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CN102819011A - 干涉信号去除装置、雷达装置、以及干涉信号去除方法 - Google Patents

干涉信号去除装置、雷达装置、以及干涉信号去除方法 Download PDF

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CN102819011A CN2012101963892A CN201210196389A CN102819011A CN 102819011 A CN102819011 A CN 102819011A CN 2012101963892 A CN2012101963892 A CN 2012101963892A CN 201210196389 A CN201210196389 A CN 201210196389A CN 102819011 A CN102819011 A CN 102819011A
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Abstract

本发明提供一种能够充分去除来自其他雷达装置的干涉信号的干涉信号去除装置、具有该干涉信号去除装置的雷达装置以及干涉信号去除方法。脉冲压缩雷达装置具有干涉信号去除装置、天线、接收信号处理部和影像显示部。此外，干涉信号去除装置具有发送触发生成部和发送频率设定部。发送频率设定部为无调制脉冲信号P2和具有彼此不同的频带的调制脉冲信号P0、P1设定频带。天线发送无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P0、P1，并接收通过来自物标的反射而得的接收信号。接收信号处理部基于天线接收到的接收信号，生成表示自船周围的物标位置的雷达影像。影像显示部将该雷达影像显示在外部的显示器上。

Description

干涉信号去除装置、雷达装置、以及干涉信号去除方法
技术领域
本发明主要涉及一种雷达装置等所具有的干涉信号去除装置。
背景技术
通常，雷达装置构成为从旋转的天线发送脉冲状的信号，并接收来自物标的回波信号。通过该构成，测定从发送发送信号结束时起到接收回波信号的时间，由此，能够检测出距物标的距离。此外，由于天线一边旋转一边进行发送信号的发送及回波信号的接收，所以能够探测任意方向。
另外，雷达装置有时会接收来自其他雷达装置的发送信号，由于此信号与回波信号相干涉，会成为使装置的性能降低的原因。因此，一直以来提出了各种用于在该种雷达装置中去除来自其他雷达装置的发送信号(干涉信号)的方法。
以下，对照图9(a)、图9(b)，对雷达装置为了去除干涉信号而进行的处理的一例加以说明。图9(a)、图9(b)是说明以往的干涉去除处理的图。此外，在图9(a)、图9(b)中，纵轴表示距雷达装置的距离，横轴表示发送发送信号时的方位。使用以规定方向为基准的角度来表示该方位。与纵轴平行描绘的一条虚线表示在角度θn的1个距离扫掠(sweep)的量的接收数据，与此虚线重叠地描绘的斜线部分表示干涉信号。
作为用于去除干涉信号的处理，雷达装置进行的处理是使发送信号的发送间隔(发送周期)每次都变化。因此，雷达装置以与该雷达装置中所设定的发送间隔相对应的定时来接收回波信号。另一方面，来自其他雷达装置的干涉信号以与该其他雷达装置中所设定的发送间隔相对应的定时来接收。因此，回波信号与干涉信号的接收定时并不会形成固定的关系，所以，如图9(a)所示，雷达装置所接收的干涉信号在距离方向上出现于非固定位置。
再者，回波信号为反射波，因此强度比较低，而干涉信号为从其他雷达装置直接接收的信号，因此强度比较高。利用这种倾向，对某一距离扫掠的接收数据和其前后的距离扫掠的接收数据在等距离相互地进行比较，通过将信号强度低的一方的接收数据作为该距离扫掠的输出值，能够去除干涉信号。例如在图9(a)中，若关注在角度θ1、θ2、θ3的总计3条距离扫掠，则角度θ1以及θ3的距离扫掠的接收数据与角度θ2的接收数据相比，在距离r1附近信号的强度低。所以，在距离r1的附近，通过将角度θ1或者角度θ3的距离扫掠的接收数据用作角度θ2的距离扫掠的输出值，可以去除干涉信号。
在此，近年来，取代磁控管(或者在此基础上)使用半导体放大器发送调制脉冲信号的脉冲压缩雷达装置在船舶用雷达等中开始实际应用(例如对照专利文献1)。脉冲压缩雷达装置与使用磁控管的雷达装置相比，发送时间宽度(脉冲宽度)相当长的发送信号。而且，通过对回波信号实施与该发送信号相对应的滤波处理，能够压缩该回波信号的脉冲宽度并能够提高信号-噪声功率比(S/N)。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2008-96337号公报
发明所要解决的课题
