專利名稱：干涉信號去除裝置、雷達裝置、以及干涉信號去除方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及ー種雷達裝置等所具有的干渉信號去除裝置。
背景技術：
通常，雷達裝置構成為從旋轉的天線發(fā)送脈沖狀的信號，并接收來自物標的回波信號。通過該構成，測定從發(fā)送發(fā)送信號結束時起到接收回波信號的時間，由此，能夠檢測出距物標的距離。此外，由于天線ー邊旋轉ー邊進行發(fā)送信號的發(fā)送及回波信號的接收，所以能夠探測任意方向。另外，雷達裝置有時會接收來自其他雷達裝置的發(fā)送信號，由于此信號與回波信號相干渉，會成為使裝置的性能降低的原因。因此，一直以來提出了各種用于在該種雷達裝 置中去除來自其他雷達裝置的發(fā)送信號(干渉信號)的方法。以下，對照圖9 (a)、圖9 (b)，對雷達裝置為了去除干渉信號而進行的處理的一例加以說明。圖9(a)、圖9(b)是說明以往的干渉去除處理的圖。此外，在圖9(a)、圖9(b)中，縱軸表示距雷達裝置的距離，橫軸表示發(fā)送發(fā)送信號時的方位。使用以規(guī)定方向為基準的角度來表示該方位。與縱軸平行描繪的一條虛線表示在角度θη的I個距離掃掠(sweep)的量的接收數(shù)據(jù)，與此虛線重疊地描繪的斜線部分表示干渉信號。作為用于去除干渉信號的處理，雷達裝置進行的處理是使發(fā)送信號的發(fā)送間隔(發(fā)送周期)毎次都變化。因此，雷達裝置以與該雷達裝置中所設定的發(fā)送間隔相對應的定時來接收回波信號。另ー方面，來自其他雷達裝置的干渉信號以與該其他雷達裝置中所設定的發(fā)送間隔相對應的定時來接收。因此，回波信號與干渉信號的接收定時并不會形成固定的關系，所以，如圖9(a)所示，雷達裝置所接收的干渉信號在距離方向上出現(xiàn)于非固定位置。再者，回波信號為反射波，因此強度比較低，而干涉信號為從其他雷達裝置直接接收的信號，因此強度比較高。利用這種傾向，對某ー距離掃掠的接收數(shù)據(jù)和其前后的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)在等距離相互地進行比較，通過將信號強度低的一方的接收數(shù)據(jù)作為該距離掃掠的輸出值，能夠去除干渉信號。例如在圖9(a)中，若關注在角度θρ θ2、θ3的總計3條距離掃掠，則角度Q1W及θ3的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)與角度θ2的接收數(shù)據(jù)相比，在距離巧附近信號的強度低。所以，在距離巧的附近，通過將角度Q1或者角度θ3的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)用作角度θ2的距離掃掠的輸出值，可以去除干渉信號。在此，近年來，取代磁控管(或者在此基礎上)使用半導體放大器發(fā)送調制脈沖信號的脈沖壓縮雷達裝置在船舶用雷達等中開始實際應用(例如對照專利文獻I)。脈沖壓縮雷達裝置與使用磁控管的雷達裝置相比，發(fā)送時間寬度(脈沖寬度)相當長的發(fā)送信號。而且，通過對回波信號實施與該發(fā)送信號相對應的濾波處理，能夠壓縮該回波信號的脈沖寬度并能夠提高信號-噪聲功率比(S/N)。現(xiàn)有技術文獻專利文獻I :日本特開2008-96337號公報
發(fā)明所要解決的課題但是，若對來自其他的脈沖壓縮雷達裝置的干渉信號(脈沖寬度長的信號)實施濾波處理，則在該干涉信號的調制方式與自機的發(fā)送信號的調制方式不同的情況下，干涉信號的脈沖寬度不會被壓縮。此外，在對來自使用了磁控管的其他雷達裝置的干渉信號(脈沖寬度短的信號)實施濾波處理的情況下，干渉信號的脈沖寬度將變大。即，如圖9(b)所示，在脈沖壓縮雷達接收到了干渉信號的情況下，干渉信號在距離方向上以變長的形式出現(xiàn)。因此，即使以干涉信號在距離方向上不整齊的方式使發(fā)送信號的發(fā)送間隔變化，也可以想到在與上述相同地于等距離相互地進行比較時，遍及大量的距離掃掠，會產生干涉信號連續(xù)的情況(例如，在圖9(b)所示的角度Θ i到角度Θ 5的5條距離掃掠中的距離r2的附近部分)。該情況下，通過提取3條左右的相鄰的距離掃掠并單純地比較信號強度的方法，不能適當?shù)厝コ蓽h信號。像這樣，在以往的脈沖壓縮雷達裝置中，通過距離掃掠間的單純的信號強度的比較來去除干渉信號是困難的。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于以上情況而成的，其目的在于提供一種能夠充分去除來自其他雷達裝置的干渉信號的脈沖壓縮雷達裝置。本發(fā)明所要解決的課題如上所述，接下來對用于解決該課題的方法及其效果加以說明。根據(jù)本發(fā)明的第一觀點，提供以下構成的干渉信號去除裝置。即，該干渉信號去除裝置具有天線以及發(fā)送頻率設定部。上述天線發(fā)送無調制脈沖以及調制脈沖。上述發(fā)送頻率設定部將不同于為無調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶且彼此不同的多個頻帶中的任一個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。此外，上述發(fā)送頻率設定部對為上述調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶進行選擇。由此，具有本發(fā)明的干渉信號去除裝置的裝置能夠選擇發(fā)送頻帶，并發(fā)送調制脈沖信號。因此，該裝置的調制脈沖信號的發(fā)送頻帶與不進行發(fā)送頻帶選擇的其他裝置的發(fā)送信號的發(fā)送頻帶很難一致。