特開 2024-80214 目標距離模擬装置及び目標距離模擬プログラム

(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】P2024080214

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】目標距離模擬装置及び目標距離模擬プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/40 20060101AFI20240606BHJP

   G01S 13/34 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

G01S7/40 156

G01S13/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193217

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000004330

【氏名又は名称】日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(74)【代理人】

【識別番号】100160495

【弁理士】

【氏名又は名称】畑 雅明

(74)【代理人】

【識別番号】100173716

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(72)【発明者】

【氏名】島本 拓也

【テーマコード（参考）】

5J070

【Ｆターム（参考）】

5J070AB17

5J070AC02

5J070AH04

5J070AH25

5J070AK07

(57)【要約】

【課題】本開示は、目標物と周波数変調レーダ装置との間のダイレクトパスに対する「マルチパス」を模擬することを目的とする。
【解決手段】本開示は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、複数の種類の遅延のうち一つの種類の遅延を施し、目標距離の概略を模擬する遅延処理部２３と、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、周波数シフトを施し、目標距離の概略を補完するように、目標距離の詳細を模擬する周波数シフト部２２と、 周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、マルチパスを模擬するスペクトラム拡散部２４と、を備えることを特徴とする目標距離模擬装置２である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

周波数変調方式を用いて目標物と自装置との間の目標距離を測定する周波数変調レーダ装置に対して、前記目標距離を模擬する目標距離模擬装置であって、
前記周波数変調レーダ装置における送信波を入力される送信波入力部と、
前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、複数の種類の遅延のうち一つの種類の遅延を施し、前記目標距離の概略を模擬する遅延処理部と、
前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、周波数シフトを施し、前記目標距離の概略を補完するように、前記目標距離の詳細を模擬する周波数シフト部と、
前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスを模擬するスペクトラム拡散部と、
前記目標距離の概略と、前記目標距離の詳細と、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスと、が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力する受信波出力部と、
を備えることを特徴とする目標距離模擬装置。

【請求項2】

前記スペクトラム拡散部は、前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と垂直な速度成分を模擬し、
前記受信波出力部は、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と垂直な速度成分が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力する
ことを特徴とする、請求項１に記載の目標距離模擬装置。

【請求項3】

前記周波数シフト部は、前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、周波数シフトを施し、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と平行な速度成分を模擬し、
前記受信波出力部は、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と平行な速度成分が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力する
ことを特徴とする、請求項１に記載の目標距離模擬装置。

【請求項4】

前記スペクトラム拡散部は、前記目標距離の模擬に先立ち、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間の複数の種類のマルチパスに応じて、複数の種類のスペクトラム拡散信号を記憶し、前記目標距離の模擬にあたり、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間の所望の種類のマルチパスに応じて、所望の種類のスペクトラム拡散信号を選択する
ことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の目標距離模擬装置。

【請求項5】

請求項１に記載の目標距離模擬装置が備える、前記遅延処理部、前記周波数シフト部及び前記スペクトラム拡散部に対して、前記目標距離の概略と、前記目標距離の詳細と、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスと、を模擬するように制御するために、コンピュータにインストールされる目標距離模擬プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、周波数変調方式を用いて目標物と自装置との間の目標距離を測定する周波数変調レーダ装置に対して、目標距離を模擬する目標距離模擬装置に関する。

【背景技術】

【0002】

周波数変調レーダ装置は、周波数変調された送信波と、目標物から反射された受信波と、の間のビート周波数に基づいて、目標物と自装置との間の目標距離を測定するものであり、パルスレーダ装置と比較して、連続波を使用することから低電力消費を実現することができ、ナノ秒パルスを増幅するような高周波部品を省略することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６９２９０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、周波数変調レーダ装置を実地使用しないときに機能試験にかけるために、目標距離模擬装置を用いて、周波数変調レーダ装置に対して、目標物と周波数変調レーダ装置との間の目標距離を模擬しているものの、目標物と周波数変調レーダ装置との間のダイレクトパスに対する「マルチパス」を模擬していなかった。

