ホーム > 特許ランキング > 日本電波工業株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022181646
(43)【公開日】2022-12-08
(54)【発明の名称】角度誤差検出装置
(51)【国際特許分類】
G01S 3/42 20060101AFI20221201BHJP
G01S 3/22 20060101ALI20221201BHJP
G01S 13/44 20060101ALI20221201BHJP
【ＦＩ】
G01S3/42 C
G01S3/22
G01S13/44
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021088696
(22)【出願日】2021-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000232483
【氏名又は名称】日本電波工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002756
【氏名又は名称】弁理士法人弥生特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 薫
【テーマコード（参考）】
5J070
【Ｆターム（参考）】
5J070AD07
5J070AE04
5J070AH45
5J070AK04
(57)【要約】
【課題】追尾受信に用いられるアンテナの角度誤差検出をより正確に検出することが可能な角度誤差検出装置を提供する。
【解決手段】角度誤差検出装置１２ａは、追尾対象からの周波数信号をアンテナ１１の異なる箇所で受信した第１、第２の受信信号を用いて周波数信号の受信方向の角度誤差を検出するにあたり、第１の自動利得制御部３２ａは第１、第２の受信信号の和信号を所定の信号レベルに増幅し、第２の自動利得制御部３２ｂは差信号を共通のゲインで増幅する。角度誤差検出部１２は、増幅された差信号に基づき角度誤差を検出し、補正部４２は、第２の自動利得制御部３２ｂから出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴う前記角度誤差のずれを補正する。
【選択図】図７
【解決手段】角度誤差検出装置１２ａは、追尾対象からの周波数信号をアンテナ１１の異なる箇所で受信した第１、第２の受信信号を用いて周波数信号の受信方向の角度誤差を検出するにあたり、第１の自動利得制御部３２ａは第１、第２の受信信号の和信号を所定の信号レベルに増幅し、第２の自動利得制御部３２ｂは差信号を共通のゲインで増幅する。角度誤差検出部１２は、増幅された差信号に基づき角度誤差を検出し、補正部４２は、第２の自動利得制御部３２ｂから出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴う前記角度誤差のずれを補正する。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
追尾対象からの周波数信号を、アンテナの第１の受信部にて受信した第１の受信信号と、前記第１の受信部とはアンテナ内の受信位置が異なる第２の受信部にて受信した第２の受信信号とに基づいて、前記アンテナの正面方向に対する、前記周波数信号の受信方向の角度誤差を検出する角度誤差検出装置において、
前記第１の受信信号及び第２の受信信号から求めた和信号を予め設定された信号レベルに増幅する第１の自動利得制御部と、
前記差信号を前記第１の自動利得制御部と共通のゲインで増幅する第２の自動利得制御部と、
前記第２の自動利得制御部にて増幅された差信号に基づき、前記角度誤差を検出する角度誤差検出部と、
前記第２の自動利得制御部から出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴って生じる前記角度誤差のずれを補正する補正部と、を備えたことを特徴とする角度誤差検出装置。
前記第１の受信信号及び第２の受信信号から求めた和信号を予め設定された信号レベルに増幅する第１の自動利得制御部と、
前記差信号を前記第１の自動利得制御部と共通のゲインで増幅する第２の自動利得制御部と、
前記第２の自動利得制御部にて増幅された差信号に基づき、前記角度誤差を検出する角度誤差検出部と、
前記第２の自動利得制御部から出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴って生じる前記角度誤差のずれを補正する補正部と、を備えたことを特徴とする角度誤差検出装置。
【請求項2】
前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係を用いて前記角度誤差のずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の角度誤差検出装置。