但是，若对来自其他的脉冲压缩雷达装置的干涉信号(脉冲宽度长的信号)实施滤波处理，则在该干涉信号的调制方式与自机的发送信号的调制方式不同的情况下，干涉信号的脉冲宽度不会被压缩。此外，在对来自使用了磁控管的其他雷达装置的干涉信号(脉冲宽度短的信号)实施滤波处理的情况下，干涉信号的脉冲宽度将变大。即，如图9(b)所示，在脉冲压缩雷达接收到了干涉信号的情况下，干涉信号在距离方向上以变长的形式出现。
因此，即使以干涉信号在距离方向上不整齐的方式使发送信号的发送间隔变化，也可以想到：在与上述相同地于等距离相互地进行比较时，遍及大量的距离扫掠，会产生干涉信号连续的情况(例如，在图9(b)所示的角度θ1到角度θ5的5条距离扫掠中的距离r2的附近部分)。该情况下，通过提取3条左右的相邻的距离扫掠并单纯地比较信号强度的方法，不能适当地去除干涉信号。像这样，在以往的脉冲压缩雷达装置中，通过距离扫掠间的单纯的信号强度的比较来去除干涉信号是困难的。
发明内容
本发明是鉴于以上情况而成的，其目的在于提供一种能够充分去除来自其他雷达装置的干涉信号的脉冲压缩雷达装置。
本发明所要解决的课题如上所述，接下来对用于解决该课题的方法及其效果加以说明。
根据本发明的第一观点，提供以下构成的干涉信号去除装置。即，该干涉信号去除装置具有天线以及发送频率设定部。上述天线发送无调制脉冲以及调制脉冲。上述发送频率设定部将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带。此外，上述发送频率设定部对为上述调制脉冲信号而设定的发送频带进行选择。
由此，具有本发明的干涉信号去除装置的装置能够选择发送频带，并发送调制脉冲信号。因此，该装置的调制脉冲信号的发送频带与不进行发送频带选择的其他装置的发送信号的发送频带很难一致。所以，能够很容易地去除从其他装置接收到的发送信号(干涉信号)。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部基于规定的发送频带模式，选择上述调制脉冲信号的发送频带。
由此，能够以简单的构成选择调制脉冲信号的发送频带。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部针对每次发送随机决定上述调制脉冲信号的发送频带。
由此，能够防止调制脉冲信号的发送频带和其他装置的发送信号的发送频带继续一致。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部设定频带比规定的频带高的第1发送频带和频带比上述规定的频带低的第2发送频带。
由此，能够防止调制脉冲信号的发送频带与上述规定的频率被设定为发送频带的干涉信号的发送频带一致。因此，能够去除来自该频率被设定为发送频带的其他装置的干涉信号。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述第1发送频带和上述第2发送频带之间的频带包含9410MHz。
由此，能够避免在船舶用的雷达装置中通常所使用的频带。因此，能够去除来自船舶用雷达装置的干涉信号。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部交替设定上述调制脉冲信号的发送频带和上述无调制脉冲信号的发送频带。
由此，能够平衡性良好地发送无调制脉冲信号和调制脉冲信号，因此，例如具有该干涉信号去除装置的雷达装置能够适当地取得关于物标的数据。
在上述干涉信号去除装置中，优选具有以下构成。即，上述发送频率设定部将彼此不同的两个频带中的任一个设定为上述调制脉冲信号的发送频带。此外，(通过具有干涉信号去除装置的装置)交替发送上述无调制脉冲信号和上述调制脉冲信号，并且通过上述发送频率设定部，该调制脉冲信号的发送频带从上述两个频带的一方被切换至另一方。
由此，能够平衡性良好地发送无调制脉冲和调制脉冲，并使这些脉冲的发送频带难于与不进行发送频带切换的其他装置的发送频带一致。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频带模式以上述调制脉冲信号的N次发送的量作为1个周期，上述发送频带模式构成为：在比较上述发送频带模式和在该发送频带模式中使定时以从1至N-1中的任意次发送的量移位而得的比较用发送频带模式时，发送频带的连续一致的次数为最小。
由此，即使在存在使用相同发送频带模式的其他装置的情况下，在装置之间，发送信号的频带也几乎不连续一致。因此，能够以简单的方法(连续的距离扫掠的接收数据彼此的强度比较等)容易地去除来自其他装置的干涉信号。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部基于从外部输入的信号，变更上述发送频带模式所适用的定时。