【0005】

従来技術のマルチパスの発生による解決課題を図１に示す。図１における解決課題として、周波数変調レーダ装置を搭載する飛翔体Ｆが、ホバリングで停止する。そして、周波数変調レーダ装置は、ビームＢを地表面Ｇに照射し、ダイレクトパスＤＰの距離（＝対地高度の２倍）を測定する。しかし、周波数変調レーダ装置は、ビームＢの指向性幅に起因して、ダイレクトパスＤＰに対するマルチパスＭＰを排除できない。

【0006】

ここで、マルチパスＭＰの距離は、ダイレクトパスＤＰの距離と比べて長く、様々な値をとり得る。よって、周波数変調レーダ装置における送信周波数が、低周波数側から高周波数側へとアップチャープされるときには、周波数変調レーダ装置における受信周波数は、ダイレクトパスＤＰの距離の半分（＝対地高度）に対応する受信周波数と比べて、低周波数側にのみスペクトラム拡散され得る。そして、受信周波数が、低周波数側にのみスペクトラム拡散されるため、ビート周波数は、高周波数側にのみスペクトラム拡散される（送信周波数は、マルチパスＭＰの発生と無関係である。）。しかし、特許文献１では、受信周波数が低周波数側にのみスペクトラム拡散されるとともに、ビート周波数が高周波数側にのみスペクトラム拡散されるように、目標物と周波数変調レーダ装置との間のダイレクトパスＤＰに対する「マルチパスＭＰ」を模擬していなかった。

【0007】

そこで、前記課題を解決するために、本開示は、目標物と周波数変調レーダ装置との間のダイレクトパスに対する「マルチパス」を模擬することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、目標物と周波数変調レーダ装置との間のマルチパスを模擬する。

【0009】

具体的には、本開示は、周波数変調方式を用いて目標物と自装置との間の目標距離を測定する周波数変調レーダ装置に対して、前記目標距離を模擬する目標距離模擬装置であって、前記周波数変調レーダ装置における送信波を入力される送信波入力部と、 前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、複数の種類の遅延のうち一つの種類の遅延を施し、前記目標距離の概略を模擬する遅延処理部と、前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、周波数シフトを施し、前記目標距離の概略を補完するように、前記目標距離の詳細を模擬する周波数シフト部と、 前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスを模擬するスペクトラム拡散部と、前記目標距離の概略と、前記目標距離の詳細と、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスと、が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力する受信波出力部と、を備えることを特徴とする目標距離模擬装置である。

【0010】

この構成によれば、周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、目標物と周波数変調レーダ装置との間のマルチパスを模擬することができる。

【0011】

また、本開示は、前記スペクトラム拡散部は、前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と垂直な速度成分を模擬し、前記受信波出力部は、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と垂直な速度成分が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力することを特徴とする目標距離模擬装置である。

【0012】

この構成によれば、周波数変調レーダ装置における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、周波数変調レーダ装置に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置のビーム方向と垂直な速度成分（マルチパスに起因）を模擬することができる。

【0013】

また、本開示は、前記周波数シフト部は、前記周波数変調レーダ装置における送信波に対して、周波数シフトを施し、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と平行な速度成分を模擬し、前記受信波出力部は、前記周波数変調レーダ装置に対する前記目標物の相対速度のうち、前記周波数変調レーダ装置のビーム方向と平行な速度成分が模擬された前記周波数変調レーダ装置における送信波を、前記周波数変調レーダ装置における受信波として出力することを特徴とする目標距離模擬装置である。

【0014】

この構成によれば、周波数変調レーダ装置における送信波に対して、周波数シフトを施し、周波数変調レーダ装置に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置のビーム方向と平行な速度成分（マルチパスと独立）を模擬することができる。

【0015】

また、本開示は、前記スペクトラム拡散部は、前記目標距離の模擬に先立ち、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間の複数の種類のマルチパスに応じて、複数の種類のスペクトラム拡散信号を記憶し、前記目標距離の模擬にあたり、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間の所望の種類のマルチパスに応じて、所望の種類のスペクトラム拡散信号を選択することを特徴とする目標距離模擬装置である。