【請求項3】
前記第１、第２の自動利得制御部の後段側に設けられ、これら前記第１、第２の自動利得制御部から出力される周波数成分の周波数帯域幅よりも狭い通過帯域幅を有する帯域フィルタを備え、
前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係と、前記増幅後の信号が前記帯域フィルタを通過する前後の信号レベルの比と前記Ｃ／Ｎ比との対応関係とを加算した結果を用いて前記角度誤差のずれを補正することを特徴とする請求項２に記載の角度誤差検出装置。
前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係と、前記増幅後の信号が前記帯域フィルタを通過する前後の信号レベルの比と前記Ｃ／Ｎ比との対応関係とを加算した結果を用いて前記角度誤差のずれを補正することを特徴とする請求項２に記載の角度誤差検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は追尾対象に対するアンテナの角度誤差を検出する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
飛行体などの追尾対象から出力される周波数信号である通信信号を受信する受信施設には、アンテナの正面方向に対する通信信号の受信方向のずれ（角度誤差）を検出した結果に基づいて、通信信号の受信方向がアンテナの正面方向と揃うようにアンテナの向きを変えることができるもの（追尾受信システム）がある。
【0003】
角度誤差の検出手法としては、アンテナ内に設けられた、配置位置の異なる２つの開口部（第１の受信部、第２の受信部）にて各々、受信された通信信号の信号レベル（振幅）に基づいて角度誤差を求めるモノパルス測角法が知られている。
このモノパルス測角法においては、第１の受信部にて受信した通信信号Ａと、第２の受信部にて受信した通信信号Ｂとの和信号Ａ＋Ｂ、及び差信号Ａ－Ｂを用いて角度誤差を求める計算が行われる。
このモノパルス測角法においては、第１の受信部にて受信した通信信号Ａと、第２の受信部にて受信した通信信号Ｂとの和信号Ａ＋Ｂ、及び差信号Ａ－Ｂを用いて角度誤差を求める計算が行われる。
【0004】
一方、アンテナが受信する信号の信号レベルは、角度誤差の大きさや気象条件などに起因して変化する。このため、和信号や差信号は、自動利得制御部（以下、ＡＧＣ（Automatic Gain Controller）とも記す）を用いて増幅した後、角度誤差の検出に用いられる。
【0005】
しかしながら、アンテナが受信する周波数成分には雑音が含まれているため、和信号や差信号を増幅する際には、これらの信号と合わせて雑音までもが増幅されてしまう。この結果、増幅後の和信号や差信号の信号レベルを目標値まで正確に増幅することが困難となり、正しい角度誤差を検出することができないおそれがある。
【0006】
ここで特許文献１、２には、目標対象物やターゲットから受信した信号から得た和信号や差信号を用いて、信号を受信した方向を求めるレーダ装置、モノパルスレーダが記載されている。
しかしながら、これら特許文献１、２には、和信号・差信号を増幅する際に雑音が角度誤差の検出結果に与える影響や、その対策については何ら言及されていない。
しかしながら、これら特許文献１、２には、和信号・差信号を増幅する際に雑音が角度誤差の検出結果に与える影響や、その対策については何ら言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特表昭５６－５００３９４号公報：請求項１、８、第３欄第１２行目～第４欄第１５行目、第１図
【特許文献2】特開２０１０－６６０６９号公報：請求項１、段落００１３～００１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、追尾受信に用いられるアンテナの角度誤差検出をより正確に検出することが可能な角度誤差検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る角度誤差検出装置は、追尾対象からの周波数信号を、アンテナの第１の受信部にて受信した第１の受信信号と、前記第１の受信部とはアンテナ内の受信位置が異なる第２の受信部にて受信した第２の受信信号とに基づいて、前記アンテナの正面方向に対する、前記周波数信号の受信方向の角度誤差を検出する角度誤差検出装置において、
前記第１の受信信号及び第２の受信信号から求めた和信号を予め設定された信号レベルに増幅する第１の自動利得制御部と、
前記差信号を前記第１の自動利得制御部と共通のゲインで増幅する第２の自動利得制御部と、
前記第２の自動利得制御部にて増幅された差信号に基づき、前記角度誤差を検出する角度誤差検出部と、