所以，能夠很容易地去除從其他裝置接收到的發(fā)送信號(干涉信號)。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部基于規(guī)定的發(fā)送頻帶模式，選擇上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。由此，能夠以簡單的構成選擇調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部針對每次發(fā)送隨機決定上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。由此，能夠防止調制脈沖信號的發(fā)送頻帶和其他裝置的發(fā)送信號的發(fā)送頻帶繼續(xù)—致。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部設定頻帶比規(guī)定的頻帶高的第I發(fā)送頻帶和頻帶比上述規(guī)定的頻帶低的第2發(fā)送頻帯。由此，能夠防止調制脈沖信號的發(fā)送頻帶與上述規(guī)定的頻率被設定為發(fā)送頻帶的干渉信號的發(fā)送頻帶一致。因此，能夠去除來自該頻率被設定為發(fā)送頻帶的其他裝置的干涉信號。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述第I發(fā)送頻帶和上述第2發(fā)送頻帶之間的頻帶包含9410MHz。由此，能夠避免在船舶用的雷達裝置中通常所使用的頻帶。因此，能夠去除來自船舶用雷達裝置的干渉信號。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部交替設定上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶和上述無調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。由此，能夠平衡性良好地發(fā)送無調制脈沖信號和調制脈沖信號，因此，例如具有該干渉信號去除裝置的雷達裝置能夠適當?shù)厝〉藐P于物標的數(shù)據(jù)。 在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選具有以下構成。即，上述發(fā)送頻率設定部將彼此不同的兩個頻帶中的任ー個設定為上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。此外，(通過具有干渉信號去除裝置的裝置)交替發(fā)送上述無調制脈沖信號和上述調制脈沖信號，并且通過上述發(fā)送頻率設定部，該調制脈沖信號的發(fā)送頻帶從上述兩個頻帶的一方被切換至另一方。由此，能夠平衡性良好地發(fā)送無調制脈沖和調制脈沖，并使這些脈沖的發(fā)送頻帶難于與不進行發(fā)送頻帶切換的其他裝置的發(fā)送頻帶一致。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻帶模式以上述調制脈沖信號的N次發(fā)送的量作為I個周期，上述發(fā)送頻帶模式構成為在比較上述發(fā)送頻帶模式和在該發(fā)送頻帶模式中使定時以從I至N-I中的任意次發(fā)送的量移位而得的比較用發(fā)送頻帶模式吋，發(fā)送頻帶的連續(xù)一致的次數(shù)為最小。由此，即使在存在使用相同發(fā)送頻帶模式的其他裝置的情況下，在裝置之間，發(fā)送信號的頻帶也幾乎不連續(xù)一致。因此，能夠以簡單的方法(連續(xù)的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)彼此的強度比較等)容易地去除來自其他裝置的干渉信號。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部基于從外部輸入的信號，變更上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時。S卩，在其他裝置具有與本發(fā)明的干渉信號去除裝置相同的發(fā)送頻帶模式時，有時會以同樣的定時繼續(xù)設定彼此相同的發(fā)送頻帯。該情況下，去除來自其他裝置的干渉信號是很困難的。對于這一點，通過上述構成，能夠通過外部信號(通過用戶的操作等而輸出的信號)積極地變更發(fā)送頻帶模式所使用的定時，因此，能夠防止在本發(fā)明的干渉信號去除裝置和其他裝置之間，以同樣的定時繼續(xù)設定相同的發(fā)送頻帯。因此，能夠去除來自其他裝置的干渉信號。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選上述發(fā)送頻率設定部基于檢測部的檢測結果，變更上述發(fā)送頻帶寬度所適用的定時，其中，該檢測部對在自機中上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時與在其他雷達裝置中上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時的差進行檢測。由此，能夠防止在本發(fā)明的干渉信號去除裝置和其他裝置之間，以同樣的定時繼續(xù)設定同一發(fā)送頻帶。此外，在本構成中，能夠通過檢測部檢測出發(fā)送頻帶模式所適用的定時之差，所以能夠減少用戶進行監(jiān)視及操作的エ時。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選切換上述調制脈沖信號的發(fā)送間隔。由此，接收干涉信號的定時變得不規(guī)則，所以能夠更適當?shù)厝コ摳缮嫘盘?。在上述干渉信號去除裝置中，優(yōu)選該干渉信號去除裝置被搭載于船舶上。