即，在其他装置具有与本发明的干涉信号去除装置相同的发送频带模式时，有时会以同样的定时继续设定彼此相同的发送频带。该情况下，去除来自其他装置的干涉信号是很困难的。对于这一点，通过上述构成，能够通过外部信号(通过用户的操作等而输出的信号)积极地变更发送频带模式所使用的定时，因此，能够防止在本发明的干涉信号去除装置和其他装置之间，以同样的定时继续设定相同的发送频带。因此，能够去除来自其他装置的干涉信号。
在上述干涉信号去除装置中，优选上述发送频率设定部基于检测部的检测结果，变更上述发送频带宽度所适用的定时，其中，该检测部对在自机中上述发送频带模式所适用的定时与在其他雷达装置中上述发送频带模式所适用的定时的差进行检测。
由此，能够防止在本发明的干涉信号去除装置和其他装置之间，以同样的定时继续设定同一发送频带。此外，在本构成中，能够通过检测部检测出发送频带模式所适用的定时之差，所以能够减少用户进行监视及操作的工时。
在上述干涉信号去除装置中，优选切换上述调制脉冲信号的发送间隔。
由此，接收干涉信号的定时变得不规则，所以能够更适当地去除该干涉信号。
在上述干涉信号去除装置中，优选该干涉信号去除装置被搭载于船舶上。
由此，能够在船舶用雷达装置等中实现上述效果。
根据本发明的第二观点，提供以下构成的雷达装置。即，该雷达装置具有：发送频率设定部、天线、接收信号处理部和显示器。上述发送频率设定部将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带。上述天线发送该调制脉冲信号以及无调制脉冲信号，并接收由来自物标的反射而得的接收信号，上述调制脉冲信号的发送频带由上述发送频率设定部来选择。上述接收信号处理部基于上述天线接收到的接收信号，生成表示自机周围的物标位置的雷达影像。上述显示器显示上述雷达影像。
由此，该雷达装置能够选择发送频带，并且发送调制脉冲信号。因此，该雷达装置的调制脉冲信号的发送频带与由不进行发送频带选择的其他雷达装置所产生的干涉信号很难一致。因此，能够很容易地去除干涉信号。
根据本发明的第三观点，提供一种干涉信号去除方法，其特征在于：将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带；选择发送频带并发送上述调制脉冲信号。
通过进行该方法，能够选择发送频带，并且发送调制脉冲信号。因此，调制脉冲信号的发送频带与由不进行发送频带选择的其他雷达装置所产生的干涉信号很难一致。因此，能够容易地去除干涉信号。
在上述干涉信号去除方法中，优选基于规定的发送频带模式，选择上述调制脉冲信号的发送频带。
通过进行该方法，即使在存在使用了相同发送频带模式的其他装置的情况下，在装置之间，发送信号的频带只在某种程度上一致，但并不是那样连续一致。因此，能够以简单的方法容易地去除来自其他装置的干涉信号。
在上述干涉信号去除方法中，优选为调制脉冲信号设定频带比规定的频带高的第1发送频带和频带比上述规定的频带低的第2发送频带。
通过进行该方法，能够防止调制脉冲信号的发送频带与上述规定的频率被设定为发送频带的干涉信号的发送频带一致。因此，能够去除来自其他装置的干涉信号。
附图说明
图1为表示本实施方式所涉及的脉冲压缩雷达装置的构成的框图。
图2为说明脉冲压缩雷达装置所发送的脉冲信号的种类的示意图。
图3(a)、图3(b)为表示发送频带模式以及脉冲压缩雷达装置根据发送频带模式所发送的发送信号的示意图。
图4(a)～图4(h)为表示将发送频带模式以1次发送的量逐次地进行移位并对发送频带模式进行比较的结果的表。
图5为表示去除来自其他雷达装置的干涉信号的图。
图6(a)～图6(h)为表示在第1变形例中，将发送频带模式以1次发送的量逐次地进行移位并对发送频带模式进行比较的结果的表。
图7(a)～图7(h)为表示在第1变形例中，将发送频带模式以1次发送的量逐次地进行移位并对发送频带模式进行比较的结果的表。
图8为表示第2变形例所涉及的脉冲压缩雷达装置的构成的框图。
图9(a)、图9(b)为说明去除干涉信号的以往的方法的图。
图中：
10脉冲压缩雷达装置
11发送触发生成部
12发送频率设定部
13发送波形生成部
19接收频率选择部
20匹配滤波器
21干涉去除处理部
31干涉信号去除装置
具体实施方式
接下来，对照附图，说明本发明的实施方式。首先，对照图1～图3(a)和图3(b)，说明本实施方式的脉冲压缩雷达装置10的整体构成。图1为表示本实施方式中的脉冲压缩雷达装置10的构成的框图。图2为说明脉冲压缩雷达装置所发送的脉冲信号的种类的示意图。图3(a)、图3(b)为表示发送频带模式以及脉冲压缩雷达装置10根据发送频带模式所发送的发送信号的示意图。
本实施方式的脉冲压缩雷达装置10构成为船舶用雷达装置。该脉冲压缩雷达装置10构成为能够发送脉冲状的发送信号，并接收来自位于自船周围的物标(例如陆地、海上的他船等)的反射波作为回波信号。而且，脉冲压缩雷达装置10能够利用上述回波信号在配置于外部的显示器上显示物标的位置以及形状(雷达影像)。