【0016】

この構成によれば、目標距離模擬装置は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を、自ら生成することなく記憶・選択するのみであり、装置規模を小さくすることができる。

【0017】

また、本開示は、以上の目標距離模擬装置が備える、前記遅延処理部、前記周波数シフト部及び前記スペクトラム拡散部に対して、前記目標距離の概略と、前記目標距離の詳細と、前記目標物と前記周波数変調レーダ装置との間のマルチパスと、を模擬するように制御するために、コンピュータにインストールされる目標距離模擬プログラムである。

【0018】

この構成によれば、以上の効果を有するプログラムを提供することができる。

【0019】

なお、上記各開示の発明は、可能な限り組み合わせることができる。

【発明の効果】

【0020】

このように、本開示は、目標物と周波数変調レーダ装置との間のダイレクトパスに対する「マルチパス」を模擬することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】従来技術のマルチパスの発生による解決課題を示す図である。

【図2】本開示の目標距離模擬装置の構成を示す図である。

【図3】本開示の目標距離模擬処理の手順を示す図である。

【図4】本開示のマルチパスの模擬処理の内容を示す図である。

【図5】本開示のビーム垂直速度の模擬処理の内容を示す図である。

【図6】本開示のビーム平行速度の模擬処理の内容を示す図である。

【図7】本開示のスペクトラム拡散信号の記憶・選択処理の内容を示す図である。

【図8】本開示のスペクトラム拡散信号の記憶・選択処理の内容を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。

【0023】

（本開示の目標距離模擬装置の概要）
本開示の目標距離模擬装置の構成を図２に示す。本開示の目標距離模擬処理の手順を図３に示す。周波数変調レーダ装置の機能試験システムは、周波数変調レーダ装置１及び目標距離模擬装置２から構成される。周波数変調レーダ装置１は、通常のＦＭＣＷ方式又はＦＭＣＷサーボスロープ方式を用いて、目標物と自装置１との間の目標距離を測定する。目標距離模擬装置２は、周波数変調レーダ装置１に対して、目標距離を模擬する。

【0024】

周波数変調レーダ装置１は、送信波生成部１１、送信波出力部１２、受信波入力部１３及び送受信相関部１４から構成される。送信波生成部１１は、自装置１における送信波を生成する。送信波出力部１２は、自装置１における送信波を出力する。受信波入力部１３は、自装置１における受信波を入力される。送受信相関部１４は、自装置１における送信波と受信波との間の相関を計算し、つまり、自装置１における送信波と受信波との間のビート周波数を計算し、そして、目標物と自装置１との間の目標距離を測定する。

【0025】

目標距離模擬装置２は、送信波入力部２１、周波数シフト部２２、遅延処理部２３、スペクトラム拡散部２４、受信波出力部２５、目標距離記憶部２６及び目標距離制御部２７から構成される。目標距離制御部２７は、図３に示した目標距離模擬プログラム（図３の右欄の処理を参照）を、コンピュータにインストールし実現されてもよく、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）を、目標距離模擬装置２に搭載し実現されてもよい。

【0026】

送信波入力部２１は、周波数変調レーダ装置１における送信波を入力される。遅延処理部２３は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、複数の種類の遅延のうち一つの種類の遅延を施し、目標距離の概略を模擬する。周波数シフト部２２は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、周波数シフトを施し、目標距離の概略を補完するように、目標距離の詳細を模擬する。スペクトラム拡散部２４は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、目標物と周波数変調レーダ装置１との間のマルチパスを模擬する。受信波出力部２５は、目標距離の概略と、目標距離の詳細と、目標物と周波数変調レーダ装置１との間のマルチパスと、が模擬された周波数変調レーダ装置１における送信波を、周波数変調レーダ装置１における受信波として出力する。特に、スペクトラム拡散部２４について、図４～８を用いて詳述する。