由此，能夠在船舶用雷達裝置等中實現(xiàn)上述效果。根據(jù)本發(fā)明的第二觀點，提供以下構成的雷達裝置。即，該雷達裝置具有發(fā)送頻率設定部、天線、接收信號處理部和顯示器。上述發(fā)送頻率設定部將不同于為無調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶且彼此不同的多個頻帶中的任ー個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。上述天線發(fā)送該調制脈沖信號以及無調制脈沖信號，并接收由來自物標的反射而得的接收信號，上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶由上述發(fā)送頻率設定部來選擇。上述接收信號處理部基于上述天線接收到的接收信號，生成表示自機周圍的物標位置的雷達影像。上述顯示器顯示上述雷達影像。由此，該雷達裝置能夠選擇發(fā)送頻帯，并且發(fā)送調制脈沖信號。因此，該雷達裝置的調制脈沖信號的發(fā)送頻帶與由不進行發(fā)送頻帶選擇的其他雷達裝置所產生的干渉信號很難一致。因此，能夠很容易地去除干渉信號。根據(jù)本發(fā)明的第三觀點，提供一種干涉信號去除方法，其特征在于將不同于為無 調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶且彼此不同的多個頻帶中的任ー個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻帶；選擇發(fā)送頻帶并發(fā)送上述調制脈沖信號。通過進行該方法，能夠選擇發(fā)送頻帶，并且發(fā)送調制脈沖信號。因此，調制脈沖信號的發(fā)送頻帶與由不進行發(fā)送頻帶選擇的其他雷達裝置所產生的干渉信號很難一致。因此，能夠容易地去除干渉信號。在上述干渉信號去除方法中，優(yōu)選基于規(guī)定的發(fā)送頻帶模式，選擇上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。通過進行該方法，即使在存在使用了相同發(fā)送頻帶模式的其他裝置的情況下，在裝置之間，發(fā)送信號的頻帶只在某種程度上一致，但并不是那樣連續(xù)一致。因此，能夠以簡單的方法容易地去除來自其他裝置的干渉信號。在上述干渉信號去除方法中，優(yōu)選為調制脈沖信號設定頻帶比規(guī)定的頻帶高的第I發(fā)送頻帶和頻帶比上述規(guī)定的頻帶低的第2發(fā)送頻帯。通過進行該方法，能夠防止調制脈沖信號的發(fā)送頻帶與上述規(guī)定的頻率被設定為發(fā)送頻帶的干渉信號的發(fā)送頻帶一致。因此，能夠去除來自其他裝置的干渉信號。


圖I為表示本實施方式所涉及的脈沖壓縮雷達裝置的構成的框圖。圖2為說明脈沖壓縮雷達裝置所發(fā)送的脈沖信號的種類的示意圖。圖3(a)、圖3(b)為表示發(fā)送頻帶模式以及脈沖壓縮雷達裝置根據(jù)發(fā)送頻帶模式所發(fā)送的發(fā)送信號的示意圖。圖4(a) 圖4(h)為表示將發(fā)送頻帶模式以I次發(fā)送的量逐次地進行移位并對發(fā)送頻帶模式進行比較的結果的表。圖5為表示去除來自其他雷達裝置的干渉信號的圖。圖6(a) 圖6(h)為表示在第I變形例中，將發(fā)送頻帶模式以I次發(fā)送的量逐次地進行移位并對發(fā)送頻帶模式進行比較的結果的表。圖7(a) 圖7(h)為表示在第I變形例中，將發(fā)送頻帶模式以I次發(fā)送的量逐次地進行移位并對發(fā)送頻帶模式進行比較的結果的表。
圖8為表示第2變形例所涉及的脈沖壓縮雷達裝置的構成的框圖。圖9(a)、圖9(b)為說明去除干渉信號的以往的方法的圖。圖中10脈沖壓縮雷達裝置11發(fā)送觸發(fā)生成部12發(fā)送頻率設定部13發(fā)送波形生成部19接收頻率選擇部20匹配濾波器21干涉去除處理部31干渉信號去除裝置
具體實施例方式接下來，對照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。首先，對照圖I 圖3(a)和圖3(b)，說明本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10的整體構成。圖I為表示本實施方式中的脈沖壓縮雷達裝置10的構成的框圖。圖2為說明脈沖壓縮雷達裝置所發(fā)送的脈沖信號的種類的 示意圖。圖3(a)、圖3(b)為表示發(fā)送頻帶模式以及脈沖壓縮雷達裝置10根據(jù)發(fā)送頻帶模式所發(fā)送的發(fā)送信號的示意圖。本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10構成為船舶用雷達裝置。該脈沖壓縮雷達裝置10構成為能夠發(fā)送脈沖狀的發(fā)送信號，并接收來自位于自船周圍的物標(例如陸地、海上的他船等)的反射波作為回波信號。而且，脈沖壓縮雷達裝置10能夠利用上述回波信號在配置于外部的顯示器上顯示物標的位置以及形狀(雷達影像)。該脈沖壓縮雷達裝置10除了回波信號，有時會接收其他雷達裝置(例如，搭載于自船以外的船舶上的脈沖壓縮雷達裝置)的發(fā)送信號。來自其他雷達裝置的發(fā)送信號成為在雷達影像中產生紊亂的原因。為此，本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10構成為為了即使在接收到其他雷達裝置的發(fā)送信號的情況下也能去除該發(fā)送信號，而進行后述處理。在以下的說明中，將脈沖壓縮雷達裝置10接收到的其他雷達裝置的發(fā)送信號稱為干涉信號。