前記第２の自動利得制御部から出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴って生じる前記角度誤差のずれを補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。
前記第１の受信信号及び第２の受信信号から求めた和信号を予め設定された信号レベルに増幅する第１の自動利得制御部と、
前記差信号を前記第１の自動利得制御部と共通のゲインで増幅する第２の自動利得制御部と、
前記第２の自動利得制御部にて増幅された差信号に基づき、前記角度誤差を検出する角度誤差検出部と、
前記第２の自動利得制御部から出力された周波数成分に含まれる雑音電力に対する差信号の信号電力の比であるＣ／Ｎ比が、前記ゲインに応じて変化することに伴って生じる前記角度誤差のずれを補正する補正部と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
上述の角度誤差検出装置は、以下の構成を備えていてもよい。
（ａ）前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係を用いて前記角度誤差のずれを補正すること。
（ｂ）前記第１、第２の自動利得制御部の後段側に設けられ、これら前記第１、第２の自動利得制御部から出力される周波数成分の周波数帯域幅よりも狭い通過帯域幅を有する帯域フィルタを備え、前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係と、前記増幅後の信号が前記帯域フィルタを通過する前後の信号レベルの比と前記Ｃ／Ｎ比との対応関係とを加算した結果を用いて前記角度誤差のずれを補正すること。
（ａ）前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係を用いて前記角度誤差のずれを補正すること。
（ｂ）前記第１、第２の自動利得制御部の後段側に設けられ、これら前記第１、第２の自動利得制御部から出力される周波数成分の周波数帯域幅よりも狭い通過帯域幅を有する帯域フィルタを備え、前記補正部は、前記ゲインとＣ／Ｎ比との対応関係と、前記増幅後の信号が前記帯域フィルタを通過する前後の信号レベルの比と前記Ｃ／Ｎ比との対応関係とを加算した結果を用いて前記角度誤差のずれを補正すること。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、自動利得制御部（ＡＧＣ）から出力された雑音電力が角度誤差の検出に与える影響について、信号のＣ／Ｎ比と対応関係を有するＡＧＣのゲインを用いて角度誤差のずれを補正することにより、雑音の影響を抑えたより正確な角度誤差を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態に係る角度誤差検出装置を備えた追尾受信システムの構成図である。
【図2】角度誤差検出装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図3】複素ベクトル表示された和信号及び差信号である。
【図4】規格化された差信号レベルと角度誤差との関係を示す説明図である。
【図5】ＡＧＣによる信号レベルの増幅に係る第１の説明図である。
【図6】ＡＧＣによる信号レベルの増幅に係る第２の説明図である。
【図7】第１の実施形態に係る角度誤差検出装置のブロック図である。
【図8】増幅後の和信号のＣ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性を示す説明図である。
【図9】ＡＧＣによる信号レベルの増幅に係る第３の説明図である。
【図10】第２の実施形態に係る角度誤差検出装置のブロック図である。
【図11】ディジタルフィルタを通過する前後の信号レベルの変化に係る説明図である。
【図12】増幅後の和信号のＣ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン及びディジタルフィルタ前後の信号レベル比の加算値の特性を示す説明図である。
【図13】実施例におけるＣ／Ｎ比と角度誤差の検出誤差との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図１は、本発明の実施の形態に係る角度誤差検出装置を備えた追尾受信システム１の構成例を示している。
当該追尾受信システム１は、追尾対象から出力された通信信号（周波数信号）を受信するアンテナ１１と、このアンテナ１１の向きを変化させるアンテナ駆動機構１５と、アンテナ１１から取得した通信信号（受信信号）の和信号及び差信号に基づき、アンテナ１１の正面方向に対する通信信号の受信方向のずれ（角度誤差：θ）を検出する角度誤差検出装置１２と、角度誤差検出装置１２にて検出された角度誤差に基づいてアンテナ１１の駆動方向や駆動量を求める追尾制御部１３と、追尾制御部１３にて決定された駆動方向や駆動量に基づき、アンテナ駆動機構１５の駆動制御を行うアンテナ駆動部１４と、を備える。