该脉冲压缩雷达装置10除了回波信号，有时会接收其他雷达装置(例如，搭载于自船以外的船舶上的脉冲压缩雷达装置)的发送信号。来自其他雷达装置的发送信号成为在雷达影像中产生紊乱的原因。为此，本实施方式的脉冲压缩雷达装置10构成为：为了即使在接收到其他雷达装置的发送信号的情况下也能去除该发送信号，而进行后述处理。在以下的说明中，将脉冲压缩雷达装置10接收到的其他雷达装置的发送信号称为干涉信号。此外，将脉冲压缩雷达装置10接收到的信号(包含回波信号以及干涉信号)称为接收信号。
以下，对该脉冲压缩雷达装置10的构成加以说明。脉冲压缩雷达装置10作为用于发送发送信号的构成而具有：发送触发生成部(发送定时决定部)11、发送频率设定部12、发送波形生成部13、局部振荡器14、频率变换部15、天线16以及收发切换器17。另外，发送触发生成部11以及发送频率设定部12构成干涉信号去除装置31。
脉冲压缩雷达装置10构成为能够使用略去图示的半导体放大器发送调制脉冲信号(图2所示的调制脉冲信号P0、P1)和无调制脉冲信号(图2所示的无调制脉冲信号P2)。另外，图2以及后述的图3(b)示意地表示信号的波形。
如图3(b)所示，调制脉冲信号P0、P1为时间宽度(脉冲宽度)长(无调制脉冲信号P2的数十倍左右)的脉冲信号。关于该调制脉冲信号P0、P1由脉冲压缩雷达装置10进行固有的调制而成。此外，如图2所示，调制脉冲信号P0的发送频带(第2发送频带)与无调制脉冲信号P2的发送频带(规定的频带)相比频带低。另一方面，调制脉冲信号P1的发送频带(第1发送频带)与无调制脉冲信号P2的发送频带相比频带高。进而，在调制脉冲信号P0、P1之间，以与该调制脉冲信号P0、P1的发送频带不重合的方式设定无调制脉冲信号P2的发送频带。
如图3(b)所示，无调制脉冲信号P2为脉冲宽度短的脉冲信号。如图2所示，该无调制脉冲信号P2的发送频带为以9410MHz为中心的频带。另外，以该9410MHz为中心的频带是使用磁控管生成信号的船舶用雷达装置通常为发送信号的发送频带所设定的频带。即，以隔着使用了磁控管的其他雷达装置所发送的发送信号的发送频带的方式设定调制脉冲信号P0、P1的发送频带。
而且，如图3(b)所示，脉冲压缩雷达装置10构成为交替地发送无调制脉冲信号P2和调制脉冲信号(P0或者P1)，并且一边切换调制脉冲信号P0和调制脉冲信号P1，一边进行该发送。
图1所示的发送触发生成部11生成表示开始发送发送信号(1组调制脉冲信号以及无调制脉冲信号)的定时(发送定时)的触发脉冲。按各该触发脉冲发送发送信号。此外，发送触发生成部11使生成触发脉冲的时间间隔适当地变化，由此，能够使发送信号的发送间隔在一定程度上发生变化。
发送频率设定部12根据上述触发脉冲所表示的定时，设定调制脉冲信号的发送频带。该发送频带的设定是基于预先决定的发送频带模式而进行的。
发送频带模式是决定针对每次发送如何从多个发送频带中选择调制脉冲信号的发送频带的模式。本实施方式的发送频带模式将8次(发送信号的8次的量)作为重复的1个周期。在图3(a)中示出1个周期的量的发送频带模式。另外，在图3(a)以及后述图4(a)～图(h)等中，“0”表示调频脉冲信号P0的发送频带，“1”表示调制脉冲信号P 1的发送频带。
图3(a)所示的发送频带模式从左侧(先设定的一侧)起依次规定为0，1，0，1...。因此，若按发送顺序记录脉冲压缩雷达装置10的发送信号，则如图3(b)所示成为无调制脉冲信号P2、调制脉冲信号P0、无调制脉冲信号P2、调制脉冲信号P1、无调制脉冲信号P2、调制脉冲信号P0、无调制脉冲信号P2、调制脉冲信号P1，...。另外，后面将对该发送频带模式的特征加以记述。
发送波形生成部13按照由发送频率设定部12所设定的发送频带来生成发送信号的波形。在脉冲压缩雷达装置10发送调制脉冲信号P0、P1的情况下，例如，生成使频率逐渐变化的线性调频信号。该波形输出至频率变换部15。
局部振荡器14生成本振信号，该本振信号用于将发送波形生成部13所生成的波形转换成由法令等所决定的规定的频带(无线频带)。频率变换部15使用局部振荡器14所生成的本振信号，将发送波形生成部13所生成的波形转换成无线频带，生成发送信号。由频率变换部15所生成的发送信号介由收发切换器17输出至天线16。
天线16构成为能够向外部发送发送信号，并能够接收接收信号。由于天线16一边在水平方向上旋转，一边进行该收发，所以能够检测自船周围全方位的物标。
收发切换器17构成为能够切换脉冲压缩雷达装置10的发送和接收。具体地讲，在脉冲压缩雷达装置10向外部发送发送信号时，向天线16输出频率变换部15所生成的发送信号。另一方面，在脉冲压缩雷达装置10接收接收信号时，向后述的频率变换部18输出天线16接收到的接收信号。