此外，將脈沖壓縮雷達裝置10接收到的信號(包含回波信號以及干渉信號)稱為接收信號。以下，對該脈沖壓縮雷達裝置10的構成加以說明。脈沖壓縮雷達裝置10作為用于發(fā)送發(fā)送信號的構成而具有發(fā)送觸發(fā)生成部(發(fā)送定時決定部)11、發(fā)送頻率設定部12、發(fā)送波形生成部13、局部振蕩器14、頻率變換部15、天線16以及收發(fā)切換器17。另外，發(fā)送觸發(fā)生成部11以及發(fā)送頻率設定部12構成干渉信號去除裝置31。脈沖壓縮雷達裝置10構成為能夠使用略去圖示的半導體放大器發(fā)送調制脈沖信號(圖2所示的調制脈沖信號P0、P1)和無調制脈沖信號(圖2所示的無調制脈沖信號P2)。另外，圖2以及后述的圖3(b)示意地表示信號的波形。如圖3(b)所示，調制脈沖信號P0、P1為時間寬度(脈沖寬度)長(無調制脈沖信號P2的數(shù)十倍左右)的脈沖信號。關于該調制脈沖信號P0、P1由脈沖壓縮雷達裝置10進行固有的調制而成。此外，如圖2所示，調制脈沖信號PO的發(fā)送頻帶(第2發(fā)送頻帯)與無調制脈沖信號P2的發(fā)送頻帶(規(guī)定的頻帶)相比頻帶低。另ー方面，調制脈沖信號Pl的發(fā)送頻帶(第I發(fā)送頻帯)與無調制脈沖信號P2的發(fā)送頻帶相比頻帶高。進而，在調制脈沖信號PO、Pl之間，以與該調制脈沖信號PO、Pl的發(fā)送頻帶不重合的方式設定無調制脈沖信號P2的發(fā)送頻帯。如圖3(b)所示，無調制脈沖信號P2為脈沖寬度短的脈沖信號。如圖2所示，該無調制脈沖信號P2的發(fā)送頻帶為以9410MHz為中心的頻帶。另外，以該9410MHz為中心的頻帶是使用磁控管生成信號的船舶用雷達裝置通常為發(fā)送信號的發(fā)送頻帶所設定的頻帯。即，以隔著使用了磁控管的其他雷達裝置所發(fā)送的發(fā)送信號的發(fā)送頻帶的方式設定調制脈沖信號PO、Pl的發(fā)送頻帯。而且，如圖3 (b)所示，脈沖壓縮雷達裝置10構成為交替地發(fā)送無調制脈沖信號P2和調制脈沖信號(PO或者Pl)，并且ー邊切換調制脈沖信號PO和調制脈沖信號Pl，ー邊進行該發(fā)送。圖I所示的發(fā)送觸發(fā)生成部11生成表示開始發(fā)送發(fā)送信號(I組調制脈沖信號以 及無調制脈沖信號)的定時(發(fā)送定時)的觸發(fā)脈沖。按各該觸發(fā)脈沖發(fā)送發(fā)送信號。此夕卜，發(fā)送觸發(fā)生成部11使生成觸發(fā)脈沖的時間間隔適當?shù)刈兓纱?，能夠使發(fā)送信號的發(fā)送間隔在一定程度上發(fā)生變化。發(fā)送頻率設定部12根據(jù)上述觸發(fā)脈沖所表示的定時，設定調制脈沖信號的發(fā)送頻帶。該發(fā)送頻帶的設定是基于預先決定的發(fā)送頻帶模式而進行的。發(fā)送頻帶模式是決定針對每次發(fā)送如何從多個發(fā)送頻帶中選擇調制脈沖信號的發(fā)送頻帶的模式。本實施方式的發(fā)送頻帶模式將8次(發(fā)送信號的8次的量)作為重復的I個周期。在圖3(a)中示出I個周期的量的發(fā)送頻帶模式。另外，在圖3(a)以及后述圖4(a) 圖(h)等中，“ O”表示調頻脈沖信號PO的發(fā)送頻帯，“ I”表示調制脈沖信號P I的發(fā)送頻帶。圖3 (a)所示的發(fā)送頻帶模式從左側(先設定的ー側)起依次規(guī)定為0，I，0，I...。因此，若按發(fā)送順序記錄脈沖壓縮雷達裝置10的發(fā)送信號，則如圖3(b)所示成為無調制脈沖信號P2、調制脈沖信號PO、無調制脈沖信號P2、調制脈沖信號P1、無調制脈沖信號P2、調制脈沖信號PO、無調制脈沖信號P2、調制脈沖信號P1，...。另外，后面將對該發(fā)送頻帶模式的特征加以記述。發(fā)送波形生成部13按照由發(fā)送頻率設定部12所設定的發(fā)送頻帶來生成發(fā)送信號的波形。在脈沖壓縮雷達裝置10發(fā)送調制脈沖信號PO、Pl的情況下，例如，生成使頻率逐漸變化的線性調頻信號。該波形輸出至頻率變換部15。局部振蕩器14生成本振信號，該本振信號用于將發(fā)送波形生成部13所生成的波形轉換成由法令等所決定的規(guī)定的頻帶(無線頻帶)。頻率變換部15使用局部振蕩器14所生成的本振信號，將發(fā)送波形生成部13所生成的波形轉換成無線頻帶，生成發(fā)送信號。由頻率變換部15所生成的發(fā)送信號介由收發(fā)切換器17輸出至天線16。天線16構成為能夠向外部發(fā)送發(fā)送信號，并能夠接收接收信號。由于天線16 —邊在水平方向上旋轉，一邊進行該收發(fā)，所以能夠檢測自船周圍全方位的物標。收發(fā)切換器17構成為能夠切換脈沖壓縮雷達裝置10的發(fā)送和接收。具體地講，在脈沖壓縮雷達裝置10向外部發(fā)送發(fā)送信號吋，向天線16輸出頻率變換部15所生成的發(fā)送信號。另ー方面，在脈沖壓縮雷達裝置10接收接收信號吋，向后述的頻率變換部18輸出天線16接收到的接收信號。脈沖壓縮雷達裝置10通過以上的構成，能夠向外部發(fā)送設定為規(guī)定的發(fā)送頻帶的發(fā)送信號。另外，從頻率變換部15輸出至收發(fā)轉換器17的發(fā)送脈沖的強度中，大部分的成分都輸出至天線16。但是，一部分的成分未輸出至天線16，而是轉入頻率變換部18。該成分與來自物標的回波信號相比強度極高。此外，在發(fā)送脈沖寬度長的調制脈沖信號時，存在來自近距離的物標的回波信號已到達天線16而調制脈沖信號的發(fā)送并未完成的情況。該情況下，來自該物標的回波信號因從頻率變換部15輸出至收發(fā)轉換器17的發(fā)送脈沖的強度中的轉入頻率變換部18的成分而被屏蔽。因此，不能在雷達影像中反映近距離的物標。