当該追尾受信システム１は、追尾対象から出力された通信信号（周波数信号）を受信するアンテナ１１と、このアンテナ１１の向きを変化させるアンテナ駆動機構１５と、アンテナ１１から取得した通信信号（受信信号）の和信号及び差信号に基づき、アンテナ１１の正面方向に対する通信信号の受信方向のずれ（角度誤差：θ）を検出する角度誤差検出装置１２と、角度誤差検出装置１２にて検出された角度誤差に基づいてアンテナ１１の駆動方向や駆動量を求める追尾制御部１３と、追尾制御部１３にて決定された駆動方向や駆動量に基づき、アンテナ駆動機構１５の駆動制御を行うアンテナ駆動部１４と、を備える。
【0014】
図２は、実施の形態に係る角度誤差検出装置１２の構成例を示している。
例えば図２に示す追尾対象８は、所定の周波数範囲の通信信号を出力する。この通信信号は、前記周波数範囲内の周波数を有する搬送波によって変調されたベースバンド信号を含んでいる。
アンテナ１１は、互いに受信位置が異なる第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂを備える。方位方向の測角を行う場合は、第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂは横方向に異なる位置に配置され、高さ方向の測角を行う場合は、第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂは高さ方向に異なる位置に配置される。
例えば図２に示す追尾対象８は、所定の周波数範囲の通信信号を出力する。この通信信号は、前記周波数範囲内の周波数を有する搬送波によって変調されたベースバンド信号を含んでいる。
アンテナ１１は、互いに受信位置が異なる第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂを備える。方位方向の測角を行う場合は、第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂは横方向に異なる位置に配置され、高さ方向の測角を行う場合は、第１の受信部２ａ、第２の受信部２ｂは高さ方向に異なる位置に配置される。
【0015】
これら第１、第２の受信部２ａ、２ｂにて受信された通信信号Ａ（第１の受信信号）、Ｂ（第２の受信信号）は、例えばアンテナ１１側に設けられた加算部２１、２２を経て、各々、和信号Ａ＋Ｂ、差信号Ａ－Ｂとして出力される。
なお、図２に示す例においては、アンテナ１１側で和信号、差信号を得る場合について説明したが、これらの信号を得る加算部２１、２２は、角度誤差検出装置１２側に設けてもよい。
なお、図２に示す例においては、アンテナ１１側で和信号、差信号を得る場合について説明したが、これらの信号を得る加算部２１、２２は、角度誤差検出装置１２側に設けてもよい。
【0016】
角度誤差検出装置１２は、不要な成分を除去する帯域フィルタである受信フィルタ３１ａ、３１ｂや、受信フィルタ３１ａ、３１ｂ通過後の和信号、差信号を増幅する可変増幅器３２ａ、３２ｂが設けられた受信処理部３と、通信信号の復調や角度誤差の検出を行う検波部４１が設けられた信号処理ブロック４とを備える。
【0017】
可変増幅器３２ａ、３２ｂは、後述のＡＧＣ制御部４３２と組み合わせて動作するＡＧＣ（自動利得制御部）を構成している。可変増幅器３２ａとＡＧＣ制御部４３２とは、第１の自動利得制御部に相当し、可変増幅器３２ｂとＡＧＣ制御部４３２とは、第２の自動利得制御部に相当する。
ここで本例の角度誤差検出装置１２の具体的な構成を説明する前に、和信号、差信号を用いて角度誤差を検出する手法の一例、及びＡＧＣを用いてこれらの信号を増幅する処理が角度誤差の検出結果に及ぼす影響について図３～６を参照しながら説明しておく。
ここで本例の角度誤差検出装置１２の具体的な構成を説明する前に、和信号、差信号を用いて角度誤差を検出する手法の一例、及びＡＧＣを用いてこれらの信号を増幅する処理が角度誤差の検出結果に及ぼす影響について図３～６を参照しながら説明しておく。
【0018】
図３は、加算部２１、２２から出力された和信号、差信号を直交検波して得られた直交成分（Ｑ成分）を実軸（Ｒｅ軸）、同相成分（Ｉ成分）を虚軸（Ｉｍ）軸にプロットしてベクトル表示した図である。図３に示すように、通常、和信号及び差信号は、互いに異なる信号レベルを有する（図３における和信号ベクトル、差信号ベクトルの長さが異なっている）。
【0019】