脉冲压缩雷达装置10通过以上的构成，能够向外部发送设定为规定的发送频带的发送信号。
另外，从频率变换部15输出至收发转换器17的发送脉冲的强度中，大部分的成分都输出至天线16。但是，一部分的成分未输出至天线16，而是转入频率变换部18。该成分与来自物标的回波信号相比强度极高。此外，在发送脉冲宽度长的调制脉冲信号时，存在来自近距离的物标的回波信号已到达天线16而调制脉冲信号的发送并未完成的情况。该情况下，来自该物标的回波信号因从频率变换部15输出至收发转换器17的发送脉冲的强度中的转入频率变换部18的成分而被屏蔽。因此，不能在雷达影像中反映近距离的物标。
对于这一点，本实施方式的脉冲压缩雷达装置10在调制脉冲信号之间发送脉冲宽度短的无调制脉冲信号，因此，使用无调制脉冲信号能够接收来自近距离物标的回波信号。
脉冲压缩雷达装置10作为用于基于回波信号来显示雷达影像的构成，具有：频率变换部18、接收频率选择部19、匹配滤波器20、干涉去除处理部21、影像显示部22。另外，频率变换部18、接收频率选择部19、匹配滤波器20和干涉去除处理部21构成接收信号处理部32。
频率变换部18使用局部振荡器14所生成的本振信号将接收信号变换至基带(基本频带)。频率变换部18所变换的接收信号输出至接收频率选择部19。
接收频率选择部19向匹配滤波器20仅输出接收信号中具有规定频带的成分。具体地讲，在发送了无调制脉冲信号P2后的定时，向匹配滤波器20仅输出在发送频带中含有9410MHz的成分。另一方面，在发送了调制脉冲信号P0、P1后的定时，向匹配滤波器20仅输出具有与发送频率设定部12所设定的调制脉冲信号的发送频带(P0、P1中任一方的频带)相同的发送频带的成分。
匹配滤波器20对从接收频率选择部19输入的接收信号施加滤波处理。在接收信号中包含具有与所发送的调制脉冲信号相同的调制方式的回波信号的情况下，回波信号的脉冲宽度通过该滤波处理而被压缩，因此，能够得到信号-噪声功率比(S/N)良好的回波信号。匹配滤波器20所输出的信号被输入至干涉去除处理部21。
干涉去除处理部21进行从匹配滤波器20所输出的接收信号中去除干涉信号的处理(干涉信号去除处理)。干涉去除处理部21所进行的干涉信号去除处理与在现有技术中所说明的处理相同。即，干涉去除处理部21对连续多个距离扫掠的接收数据在等距离相互地进行比较，通过将信号强度低的一方的接收信号作为输出值，去除干涉信号。
若着眼于无调制脉冲信号P2的回波信号，则通过接收频率选择部19，从发送了该无调制脉冲信号P2之后的接收信号中去除9410MHz频带以外的干涉信号。因此，作为该情况下成为问题的干涉信号，可以想到其他雷达装置所发送的9410MHz频带的发送信号(通常为无调制脉冲信号)。通过干涉去除处理部21进行如现有技术(图9(a))中所说明的干涉去除处理，能够毫无问题地去除该干涉信号。
另一方面，对于一般的脉冲压缩雷达中所使用的调制脉冲信号的回波信号，该回波信号与其他雷达装置所发送的调制脉冲信号的干涉成为问题。该调制脉冲信号由于脉冲宽度长，所以如在发明课题中所指出的那样，干涉信号在距离方向上以延伸的形状出现(图9(b))。但是，本实施方式中的脉冲压缩雷达装置10构成为：发送频率设定部12基于发送频带模式，选择P0、P1中的任一个作为调制脉冲信号的发送频带，并仅将具有与所选择的发送频带相同的发送频带的成分从接收频率选择部19输出至匹配滤波器20，因此，能够防止在对多个距离扫掠的接收数据在等距离相互地进行比较时，干涉信号连续出现(后面将详细记述)。然后，干涉去除处理部21向影像显示部22输出去除干涉后的接收信号。
影像显示部22基于从干涉去除处理部21接收到的去除干涉后的数据生成雷达影像。然后，影像显示部22将所生成的雷达影像显示在外部的显示器上。
接着，对照图4(a)～图4(h)以及图5，对发送频带模式的特征以及根据该发送频带模式去除干涉信号的结构加以说明。图4(a)～图4(h)为表示将发送频带模式以1次发送的量逐次地进行移位并比较的结果的表。图5为表示去除来自其他雷达装置的干涉信号的图。
对照图3(a)并说明了的本实施方式的发送频带模式是考虑到能够去除来自具有同一发送频带模式的其他脉冲压缩雷达装置的干涉信号的目的而形成的。具体地讲，该发送频带模式构成为：在对发送频带模式和使该发送频带模式的定时以从1至7的任意次发送的量移位而得的比较用发送频带模式进行比较时，发送频带模式与比较用发送频带模式的连续一致的次数最小(在本实施方式中为2次)。