對于這一點，本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10在調制脈沖信號之間發(fā)送脈沖 寬度短的無調制脈沖信號，因此，使用無調制脈沖信號能夠接收來自近距離物標的回波信號。脈沖壓縮雷達裝置10作為用于基于回波信號來顯示雷達影像的構成，具有頻率變換部18、接收頻率選擇部19、匹配濾波器20、干渉去除處理部21、影像顯示部22。另外，頻率變換部18、接收頻率選擇部19、匹配濾波器20和干涉去除處理部21構成接收信號處理部32。頻率變換部18使用局部振蕩器14所生成的本振信號將接收信號變換至基帶(基本頻帶)。頻率變換部18所變換的接收信號輸出至接收頻率選擇部19。接收頻率選擇部19向匹配濾波器20僅輸出接收信號中具有規(guī)定頻帶的成分。具體地講，在發(fā)送了無調制脈沖信號P2后的定時，向匹配濾波器20僅輸出在發(fā)送頻帶中含有9410MHz的成分。另ー方面，在發(fā)送了調制脈沖信號P0、P1后的定時，向匹配濾波器20僅輸出具有與發(fā)送頻率設定部12所設定的調制脈沖信號的發(fā)送頻帶(P0、P1中任一方的頻帶)相同的發(fā)送頻帶的成分。匹配濾波器20對從接收頻率選擇部19輸入的接收信號施加濾波處理。在接收信號中包含具有與所發(fā)送的調制脈沖信號相同的調制方式的回波信號的情況下，回波信號的脈沖寬度通過該濾波處理而被壓縮，因此，能夠得到信號-噪聲功率比(S/N)良好的回波信號。匹配濾波器20所輸出的信號被輸入至干渉去除處理部21。干渉去除處理部21進行從匹配濾波器20所輸出的接收信號中去除干渉信號的處理(干渉信號去除處理)。干渉去除處理部21所進行的干渉信號去除處理與在現(xiàn)有技術中所說明的處理相同。即，干渉去除處理部21對連續(xù)多個距離掃掠的接收數(shù)據(jù)在等距離相互地進行比較，通過將信號強度低的一方的接收信號作為輸出值，去除干渉信號。若著眼于無調制脈沖信號P2的回波信號，則通過接收頻率選擇部19，從發(fā)送了該無調制脈沖信號P2之后的接收信號中去除9410MHz頻帶以外的干渉信號。因此，作為該情況下成為問題的干渉信號，可以想到其他雷達裝置所發(fā)送的9410MHz頻帶的發(fā)送信號(通常為無調制脈沖信號)。通過干涉去除處理部21進行如現(xiàn)有技術(圖9(a))中所說明的干涉去除處理，能夠毫無問題地去除該干涉信號。另ー方面，對于一般的脈沖壓縮雷達中所使用的調制脈沖信號的回波信號，該回波信號與其他雷達裝置所發(fā)送的調制脈沖信號的干涉成為問題。該調制脈沖信號由于脈沖寬度長，所以如在發(fā)明課題中所指出的那樣，干渉信號在距離方向上以延伸的形狀出現(xiàn)(圖9(b))。但是，本實施方式中的脈沖壓縮雷達裝置10構成為發(fā)送頻率設定部12基于發(fā)送頻帶模式，選擇PO、Pl中的任ー個作為調制脈沖信號的發(fā)送頻帯，并僅將具有與所選擇的發(fā)送頻帶相同的發(fā)送頻帶的成分從接收頻率選擇部19輸出至匹配濾波器20，因此，能夠防止在對多個距離掃掠的接收數(shù)據(jù)在等距離相互地進行比較時，干渉信號連續(xù)出現(xiàn)(后面將詳細記述)。然后，干渉去除處理部21向影像顯示部22輸出去除干渉后的接收信號。影像顯示部22基于從干渉去除處理部21接收到的去除干渉后的數(shù)據(jù)生成雷達影像。然后，影像顯示部22將所生成的雷達影像顯示在外部的顯示器上。接著，對照圖4(a) 圖4(h)以及圖5，對發(fā)送頻帶模式的特征以及根據(jù)該發(fā)送頻帶模式去除干渉信號的結構加以說明。圖4(a) 圖4(h)為表示將發(fā)送頻帶模式以I次發(fā)送的量逐次地進行移位并比較的結果的表。圖5為表示去除來自其他雷達裝置的干渉信號的圖。對照圖3(a)并說明了的本實施方式的發(fā)送頻帶模式是考慮到能夠去除來自具有 同一發(fā)送頻帶模式的其他脈沖壓縮雷達裝置的干渉信號的目的而形成的。具體地講，該發(fā)送頻帶模式構成為在對發(fā)送頻帶模式和使該發(fā)送頻帶模式的定時以從I至7的任意次發(fā)送的量移位而得的比較用發(fā)送頻帶模式進行比較時，發(fā)送頻帶模式與比較用發(fā)送頻帶模式的連續(xù)一致的次數(shù)最小(在本實施方式中為2次)。以下，加以詳細說明。在圖4(a)到圖4(h)中記載有“自雷達發(fā)送頻帯”的行中示出本實施方式的發(fā)送頻帶模式(2個周期的量)。圖4(a)到圖4(h)的8個表在上下方向上相對應，在記載有“自雷達發(fā)送頻帯”的行中示出的內容在圖4(a)到圖4(h)中是完全相同。另ー方面，圖4(a)到圖4(h)中記載有“他雷達發(fā)送頻帶”的行中示出從O至7次發(fā)送按照一次發(fā)送逐次地(逐群地)將本實施方式的發(fā)送頻帶模式移位而得的發(fā)送頻帶模式。另外，在記載有“他雷達發(fā)送頻帶”的行中，為了便于理解移位的次數(shù)，而用虛線將發(fā)送頻帶模式的I個周期的量圍起來。圖4(a)到圖4(h)中記載有“頻帶一致”的行中，在自雷達發(fā)送頻帶與他雷達發(fā)送頻帶的發(fā)送頻帶一致的位置添加核對標記。如圖4(a) 圖4(h)所示，在發(fā)送頻帶模式的差(偏移)為I次發(fā)送的量以上的情況(圖4(b)到圖4(h)的情況)下，可知均無頻帶一致(核對標記的部分)連續(xù)出現(xiàn)3次以上的位置(連續(xù)一致次數(shù)到2次為止)。圖4(a) 圖4(h)中示出重復的2個周期的量，但第3個周期以后也是同樣的。另外，在發(fā)送頻帶模式重復的I個周期為8次的量的發(fā)送信號(N = 8吋)且發(fā)送頻帶的候補為2個的情況下，連續(xù)一致次數(shù)的最小值為2的事實已經由本申請申請人驗證完成。