また、図３に示す和信号、差信号の信号レベルは角度誤差に応じて変化する。このとき、角度誤差が小さい範囲においては、和信号（Σ）に対する差信号（Δ）の信号レベルの比が、角度誤差（θ）にほぼ対応する関係（θ≒Δ／Σ）があることを利用して角度誤差を検出する。
【0020】
一方、追尾受信システム１が設けられている通信施設などにおいては、和信号をメインの復調系（不図示）にて復調し、後段の処理が行われるため、復調される和信号の信号レベルが一定であることが求められる。
【0021】
そこで、和信号、差信号の増幅を行う可変増幅器３２ａ、３２ｂにおいて、和信号側の可変増幅器３２ａは、出力される信号レベルが一定となるように和信号を増幅する。一方、差信号側の可変増幅器３２ｂは、和信号側の可変増幅器３２ａと同じゲインにて増幅を行う。この結果、可変増幅器３２ｂから出力される差信号の信号レベル（差信号レベル）は、可変増幅器３２ａから出力される和信号の信号レベル（一定値）にて規格化された値（「Δ／Σ」に対応する値）となる（図４）。
【0022】
一方で、可変増幅器３２ａ、３２ｂによる信号の増幅には以下に説明する特性がある。
図５（ａ）、（ｂ）は、雑音レベルに対して、信号レベルが比較的高い、強電界時における、増幅前後の信号レベルの変化の様子を模式的に示している。
図５（ａ）、（ｂ）は、雑音レベルに対して、信号レベルが比較的高い、強電界時における、増幅前後の信号レベルの変化の様子を模式的に示している。
【0023】
図２を用いて説明したように、可変増幅器３２ａ、３２ｂの前段には、受信フィルタ３１ａ、３１ｂが設けられているので、各可変増幅器３２ａ、３２ｂには受信フィルタ３１ａ、３１ｂの通過帯域幅Ｗａに対応する周波数成分が入力される。そして、この周波数成分には、和信号／差信号（以下、単に「信号Ｓ」ともいう）のほか、雑音Ｎが含まれている（図５（ａ））。
【0024】
ここで例えば可変増幅器３２ａ、３２ｂに設定されるＡＧＣの制御レベル（出力レベル）がＬＡであるとする。このとき可変増幅器３２ａ、３２ｂは、既述の帯域幅Ｗａの周波数成分の平均レベルがＬＡとなるように信号Ｓ及び雑音Ｎを増幅する。
【0025】
これを作図的に説明すると、図５（ｂ）に示すように、制御レベルＬＡよりも高い信号レベル部分の面積（実線のハッチを付した領域の面積）と、信号Ｓまたは雑音Ｎが制御レベルＬＡに到達していない部分の面積（破線のハッチを付した領域の面積）とがほぼ同じになるよう信号Ｓ及び雑音Ｎの増幅が行われる。
この結果、信号Ｓの信号レベルはＬ１となる。
この結果、信号Ｓの信号レベルはＬ１となる。
【0026】
これに対して図６（ａ）、（ｂ）は、雑音レベルが図５（ａ）と同程度である一方、増幅前の信号Ｓのレベルが制御レベルＬＡよりも小さい、弱電界時における増幅前後の様子を示している。
図５（ｂ）の場合と同様に、可変増幅器３２ａ、３２ｂに入力される帯域幅Ｗａの周波数成分の平均レベルがＬＡとなるように信号Ｓ及び雑音Ｎを増幅すると、信号Ｓの信号レベルはＬ２まで増幅される。しかしながら、雑音Ｎを含む帯域幅Ｗａ内の全ての周波数成分が増幅されることにより、弱電界時における増幅後の信号レベル（Ｌ２）は、強電界時における増幅後の信号レベル（Ｌ１）よりも小さくなってしまう（Ｌ２＜Ｌ１）。
図５（ｂ）の場合と同様に、可変増幅器３２ａ、３２ｂに入力される帯域幅Ｗａの周波数成分の平均レベルがＬＡとなるように信号Ｓ及び雑音Ｎを増幅すると、信号Ｓの信号レベルはＬ２まで増幅される。しかしながら、雑音Ｎを含む帯域幅Ｗａ内の全ての周波数成分が増幅されることにより、弱電界時における増幅後の信号レベル（Ｌ２）は、強電界時における増幅後の信号レベル（Ｌ１）よりも小さくなってしまう（Ｌ２＜Ｌ１）。
【0027】
このように、可変増幅器３２ｂにて増幅された差信号は、受信時の電界状態によって信号レベルが変化してしまうため、角度誤差の検出結果に誤差が生じてしまうおそれがある。
そこで本実施の形態に係る角度誤差検出装置１２は、電界状態の相違に起因して発生する上述の角度誤差を補正する機能を有する。以下、図７、８を参照しながら、角度誤差の補正機能を含む角度誤差検出装置１２の構成について説明する。
そこで本実施の形態に係る角度誤差検出装置１２は、電界状態の相違に起因して発生する上述の角度誤差を補正する機能を有する。以下、図７、８を参照しながら、角度誤差の補正機能を含む角度誤差検出装置１２の構成について説明する。
【0028】
既に説明した受信処理部３の後段の構成について説明すると、角度誤差検出装置１２には可変増幅器３２ａ、３２ｂにて増幅された和信号、差信号のＡ／Ｄ変換を行うＡ／Ｄ変換部４３と、ディジタル変換された和信号を復調して復調信号を得ると共に、差信号の信号レベルに基づき角度誤差を求める検波部４１と、検波部４１にて求めた角度誤差の補正を行う補正部４２と、を備える。
【0029】