以下，加以详细说明。在图4(a)到图4(h)中记载有“自雷达发送频带”的行中示出本实施方式的发送频带模式(2个周期的量)。图4(a)到图4(h)的8个表在上下方向上相对应，在记载有“自雷达发送频带”的行中示出的内容在图4(a)到图4(h)中是完全相同。另一方面，图4(a)到图4(h)中记载有“他雷达发送频带”的行中示出从0至7次发送按照一次发送逐次地(逐群地)将本实施方式的发送频带模式移位而得的发送频带模式。另外，在记载有“他雷达发送频带”的行中，为了便于理解移位的次数，而用虚线将发送频带模式的1个周期的量围起来。图4(a)到图4(h)中记载有“频带一致”的行中，在自雷达发送频带与他雷达发送频带的发送频带一致的位置添加核对标记。
如图4(a)～图4(h)所示，在发送频带模式的差(偏移)为1次发送的量以上的情况(图4(b)到图4(h)的情况)下，可知：均无频带一致(核对标记的部分)连续出现3次以上的位置(连续一致次数到2次为止)。图4(a)～图4(h)中示出重复的2个周期的量，但第3个周期以后也是同样的。另外，在发送频带模式重复的1个周期为8次的量的发送信号(N＝8时)且发送频带的候补为2个的情况下，连续一致次数的最小值为2的事实已经由本申请申请人验证完成。
因此，在脉冲压缩雷达装置10以及其他脉冲压缩雷达装置具有本实施方式的发送频带模式的情况下，除了如图4(a)那样发送频带模式所适用的定时(适用定时)完全一致的情况(1/8的概率)以外，发送信号的发送频带在雷达装置间并不连续3次以上一致。因此，发送频率选择部19不会将来自其他雷达装置的干涉信号连续3次以上地向匹配滤波器20输出。这意味着：在对相邻的3条距离扫掠的接收数据在等距离相互地进行比较时，其中至少1条中一定含有无干涉信号的接收数据。由此，能够通过从3条距离扫掠中选择信号强度低的接收数据作为输出值，来去除干涉信号。
以下，具体说明图4(b)中所示的情况、即在雷达装置间发送频带模式的适用定时仅差一次的量的情况。
在该例中，脉冲压缩雷达装置10在角度θ1发送与发送频带模式的第1次相对应的发送信号(无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P0)，在角度θ2发送与发送频带模式的第2次相对应的发送信号(无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P1)。此外，角度θ1的回波信号中含有其他脉冲压缩雷达装置的发送信号(无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P0)，角度θ2的回波信号中含有其他脉冲压缩雷达装置的发送信号(无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P0)。以下，角度θ3之后也是同样的。
该情况下，如图4(b)中所示，脉冲压缩雷达装置10的发送频带与其他脉冲压缩雷达装置的发送频带所不同的是在角度θ2、角度θ3、角度θ4、角度θ7所发送的发送信号。所以，对于脉冲压缩雷达装置10在这些角度θ2、θ3、θ4、θ7发送信号时的距离扫掠，能够通过接收频率选择部19去除来自其他脉冲压缩装置的发送信号。
因此，图5所示的数据从匹配滤波器20被输入至干涉去除处理部21。另外，在图5中，用点划线表示由接收频率选择部19去除的干涉信号。
如图5所示，在被输入至干涉去除处理部21的数据中，含有干涉信号的距离扫掠并未连续3次以上。因此，在提取彼此相邻的任意3条距离扫掠的接收数据时，一定至少包含1条不含干涉信号的距离扫掠。例如，在关注角度θ4、θ5、θ6这3条距离扫掠的情况下，其中角度θ4的距离扫掠中不含有干涉信号。因此，作为角度θ5中的距离扫掠的接收数据的值，例如通过在距离r3的附近以使用角度θ4的距离扫掠的接收数据的方式进行处理，能够去除干涉信号。
另外，能够如上述那样地去除干涉信号的前提是在发送频带模式的适用定时上存在1次发送的量以上的差；相反地如图4(a)所示在完全没有差的情况下，不能通过接收频率选择部19去除干涉信号，雷达影像中将产生紊乱。对于这一点，本实施方式的脉冲压缩雷达装置10能够执行的处理是：当即强制性地使发送频带模式的适用定时移位例如1次发送的量。
由此，由于能够在雷达装置间使发送频带模式的适用定时不同，所以能够通过接收频率选择部19去除干涉信号。因此，能够获得合适的雷达影像。另外，该对适用定时进行移位的处理在例如以下的2种情况下进行。
第一种是用户进行了规定操作的情况。该情况下，生成规定的信号并向干涉信号去除装置31(具体是指发送频率设定部12)输出。接收到该信号的发送频率设定部12进行上述适用定时的移位处理。
第二种是检测出在发送频带模式的适用定时上没有差异而自动进行上述处理的构成。该构成中，在干涉信号去除装置31的内部或者外部装备有检测部。该检测部检测在自雷达装置中发送频带模式所适用的定时与其他雷达装置中发送频带模式所适用的定时之差。然后，在检测部检测出的差为0或者很小(1次发送的量的时间以下)的情况下，发送频率设定部12进行上述适用定时的移位处理。