因此，在脈沖壓縮雷達裝置10以及其他脈沖壓縮雷達裝置具有本實施方式的發(fā)送頻帶模式的情況下，除了如圖4(a)那樣發(fā)送頻帶模式所適用的定時(適用定時)完全一致的情況(1/8的概率)以外，發(fā)送信號的發(fā)送頻帶在雷達裝置間并不連續(xù)3次以上一致。因此，發(fā)送頻率選擇部19不會將來自其他雷達裝置的干渉信號連續(xù)3次以上地向匹配濾波器20輸出。這意味著在對相鄰的3條距離掃掠的接收數(shù)據(jù)在等距離相互地進行比較時，其中至少I條中一定含有無干涉信號的接收數(shù)據(jù)。由此，能夠通過從3條距離掃掠中選擇信號強度低的接收數(shù)據(jù)作為輸出值，來去除干渉信號。以下，具體說明圖4(b)中所示的情況、即在雷達裝置間發(fā)送頻帶模式的適用定時僅差一次的量的情況。在該例中，脈沖壓縮雷達裝置10在角度Θ i發(fā)送與發(fā)送頻帶模式的第I次相對應的發(fā)送信號(無調制脈沖信號P2以及調制脈沖信號PO)，在角度92發(fā)送與發(fā)送頻帶模式的第2次相對應的發(fā)送信號(無調制脈沖信號P2以及調制脈沖信號Pl)。此外，角度Θ i的回波信號中含有其他脈沖壓縮雷達裝置的發(fā)送信號(無調制脈沖信號P2以及調制脈沖信號PO)，角度θ2的回波信號中含有其他脈沖壓縮雷達裝置的發(fā)送信號(無調制脈沖信號Ρ2以及調制脈沖信號PO)。以下，角度θ3之后也是同樣的。該情況下，如圖4(b)中所示，脈沖壓縮雷達裝置10的發(fā)送頻帶與其他脈沖壓縮雷達裝置的發(fā)送頻帶所不同的是在角度θ2、角度θ3、角度θ4、角度θ7所發(fā)送的發(fā)送信號。所以，對于脈沖壓縮雷達裝置10在這些角度θ2、θ3、θ4、07 發(fā)送信號時的距離掃掠，能夠通過接收頻率選擇部19去除來自其他脈沖壓縮裝置的發(fā)送信號。因此，圖5所示的數(shù)據(jù)從匹配濾波器20被輸入至干渉去除處理部21。另外，在圖5中，用點劃線表示由接收頻率選擇部19去除的干渉信號。如圖5所示，在被輸入至干渉去除處理部21的數(shù)據(jù)中，含有干渉信號的距離掃掠并未連續(xù)3次以上。因此，在提取彼此相鄰的任意3條距離掃掠的接收數(shù)據(jù)時，一定至少包含I條不含干渉信號的距離掃掠。例如，在關注角度θ4、θ5、06這3條距離掃掠的情況下，其中角度θ 4的距離掃掠中不含有干涉信號。因此，作為角度Q5中的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)的值，例如通過在距離r3的附近以使用角度Θ 4的距離掃掠的接收數(shù)據(jù)的方式進行處理，能夠去除干渉信號。另外，能夠如上述那樣地去除干渉信號的前提是在發(fā)送頻帶模式的適用定時上存在I次發(fā)送的量以上的差；相反地如圖4(a)所示在完全沒有差的情況下，不能通過接收頻率選擇部19去除干渉信號，雷達影像中將產生紊亂。對于這一點，本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10能夠執(zhí)行的處理是當即強制性地使發(fā)送頻帶模式的適用定時移位例如I次發(fā)送的量。由此，由于能夠在雷達裝置間使發(fā)送頻帶模式的適用定時不同，所以能夠通過接收頻率選擇部19去除干渉信號。因此，能夠獲得合適的雷達影像。另外，該對適用定時進行移位的處理在例如以下的2種情況下進行。第一種是用戶進行了規(guī)定操作的情況。該情況下，生成規(guī)定的信號井向干渉信號去除裝置31 (具體是指發(fā)送頻率設定部12)輸出。接收到該信號的發(fā)送頻率設定部12進行上述適用定時的移位處理。第二種是檢測出在發(fā)送頻帶模式的適用定時上沒有差異而自動進行上述處理的構成。該構成中，在干涉信號去除裝置31的內部或者外部裝備有檢測部。該檢測部檢測在自雷達裝置中發(fā)送頻帶模式所適用的定時與其他雷達裝置中發(fā)送頻帶模式所適用的定時之差。然后，在檢測部檢測出的差為O或者很小(I次發(fā)送的量的時間以下)的情況下，發(fā)送頻率設定部12進行上述適用定時的移位處理。如上述說明，本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10具有干渉信號去除裝置31、天線16、接收信號處理部32和影像顯示部22。此外，干渉信號去除裝置31具有發(fā)送觸發(fā)生成部11和發(fā)送頻率設定部12。發(fā)送頻率設定部12為無調制脈沖信號P2和彼此具有不同頻帶的調制脈沖信號P0、P1設定頻帯。天線16發(fā)送無調制脈沖信號P2以及調制脈沖信號PO、P1，并接收因來自物標的反射而成的接收信號。接收信號處理部32基于天線16接收到的接收信號，生成表示自船周圍的物標位置的雷達影像。影像顯示部22將該雷達影像顯示在外部的顯示器上。由此，脈沖壓縮雷達裝置10能夠切換發(fā)送頻帶，并發(fā)送調制脈沖信號PO、Pl0因此，該脈沖壓縮雷達裝置10的調制脈沖信號P0、P1的發(fā)送頻帶與不進行發(fā)送頻帶切換的其他雷達裝置的發(fā)送信號的發(fā)送頻帶變得很難一致。所以，能夠去除來自其他雷達裝置的干涉信號。此外，在本實施方式的脈沖壓縮雷達裝置10中，發(fā)送頻帶模式以調制脈沖信號的8次發(fā)送的量作為I個周期。而且，發(fā)送頻帶模式構成為在對發(fā)送頻帶模式和在該發(fā)送頻帶模式下將定時移位I至7中的任意次發(fā)送的量所得的比較用發(fā)送頻帶模式進行比較時，發(fā)送頻帶的連續(xù)一致次數(shù)為最小(在上述實施方式中為2次)。由此，即使在存在使用了同樣的發(fā)送頻帶模式的其他雷達裝置的情況下，在雷達裝置間發(fā)送信號的連續(xù)一致的次數(shù)到2次為止。