Ａ／Ｄ変換部４３は、可変増幅器３２ａ、３２ｂにて増幅された和信号、差信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４３１ａ、４３１ｂと、ディジタル信号に変換された和信号、差信号に含まれる周波数成分の周波数帯域幅よりも通過帯域幅が狭く、不要な周波数成分を除去する帯域フィルタであるディジタルフィルタ４３３ａ、４３３ｂと、を備える。
【0030】
ＡＧＣ制御部４３２は、増幅された和信号の信号レベル（和信号レベル）を検出し、可変増幅器３２ａから出力される和信号の信号レベルが目標の信号レベルに近づくように可変増幅器３２ａのゲインを調整する制御電圧を出力する。
ＡＧＣ制御部４３２は、和信号側の可変増幅器３２ａと共通の制御電圧を、差信号側の可変増幅器３２ｂに対しても出力する。この構成により、和信号の信号レベル（ＡＧＣ制御部４３２に設定されている、和信号の目標の信号レベル）に対して規格化された信号レベルを有する差信号が可変増幅器３２ｂから出力される。
ＡＧＣ制御部４３２は、和信号側の可変増幅器３２ａと共通の制御電圧を、差信号側の可変増幅器３２ｂに対しても出力する。この構成により、和信号の信号レベル（ＡＧＣ制御部４３２に設定されている、和信号の目標の信号レベル）に対して規格化された信号レベルを有する差信号が可変増幅器３２ｂから出力される。
【0031】
検波部４１は、ディジタル変換された和信号に対して復調処理を行い、得られた復調信号を後段の通信信号の処理部へ出力する。
また、角度誤差の検出については、例えば図４を用いて説明した差信号の信号レベル（差信号レベル）と、角度誤差との関係に基づき、ディジタル変換された差信号の信号レベル、及び差信号を直交検波して得られた差信号ベクトルの回転角度から角度誤差（角度誤差量及び方向）を求める。
また、角度誤差の検出については、例えば図４を用いて説明した差信号の信号レベル（差信号レベル）と、角度誤差との関係に基づき、ディジタル変換された差信号の信号レベル、及び差信号を直交検波して得られた差信号ベクトルの回転角度から角度誤差（角度誤差量及び方向）を求める。
【0032】
一方、図５（ｂ）、図６（ｂ）を用いて説明したように、増幅後の差信号は、受信時の電界状態に応じて信号レベルが変化しているおそれがある。
そこで本例の角度誤差検出装置１２は、アンテナ１１にて受信する雑音レベルがほぼ一定であるとき、和信号の信号レベルを一定にするように調整される可変増幅器３２ａ、３２ｂのゲイン（ＡＧＣゲイン）と、和信号の信号電力と雑音電力との比を示すＣ／Ｎ比との間に対応関係があることを利用して、検波部４１にて得られた角度誤差の補正を行う。
そこで本例の角度誤差検出装置１２は、アンテナ１１にて受信する雑音レベルがほぼ一定であるとき、和信号の信号レベルを一定にするように調整される可変増幅器３２ａ、３２ｂのゲイン（ＡＧＣゲイン）と、和信号の信号電力と雑音電力との比を示すＣ／Ｎ比との間に対応関係があることを利用して、検波部４１にて得られた角度誤差の補正を行う。
【0033】
図８は、和信号のＣ／Ｎ比とＡＧＣゲイン（増幅前の平均レベル／増幅後の平均レベル）との対応関係（Ｃ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性）の例を示している。なお、互いに共通の構成の可変増幅器３２ａ、３２ｂを用いる場合、差信号のＣ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性についても、図８に示すものと共通の特性となる。従って、図８は差信号のＣ／Ｎ比とＡＧＣゲインとの関係にも対応している。
【0034】
ＡＧＣゲインは、ＡＧＣ制御部４３２から可変増幅器３２ａ、３２ｂへ出力される制御電圧により制御されるので、この制御電圧を補正部４２にて利用すれば、図８の特性を利用して角度誤差の補正量を求めることができる。補正部４２は、上記特性に基づき角度誤差の補正を行う。
【0035】
例えば補正部４２は、図８の特性に応じて特定されるＣ／Ｎ比と角度誤差量との関係を対応付けた補正テーブルを備える。Ｃ／Ｎ比はＡＧＣ制御部４３２から取得した制御電圧と対応付けられており、当該制御電圧に基づき、補正テーブルから補正値を読み出し、検波部４１にて求めた角度誤差を補正する。
なお、角度誤差の補正量を求める手法は、上述の例に限定されるものではない。例えば増幅後の和信号の実際の信号レベル（例えば図５（ｂ）のＬ１）が目標の信号レベルと一致するＡＧＣゲインを基準として、基準のＣ／Ｎ比と、ＡＧＣ制御部４３２から取得したＡＧＣゲイン（制御電圧）より特定されるＣ／Ｎ比との差分値を求め、この差分値に比例係数を乗算して角度誤差の補正量を取得し、検波部４１にて求めた角度誤差に加算する演算を行ってもよい。