如上述说明，本实施方式的脉冲压缩雷达装置10具有干涉信号去除装置31、天线16、接收信号处理部32和影像显示部22。此外，干涉信号去除装置31具有发送触发生成部11和发送频率设定部12。发送频率设定部12为无调制脉冲信号P2和彼此具有不同频带的调制脉冲信号P0、P1设定频带。天线16发送无调制脉冲信号P2以及调制脉冲信号P0、P1，并接收因来自物标的反射而成的接收信号。接收信号处理部32基于天线16接收到的接收信号，生成表示自船周围的物标位置的雷达影像。影像显示部22将该雷达影像显示在外部的显示器上。
由此，脉冲压缩雷达装置10能够切换发送频带，并发送调制脉冲信号P0、P1。因此，该脉冲压缩雷达装置10的调制脉冲信号P0、P1的发送频带与不进行发送频带切换的其他雷达装置的发送信号的发送频带变得很难一致。所以，能够去除来自其他雷达装置的干涉信号。
此外，在本实施方式的脉冲压缩雷达装置10中，发送频带模式以调制脉冲信号的8次发送的量作为1个周期。而且，发送频带模式构成为：在对发送频带模式和在该发送频带模式下将定时移位1至7中的任意次发送的量所得的比较用发送频带模式进行比较时，发送频带的连续一致次数为最小(在上述实施方式中为2次)。
由此，即使在存在使用了同样的发送频带模式的其他雷达装置的情况下，在雷达装置间发送信号的连续一致的次数到2次为止。因此，能够通过简单的方法容易地去除来自其他雷达装置的干涉信号。
接下来，对照图6(a)～图6(h)以及图7(a)～图7(h)说明上述实施方式的第1变形例。另外，在以下的变形例的说明中，对于与上述实施方式相同或者类似的构成，赋予与上述实施方式相同的符号并省略说明。图6(a)～图6(h)以及图7(a)～图7(h)为表示在第1变形例中，将发送频带模式以一次发送逐次地移位并进行比较的结果的表。另外，由于图6(a)～图6(h)以及图7(a)～图7(h)为与图4(a)～图4(h)相同的图，所以省略详细说明。
上述实施方式的发送频带模式中，以8次发送为1个周期，而在本变形例的发送频带模式中，以16次发送为1个周期(N＝16)。在图6(a)～图6(h)以及图7(a)～图7(h)中示出了将发送频带模式以一次发送的量逐次地从0至15次发送移位而成的表，而在本变形例的发送频带模式中，除了如图6(a)所示的发送频带模式的适用定时一致的情况以外，发送频带一致(核对标记)并不连续4次以上(连续一致的次数到3次为止)。因此，能够防止在对连续的多个距离扫掠的接收数据在等距离彼此地进行比较时，连续4次以上检测出干涉信号(强度高的信号)。另外，在发送频带模式的重复的1个周期为发送信号的16次的量且发送频带的候补为2个的情况下，连续一致的次数的最小值为3的事实已经由本申请申请人验证完成。
在本变形例中，有可能连续3次检测出干涉信号，因此，本变形例的干涉去除处理部21不仅对所关注的距离扫掠的前一次以及后一次距离扫掠，而且包括对所关注的距离扫掠的两次前(前一次的前一次)或者两次后(后一次的后一次)的距离扫掠均进行信号强度的比较。而且，能够通过将信号强度最低的接收信号作为输出值，去除干涉信号。
此外，在上述实施方式中，在雷达装置间，发送频带模式的适用定时以1/8的概率产生一致，而在本变形例中，发送频带模式的适用定时仅以1/16的概率产生一致。因此，与本实施方式相比能够降低在雷达装置间发送频带模式的适用定时一致的概率。
接下来，对照图8说明第2变形例。图8为表示第2变形例所涉及的脉冲压缩雷达装置10的构成的框图。在该变形例中，脉冲压缩雷达装置10除了具有局部振荡器14，还具有能够生成与局部振荡器14不同的本振信号的局部振荡器24。此外，脉冲压缩雷达装置10具有可输入该局部振荡器14所生成的第1本振信号以及局部振荡器24所生成的第2本振信号的本振频率选择部25。
发送频率设定部12所设定的发送频带输入本振频率选择部25中。本振频率选择部25从第1本振信号以及第2本振信号中选择与该所输入的发送频带相对应的本振信号，并向频率变换部15以及频率变换部18输出。
由此，能够生成与发送频率设定部12所设定的发送频带相对应的调制脉冲信号。另外，作为选择调制脉冲信号的发送频带的方法，也能想到本构成以外的各种构成，并不限定于本变形例以及上述实施方式中所示的构成。
以上说明了本发明的最佳实施方式以及变形例，但也可以对上述构成进行如下变更。
上述说明的发送频带模式为示例，只要是以上述连续一致次数为最小的方式构成发送频带模式，则可以使用其他的发送频带模式。例如，可以使用将上述实施方式以及第1变形例中说明的发送频带模式的1和0交换位置的发送频带模式。此外，也可以以可设定3个以上发送频带的方式变更调制脉冲信号。
此外，干涉信号去除装置并不限于基于预先决定的发送频带模式来选择发送频带的构成，例如，也可以是按每次发送随机选择上述调制脉冲信号的发送频带(设包含模拟地进行随机选择的情况)的构成。