因此，能夠通過簡單的方法容易地去除來 自其他雷達裝置的干渉信號。接下來，對照圖6(a) 圖6(h)以及圖7(a) 圖7(h)說明上述實施方式的第I變形例。另外，在以下的變形例的說明中，對于與上述實施方式相同或者類似的構成，賦予與上述實施方式相同的符號并省略說明。圖6(a) 圖6(h)以及圖7(a) 圖7(h)為表示在第I變形例中，將發(fā)送頻帶模式以一次發(fā)送逐次地移位并進行比較的結果的表。另外，由于圖6(a) 圖6(h)以及圖7 (a) 圖7 (h)為與圖4(a) 圖4(h)相同的圖，所以省略詳細說明。上述實施方式的發(fā)送頻帶模式中，以8次發(fā)送為I個周期，而在本變形例的發(fā)送頻帶模式中，以16次發(fā)送為I個周期(N= 16)。在圖6(a) 圖6(h)以及圖7(a) 圖7(h)中示出了將發(fā)送頻帶模式以一次發(fā)送的量逐次地從O至15次發(fā)送移位而成的表，而在本變形例的發(fā)送頻帶模式中，除了如圖6(a)所示的發(fā)送頻帶模式的適用定時一致的情況以外，發(fā)送頻帶一致(核對標記)并不連續(xù)4次以上(連續(xù)一致的次數(shù)到3次為止)。因此，能夠防止在對連續(xù)的多個距離掃掠的接收數(shù)據(jù)在等距離彼此地進行比較時，連續(xù)4次以上檢測出干渉信號(強度高的信號)。另外，在發(fā)送頻帶模式的重復的I個周期為發(fā)送信號的16次的量且發(fā)送頻帶的候補為2個的情況下，連續(xù)一致的次數(shù)的最小值為3的事實已經由本申請申請人驗證完成。在本變形例中，有可能連續(xù)3次檢測出干渉信號，因此，本變形例的干渉去除處理部21不僅對所關注的距離掃掠的前一次以及后一次距離掃掠，而且包括對所關注的距離掃掠的兩次前(前一次的前一次)或者兩次后(后一次的后一次)的距離掃掠均進行信號強度的比較。而且，能夠通過將信號強度最低的接收信號作為輸出值，去除干渉信號。此外，在上述實施方式中，在雷達裝置間，發(fā)送頻帶模式的適用定時以1/8的概率產生一致，而在本變形例中，發(fā)送頻帶模式的適用定時僅以1/16的概率產生一致。因此，與本實施方式相比能夠降低在雷達裝置間發(fā)送頻帶模式的適用定時一致的概率。接下來，對照圖8說明第2變形例。圖8為表示第2變形例所涉及的脈沖壓縮雷達裝置10的構成的框圖。在該變形例中，脈沖壓縮雷達裝置10除了具有局部振蕩器14，還具有能夠生成與局部振蕩器14不同的本振信號的局部振蕩器24。此外，脈沖壓縮雷達裝置10具有可輸入該局部振蕩器14所生成的第I本振信號以及局部振蕩器24所生成的第2本振信號的本振頻率選擇部25。發(fā)送頻率設定部12所設定的發(fā)送頻帶輸入本振頻率選擇部25中。本振頻率選擇部25從第I本振信號以及第2本振信號中選擇與該所輸入的發(fā)送頻帶相對應的本振信號，并向頻率變換部15以及頻率變換部18輸出。由此，能夠生成與發(fā)送頻率設定部12所設定的發(fā)送頻帶相對應的調制脈沖信號。另外，作為選擇調制脈沖信號的發(fā)送頻帶的方法，也能想到本構成以外的各種構成，并不限定于本變形例以及上述實施方式中所示的構成。以上說明了本發(fā)明的最佳實施方式以及變形例，但也可以對上述構成進行如下變更。上述說明的發(fā)送頻帶模式為示例，只要是以上述連續(xù)一致次數(shù)為最小的方式構成 發(fā)送頻帶模式，則可以使用其他的發(fā)送頻帶模式。例如，可以使用將上述實施方式以及第I變形例中說明的發(fā)送頻帶模式的I和O交換位置的發(fā)送頻帶模式。此外，也可以以可設定3個以上發(fā)送頻帶的方式變更調制脈沖信號。此外，干渉信號去除裝置并不限于基于預先決定的發(fā)送頻帶模式來選擇發(fā)送頻帶的構成，例如，也可以是按毎次發(fā)送隨機選擇上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶(設包含模擬地進行隨機選擇的情況)的構成。上述說明的脈沖壓縮雷達裝置10不限定于船舶用雷達裝置，也可以適用于其他用途的雷達裝置。
權利要求
1.一種干涉信號去除裝置，其特征在于，包括 天線，該天線發(fā)送無調制脈沖以及調制脈沖；以及 發(fā)送頻率設定部，該發(fā)送頻率設定部將不同于為無調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶且彼此不同的多個頻帶中的任ー個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻帯， 上述發(fā)送頻帶設定部對為上述調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶進行選擇。
2.根據(jù)權利要求I中所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部基于規(guī)定的發(fā)送頻帶模式，選擇上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。
3.根據(jù)權利要求I中所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部針對每次發(fā)送隨機決定上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。
4.根據(jù)權利要求I 3中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部設定頻帶比規(guī)定的頻帶高的第I發(fā)送頻帶和頻帶比上述規(guī)定的頻帶低的第2發(fā)送頻帯。