【0027】

目標距離記憶部２６は、目標距離、マルチパス及び相対速度の時間変化のシナリオを記憶している。目標距離制御部２７は、目標距離、マルチパス及び相対速度の時間変化のシナリオに基づいて、遅延処理部２３における遅延量と、周波数シフト部２２における周波数シフト量と、スペクトラム拡散部２４におけるスペクトラム拡散幅と、を制御する。

【0028】

本開示では、周波数シフト部２２、遅延処理部２３の順序で、目標距離の模擬処理を実行している。変形例として、遅延処理部２３、周波数シフト部２２の順序で、目標距離の模擬処理を実行してもよい。つまり、遅延処理部２３が、先に目標距離の「概略」を模擬したうえで、周波数シフト部２２は、後に目標距離の「詳細」を模擬できるのである。

【0029】

（本開示のマルチパス及び相対速度の模擬処理）
本開示のマルチパスの模擬処理の内容を図４に示す。図４における模擬対象として、周波数変調レーダ装置１を搭載する飛翔体Ｆが、ホバリングで停止する。そして、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢを地表面Ｇに照射し、ダイレクトパスＤＰの距離（＝対地高度の２倍）を測定する。しかし、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢの指向性幅に起因して、ダイレクトパスＤＰに対するマルチパスＭＰを排除できない。

【0030】

まず、周波数変調レーダ装置１において、送信波出力部１２は、自装置１における送信波を出力する（ステップＳ１）。次に、目標距離模擬装置２において、送信波入力部２１は、周波数変調レーダ装置１における送信波を入力される（ステップＳ２）。

【0031】

目標距離制御部２７は、遅延処理部２３における遅延量と、周波数シフト部２２における周波数シフト量と、スペクトラム拡散部２４におけるスペクトラム拡散幅と、を制御する（ステップＳ３～Ｓ５）。ここで、目標距離制御部２７は、目標距離、マルチパス及び相対速度の時間変化のシナリオを、目標距離記憶部２６から逐次取得する。

【0032】

遅延処理部２３は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、複数の種類の遅延のうち一つの種類の遅延を施し、目標距離の概略を模擬する（ステップＳ４）。ここで、目標距離制御部２７は、いずれの遅延回路部２３３に対して遅延切替部２３１が導通経路を設定するかと、いずれの遅延回路部２３３に対して遅延切替部２３２が導通経路を設定するかと、を制御することにより、遅延処理部２３における遅延量を制御する。

【0033】

周波数シフト部２２は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、周波数シフトを施し、目標距離の概略を補完するように、目標距離の詳細を模擬する（ステップＳ３）。ここで、目標距離制御部２７は、ダウンコンバート部２２１に対して局部発振部２２３が出力する局部発振信号の発振周波数と、アップコンバート部２２２に対して局部発振部２２３が出力する局部発振信号の発振周波数と、の間の差分の大きさ及び符号を制御することにより、周波数シフト部２２における周波数シフト量を制御する。

【0034】

スペクトラム拡散部２４は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、目標物と周波数変調レーダ装置１との間のマルチパスＭＰを模擬する（ステップＳ５）。ここで、マルチパスＭＰの距離は、ダイレクトパスＤＰの距離と比べて長く、様々な値をとり得る。よって、周波数変調レーダ装置１における送信周波数が、低周波数側から高周波数側へとアップチャープされるときには、周波数変調レーダ装置１における受信周波数は、ダイレクトパスＤＰの距離の半分（＝対地高度）に対応する受信周波数と比べて、低周波数側にのみスペクトラム拡散され得る。

【0035】

そこで、目標距離制御部２７は、ダウンコンバート部２４１に対して局部発振部２４３が出力する局部発振信号の発振周波数を、所定周波数に制御する。そして、目標距離制御部２７は、アップコンバート部２４２に対して拡散信号発振部２４４が出力する拡散信号の発振周波数を、上記の所定周波数と比べて低周波数側にのみスペクトラム拡散させる。

【0036】

次に、目標距離模擬装置２において、受信波出力部２５は、周波数変調レーダ装置１における受信波を出力する（ステップＳ６）。次に、周波数変調レーダ装置１において、受信波入力部１３は、自装置１における受信波を入力される（ステップＳ７）。