なお、角度誤差の補正量を求める手法は、上述の例に限定されるものではない。例えば増幅後の和信号の実際の信号レベル（例えば図５（ｂ）のＬ１）が目標の信号レベルと一致するＡＧＣゲインを基準として、基準のＣ／Ｎ比と、ＡＧＣ制御部４３２から取得したＡＧＣゲイン（制御電圧）より特定されるＣ／Ｎ比との差分値を求め、この差分値に比例係数を乗算して角度誤差の補正量を取得し、検波部４１にて求めた角度誤差に加算する演算を行ってもよい。
【0036】
本実施の形態に係る角度誤差検出装置１２によれば、ＡＧＣを構成する可変増幅器３２ａ、３２ｂから出力された雑音電力に対する、和信号または差信号のＣ／Ｎ比と対応関係を有するＡＧＣのゲインを用いて角度誤差のずれを補正するので、通信信号受信時の電界状態の違いに起因して発生する角度誤差の特定結果のずれを低減することができる。
【0037】
次いで、上述の第１の実施形態に係る角度誤差検出装置１２を更に改善した角度誤差検出装置１２ａの構成について、図１０を参照しながら説明する。
図１０において、図７を用いて説明した角度誤差検出装置１２と共通の構成要素には、図７中に示したものと同じ符号を付してある。
図１０において、図７を用いて説明した角度誤差検出装置１２と共通の構成要素には、図７中に示したものと同じ符号を付してある。
【0038】
図８に示すように和信号（差信号であってもよい）のＣ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性は、Ｃ／Ｎ比がゼロに近づくに連れて飽和してしまう。このため、前記特性に基づいて補正量を算出すると、僅かなＡＧＣゲインの変化で、角度誤差の補正量が大きく変化してしまい、より正確な補正が困難となる場合もある。
【0039】
上述の現象は、弱電界時においては、図６（ａ）、（ｂ）や、新たに図９（ａ）、（ｂ）に示すように、増幅前後において、信号（例えば和信号）Ｓに着目したときの実質的なゲインを十分に大きくすることが困難であることに起因する。
【0040】
そこで図１０に示す第２の実施形態に係る角度誤差検出装置１２ａにおいては、ＡＧＣ制御部４３２から取得したＡＧＣゲイン（制御電圧）に加えて、ディジタルフィルタ４３３ａに入力される周波数帯域、及びディジタルフィルタ４３３ａから出力される周波数帯域での和信号、及び雑音の平均レベル比を用いて補正量を求める。
【0041】
ディジタルフィルタ４３３ａに入力される周波数成分の帯域幅Ｗａ（図１１（ａ））と比較して、ディジタルフィルタ４３３ａで処理された後は、帯域幅Ｗｂが狭くなる（図１１（ｂ））。
この結果、雑音レベルの影響が相対的に小さくなり、ディジタルフィルタ４３３ａによる処理前の平均レベル（制御レベルＬＡに増幅されている）よりも、処理後の平均レベルＬＡ’の方が大きな値となる。当該処理により、Ｃ／Ｎ比がゼロに近い領域では、処理後の平均レベルＬＡ’は、実際の信号（本例では和信号）Ｓの信号レベルにより近い値となる。
この結果、雑音レベルの影響が相対的に小さくなり、ディジタルフィルタ４３３ａによる処理前の平均レベル（制御レベルＬＡに増幅されている）よりも、処理後の平均レベルＬＡ’の方が大きな値となる。当該処理により、Ｃ／Ｎ比がゼロに近い領域では、処理後の平均レベルＬＡ’は、実際の信号（本例では和信号）Ｓの信号レベルにより近い値となる。
【0042】
さらにこのとき、和信号のＣ／Ｎ比と、ディジタルフィルタ４３３ａにて処理した前後レベルの比との間には、図１２（ｂ）に示す対応関係があることが分かった。ここでディジタルフィルタ４３３ａ前後のレベル比は、ディジタルフィルタ４３３ａから出力される周波数成分の平均レベル（図１１（ｂ）のＬＡ’）に対する、ディジタルフィルタ４３３ａに入力される周波数成分の平均レベル（図１１（ａ）のＬＡ）の比（ＬＡ／ＬＡ’）を示している。
【0043】
図１２（ｂ）に示す、Ｃ／Ｎ比と、ディジタルフィルタ４３３ａ前後のレベル比との対応関係（Ｃ／Ｎ比－フィルタ前後レベル比特性）によれば、Ｃ／Ｎ比がゼロに近い領域にて、Ｃ／Ｎ比に対するレベル比の感度が高い（傾きが大きい）。
そこで、Ｃ／Ｎ比がゼロに近い領域においては、このレベル比に基づいて角度誤差の補正量を求めれば、正確な補正が可能となる。
そこで、Ｃ／Ｎ比がゼロに近い領域においては、このレベル比に基づいて角度誤差の補正量を求めれば、正確な補正が可能となる。
【0044】
一方で、ディジタルフィルタ４３３ａ前後のレベル比は、Ｃ／Ｎ比が大きくなるに連れて飽和してしまう傾向がみられる。このため、Ｃ／Ｎ比の大きな領域では、角度誤差の補正に活用することは難しい。
【0045】
以上に確認した特徴をまとめると、図８（図１２（ａ）に転記してある）を用いて確認したＣ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性は、Ｃ／Ｎ比が大きな領域における角度誤差の補正量を求める場合により適しているといえる。