5.根據(jù)權利要求4中所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述第I發(fā)送頻帶和第2發(fā)送頻帶之間的頻帶包含9410MHz。
6.根據(jù)權利要求I 5中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部交替地設定上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶和上述無調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。
7.根據(jù)權利要求I 5中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部將彼此不同的兩個頻帶中的任ー個設定為上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶， 交替發(fā)送上述無調制脈沖信號和上述調制脈沖信號，并通過上述發(fā)送頻率設定部將該調制脈沖信號的發(fā)送頻帶從上述兩個頻帶的一方切換至另一方。
8.根據(jù)權利要求2中所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻帶模式以上述調制脈沖信號的N次發(fā)送的量作為I個周期，上述發(fā)送頻帶模式構成為在比較上述發(fā)送頻帶模式和在該發(fā)送頻帶模式中使定時以從I至N-I中的任意次發(fā)送的量移位而得的比較用發(fā)送頻帶模式時，發(fā)送頻帶的連續(xù)一致次數(shù)為最小。
9.根據(jù)權利要求2或8中所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部基于從外部輸入的信號，變更上述發(fā)送頻帶所適用的定時。
10.根據(jù)權利要求2、8或者9中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 上述發(fā)送頻率設定部基于檢測部的檢測結果，變更上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時，其中，該檢測部對在自機中上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時與在其他的雷達裝置中上述發(fā)送頻帶模式所適用的定時的差進行檢測。
11.根據(jù)權利要求I 10中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 切換上述調制脈沖信號的發(fā)送間隔。
12.根據(jù)權利要求I 11中的任一項所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 該干涉信號去除裝置被搭載于船舶上。
13.一種雷達裝置，其特征在于，具有 發(fā)送頻率設定部，該發(fā)送頻率設定部將不同于為無調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帯、且彼此不同的多個頻帶中的任ー個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻??；天線，該天線發(fā)送上述調制脈沖信號以及上述無調制脈沖信號并且接收通過來自物標的反射而得的接收信號，上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帶由上述發(fā)送頻率設定部來選擇；接收信號處理部，該接受信號處理部基于上述天線接收到的接收信號，生成表示自機周圍的物標的位置的雷達影像；以及 顯示器，該顯示器顯示上述雷達影像。
14.一種干涉信號去除方法，其特征在干， 將不同于為無調制脈沖信號而設定的發(fā)送頻帶且彼此不同的多個頻帶中的任ー個設定為調制脈沖信號的發(fā)送頻帯， 選擇該發(fā)送頻帶并發(fā)送上述調制脈沖信號。
15.根據(jù)權利要求14中所述的干渉信號去除方法，其特征在干， 基于規(guī)定的發(fā)送頻帶模式，選擇上述調制脈沖信號的發(fā)送頻帯。
16.根據(jù)權利要求14或15中所述的干渉信號去除方法，其特征在干， 為上述調制脈沖信號設定頻帶比規(guī)定的頻帶高的第I發(fā)送頻帶以及頻帶比上述規(guī)定的頻帶低的第2發(fā)送頻帯。
17.根據(jù)權利要求I所述的干渉信號去除裝置，其特征在干， 還包括局部振蕩器，該局部振蕩器基于由所述發(fā)送頻率設定部選擇的所述發(fā)送頻帶進行輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠充分去除來自其他雷達裝置的干涉信號的干涉信號去除裝置、具有該干涉信號去除裝置的雷達裝置以及干涉信號去除方法。脈沖壓縮雷達裝置具有干涉信號去除裝置、天線、接收信號處理部和影像顯示部。此外，干涉信號去除裝置具有發(fā)送觸發(fā)生成部和發(fā)送頻率設定部。發(fā)送頻率設定部為無調制脈沖信號P2和具有彼此不同的頻帶的調制脈沖信號P0、P1設定頻帶。天線發(fā)送無調制脈沖信號P2以及調制脈沖信號P0、P1，并接收通過來自物標的反射而得的接收信號。接收信號處理部基于天線接收到的接收信號，生成表示自船周圍的物標位置的雷達影像。影像顯示部將該雷達影像顯示在外部的顯示器上。
文檔編號G01S7/36GK102819011SQ201210196389
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2011年6月10日
發(fā)明者小嶋達也 申請人:古野電氣株式會社