【0037】

送受信相関部１４は、自装置１における送信波と受信波との間の相関を計算し、つまり、自装置１における送信波と受信波との間のビート周波数を計算し、そして、目標距離を測定する（ステップＳ８）。ここで、送受信相関部１４は、ビート周波数のスペクトラムにおいて、ピーク周波数に基づいて目標距離を測定する。そして、受信周波数が、低周波数側にのみスペクトラム拡散されるため、ビート周波数は、高周波数側にのみスペクトラム拡散される（送信周波数は、マルチパスＭＰの模擬と無関係である。）。

【0038】

このように、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、目標物と周波数変調レーダ装置１との間のマルチパスを模擬することができる。

【0039】

本開示のビーム垂直速度の模擬処理の内容を図５に示す。図５における模擬対象として、周波数変調レーダ装置１を搭載する飛翔体Ｆが、水平方向に飛翔する。そして、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢを地表面Ｇに照射し、ダイレクトパスＤＰの距離（＝対地高度の２倍）を測定する。しかし、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢの指向性幅に起因して、ダイレクトパスＤＰに対するマルチパスＭＰを排除できない。

【0040】

図５における模擬処理において、図４における模擬処理と比べて、ステップＳ１～Ｓ４、Ｓ６～Ｓ８はほぼ同様であるが、ステップＳ５は追加の処理を実行する。

【0041】

スペクトラム拡散部２４は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、周波数変調レーダ装置１に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置１のビームＢの方向と垂直な速度成分を模擬する（ステップＳ５）。

【0042】

ここで、マルチパスＭＰの距離は、ダイレクトパスＤＰの距離と比べて長く、様々な値をとり得る。そして、ビームＢの方向と垂直な速度成分は、飛翔体Ｆの水平方向の飛翔に起因するとともに、マルチパスＭＰの水平方向の成分に起因する。よって、周波数変調レーダ装置１における送信周波数が、低周波数側から高周波数側へとアップチャープされるときには、周波数変調レーダ装置１における受信周波数は、ダイレクトパスＤＰの距離の半分（＝対地高度）に対応する受信周波数と比べて、低周波数側に広帯域でスペクトラム拡散され得るとともに、高周波数側に狭帯域でスペクトラム拡散され得る。

【0043】

そこで、目標距離制御部２７は、ダウンコンバート部２４１に対して局部発振部２４３が出力する局部発振信号の発振周波数を、所定周波数に制御する。そして、目標距離制御部２７は、アップコンバート部２４２に対して拡散信号発振部２４４が出力する拡散信号の発振周波数を、上記の所定周波数と比べて、低周波数側に広帯域でスペクトラム拡散させるとともに、高周波数側に狭帯域でスペクトラム拡散させる。

【0044】

送受信相関部１４は、自装置１における送信波と受信波との間の相関を計算し、つまり、自装置１における送信波と受信波との間のビート周波数を計算し、そして、目標距離を測定する（ステップＳ８）。ここで、送受信相関部１４は、ビート周波数のスペクトラムにおいて、ピーク周波数に基づいて目標距離を測定する。そして、受信周波数が、低周波数側に広帯域でスペクトラム拡散され、高周波数側に狭帯域でスペクトラム拡散されるため、ビート周波数は、高周波数側に広帯域でスペクトラム拡散され、低周波数側に狭帯域でスペクトラム拡散される（送信周波数は、マルチパスＭＰの模擬と無関係である。）。

【0045】

このように、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、スペクトラム拡散を施し、周波数変調レーダ装置１に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置１のビームＢの方向と垂直な速度成分（マルチパスＭＰに起因）を模擬することができる。

【0046】

本開示のビーム平行速度の模擬処理の内容を図６に示す。図６における模擬対象として、周波数変調レーダ装置１を搭載する飛翔体Ｆが、鉛直方向に上昇する。そして、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢを地表面Ｇに照射し、ダイレクトパスＤＰの距離（＝対地高度の２倍）を測定する。しかし、周波数変調レーダ装置１は、ビームＢの指向性幅に起因して、ダイレクトパスＤＰに対するマルチパスＭＰを排除できない。