上述说明的脉冲压缩雷达装置10不限定于船舶用雷达装置，也可以适用于其他用途的雷达装置。

Claims (17)

1.一种干涉信号去除装置，其特征在于，包括：
天线，该天线发送无调制脉冲以及调制脉冲；以及
发送频率设定部，该发送频率设定部将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带，
上述发送频带设定部对为上述调制脉冲信号而设定的发送频带进行选择。
2.根据权利要求1中所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部基于规定的发送频带模式，选择上述调制脉冲信号的发送频带。
3.根据权利要求1中所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部针对每次发送随机决定上述调制脉冲信号的发送频带。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部设定频带比规定的频带高的第1发送频带和频带比上述规定的频带低的第2发送频带。
5.根据权利要求4中所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述第1发送频带和第2发送频带之间的频带包含9410MHz。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部交替地设定上述调制脉冲信号的发送频带和上述无调制脉冲信号的发送频带。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部将彼此不同的两个频带中的任一个设定为上述调制脉冲信号的发送频带，
交替发送上述无调制脉冲信号和上述调制脉冲信号，并通过上述发送频率设定部将该调制脉冲信号的发送频带从上述两个频带的一方切换至另一方。
8.根据权利要求2中所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频带模式以上述调制脉冲信号的N次发送的量作为1个周期，上述发送频带模式构成为：在比较上述发送频带模式和在该发送频带模式中使定时以从1至N-1中的任意次发送的量移位而得的比较用发送频带模式时，发送频带的连续一致次数为最小。
9.根据权利要求2或8中所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部基于从外部输入的信号，变更上述发送频带所适用的定时。
10.根据权利要求2、8或者9中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
上述发送频率设定部基于检测部的检测结果，变更上述发送频带模式所适用的定时，其中，该检测部对在自机中上述发送频带模式所适用的定时与在其他的雷达装置中上述发送频带模式所适用的定时的差进行检测。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
切换上述调制脉冲信号的发送间隔。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
该干涉信号去除装置被搭载于船舶上。
13.一种雷达装置，其特征在于，具有：
发送频率设定部，该发送频率设定部将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带、且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带；
天线，该天线发送上述调制脉冲信号以及上述无调制脉冲信号并且接收通过来自物标的反射而得的接收信号，上述调制脉冲信号的发送频带由上述发送频率设定部来选择；
接收信号处理部，该接受信号处理部基于上述天线接收到的接收信号，生成表示自机周围的物标的位置的雷达影像；以及
显示器，该显示器显示上述雷达影像。
14.一种干涉信号去除方法，其特征在于，
将不同于为无调制脉冲信号而设定的发送频带且彼此不同的多个频带中的任一个设定为调制脉冲信号的发送频带，
选择该发送频带并发送上述调制脉冲信号。
15.根据权利要求14中所述的干涉信号去除方法，其特征在于，
基于规定的发送频带模式，选择上述调制脉冲信号的发送频带。
16.根据权利要求14或15中所述的干涉信号去除方法，其特征在于，
为上述调制脉冲信号设定频带比规定的频带高的第1发送频带以及频带比上述规定的频带低的第2发送频带。
17.根据权利要求1所述的干涉信号去除装置，其特征在于，
还包括局部振荡器，该局部振荡器基于由所述发送频率设定部选择的所述发送频带进行输出。
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