また、図１２（ｂ）を用いて確認したＣ／Ｎ比－フィルタ前後レベル比特性は、Ｃ／Ｎ比がゼロ近傍の領域における角度誤差の補正を行う場合により適していると言える。
また、図１２（ｂ）を用いて確認したＣ／Ｎ比－フィルタ前後レベル比特性は、Ｃ／Ｎ比がゼロ近傍の領域における角度誤差の補正を行う場合により適していると言える。
【0046】
そこで第２の実施の形態に係る角度誤差検出装置１２ａは、Ｃ／Ｎ比－ＡＧＣゲイン特性（図１２（ａ））と、Ｃ／Ｎ比－フィルタ前後のレベル比特性（図１２（ｂ））との加算値（図１２（ｃ））を利用して角度誤差の補正量を算出する。
【0047】
図１０に示す角度誤差検出装置１２ａに設けられている演算部４４は、ＡＧＣ制御部４３２からＡ／Ｄ変換器４３１ａ、４３１ｂの制御電圧を取得し、ＡＧＣゲインの値を算出する。また、和信号側のディジタルフィルタ４３３ａの前後の各帯域幅Ｗａ、Ｗｂにおける周波数成分の平均レベルに基づきそのレベル比を算出する。そして、これらの値の和を補正部４２へと出力する。演算部４４も本実施の形態の補正部の一部を構成している。
【0048】
例えば補正部４２は、図１２（ｃ）の特性に応じて特定されるＡＧＣゲイン（Ｃ／Ｎ比に対応する）及びディジタルフィルタ４３３ａ前後のレベル比の加算値（「ＡＧＣゲイン＋レベル比」）と、角度誤差量との関係を対応付けた補正テーブルと備える。ＡＧＣ制御部４３２から取得した制御電圧、及び演算部４４から取得したレベル比に基づき、前記加算値を算出し、補正テーブルから当該加算値に対応する補正値を読み出し、検波部４１にて求めた角度誤差を補正する。
また、他の例として、増幅後の和信号の実際の信号レベル（例えば図５（ｂ）のＬ１）が目標の信号レベルと一致する加算値の値を基準として、基準のＣ／Ｎ比と、「ＡＧＣゲイン＋レベル比」より特定されるＣ／Ｎ比との差分値を求め、この差分値に比例係数を乗算して角度誤差の補正量を取得し、検波部４１にて求めた角度誤差に加算する演算を行ってもよい。
また、他の例として、増幅後の和信号の実際の信号レベル（例えば図５（ｂ）のＬ１）が目標の信号レベルと一致する加算値の値を基準として、基準のＣ／Ｎ比と、「ＡＧＣゲイン＋レベル比」より特定されるＣ／Ｎ比との差分値を求め、この差分値に比例係数を乗算して角度誤差の補正量を取得し、検波部４１にて求めた角度誤差に加算する演算を行ってもよい。
【0049】
【実施例0050】
（実験）
第１、第２の実施形態に係る角度誤差検出装置１２、１２ａを用い、電界状態が変化した場合に検出された角度誤差と、実際の角度誤差との差（検出誤差［°］）を求めた。
Ａ．実験条件
（実施例１）
和信号のＣ／Ｎ比が－１０、－５、０、５、１０、２０、３０［ｄＢ］となるように、アンテナ１１を介して通信信号を入力し、図７を用いて説明した第１の実施形態に係る角度誤差検出装置１２にて角度誤差を検出し、実際の角度誤差との検出誤差を求めた。検出誤差値は各々のＣ／Ｎ比について所定期間中の検出誤差の二乗平均値（ＲＭＳ：Root Mean Square）を算出することにより求めた。
（実施例２）
図１０を用いて説明した第２の実施形態に係る角度誤差検出装置１２ａにて角度誤差を求めた点を除いて実施例１と同様の実験を行った。
第１、第２の実施形態に係る角度誤差検出装置１２、１２ａを用い、電界状態が変化した場合に検出された角度誤差と、実際の角度誤差との差（検出誤差［°］）を求めた。
Ａ．実験条件
（実施例１）
和信号のＣ／Ｎ比が－１０、－５、０、５、１０、２０、３０［ｄＢ］となるように、アンテナ１１を介して通信信号を入力し、図７を用いて説明した第１の実施形態に係る角度誤差検出装置１２にて角度誤差を検出し、実際の角度誤差との検出誤差を求めた。検出誤差値は各々のＣ／Ｎ比について所定期間中の検出誤差の二乗平均値（ＲＭＳ：Root Mean Square）を算出することにより求めた。
（実施例２）
図１０を用いて説明した第２の実施形態に係る角度誤差検出装置１２ａにて角度誤差を求めた点を除いて実施例１と同様の実験を行った。
【0051】
【0052】
【符号の説明】
【0053】
１１ アンテナ
１２、１２ａ
角度誤差検出装置
２ａ 第１の受信部
２ｂ 第２の受信部
３２ａ、３２ｂ
可変増幅器
４１ 検波部
４２ 補正部
４３２ ＡＧＣ制御部
４３３ａ、４３３ｂ
ディジタルフィルタ
４４ 演算部
８ 追尾対象
１２、１２ａ
角度誤差検出装置
２ａ 第１の受信部
２ｂ 第２の受信部
３２ａ、３２ｂ
可変増幅器
４１ 検波部
４２ 補正部
４３２ ＡＧＣ制御部
４３３ａ、４３３ｂ
ディジタルフィルタ
４４ 演算部
８ 追尾対象
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】