【0047】

図６における模擬処理において、図４における模擬処理と比べて、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４～Ｓ８はほぼ同様であるが、ステップＳ３は追加の処理を実行する。

【0048】

周波数シフト部２２は、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、周波数シフトを施し、周波数変調レーダ装置１に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置１のビームＢの方向と平行な速度成分を模擬する（ステップＳ３）。

【0049】

ここで、マルチパスＭＰの距離は、ダイレクトパスＤＰの距離と比べて長く、様々な値をとり得る。そして、ビームＢの方向と平行な速度成分は、飛翔体Ｆの鉛直方向の上昇に起因するものの、マルチパスＭＰの水平方向の成分と独立である。よって、周波数変調レーダ装置１における送信周波数が、低周波数側から高周波数側へとアップチャープされるときには、周波数変調レーダ装置１における受信周波数は、ダイレクトパスＤＰの距離の半分（＝対地高度）に対応する受信周波数と比べて、低周波数側にシフトし得る（図６における模擬処理を、図４における模擬処理と比較。）。

【0050】

そこで、目標距離制御部２７は、ダウンコンバート部２２１に対して局部発振部２２３が出力する局部発振信号の発振周波数を、所定周波数に制御する。そして、目標距離制御部２７は、アップコンバート部２２２に対して局部発振部２２３が出力する局部発振信号の発振周波数を、上記の所定周波数と比べて、低周波数側にシフトさせる。なお、図６の右欄において、周波数シフト部２２における低周波数側へのシフトと、スペクトラム拡散部２４における低周波数側のみへのスペクトラム拡散と、を一括して記載している。また、図６の右欄において、周波数シフト部２２におけるビーム水平速度の模擬のみを考慮しており、周波数シフト部２２における目標距離の詳細の模擬を考慮していない。

【0051】

送受信相関部１４は、自装置１における送信波と受信波との間の相関を計算し、つまり、自装置１における送信波と受信波との間のビート周波数を計算し、そして、目標距離を測定する（ステップＳ８）。ここで、送受信相関部１４は、ビート周波数のスペクトラムにおいて、ピーク周波数に基づいて目標距離を測定する。そして、受信周波数が、低周波数側にシフトするため、ビート周波数は、高周波数側にシフトする（図６における模擬処理を、図４における模擬処理と比較。送信周波数は、マルチパスＭＰの模擬と無関係である。）。

【0052】

このように、周波数変調レーダ装置１における送信波に対して、周波数シフトを施し、周波数変調レーダ装置１に対する目標物の相対速度のうち、周波数変調レーダ装置１のビームＢの方向と平行な速度成分（マルチパスＭＰと独立）を模擬することができる。

【0053】

（本開示のスペクトラム拡散信号の記憶・選択処理）
本開示のスペクトラム拡散信号の記憶・選択処理の内容を図７、８に示す。スペクトラム拡散部２４は、目標距離の模擬に先立ち、目標物と周波数変調レーダ装置１との間の複数の種類のマルチパスＭＰに応じて、複数の種類のスペクトラム拡散信号を記憶する。

【0054】

図７において、ベクトル信号発生器３は、複数の種類のスペクトラム拡散モードを用いて、複数の種類のスペクトラム拡散信号を生成する。デジタルオシロスコープ４は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を測定する。拡散信号記憶装置５は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を記憶する。拡散信号発振部２４４は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を、拡散信号記憶装置５から取得し、拡散信号記憶部２４５に記憶する。

【0055】

図８において、ホワイトノイズ発生器６は、ホワイトノイズ（全周波数に信号強度が分布）を生成する。バンドパスフィルタ７は、複数の種類の通過帯域特性モードを用いて、複数の種類のスペクトラム拡散信号を生成する。拡散信号記憶装置５は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を記憶する。拡散信号発振部２４４は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を、拡散信号記憶装置５から取得し、拡散信号記憶部２４５に記憶する。

【0056】

Ｎｏ．１及びＮｏ．２のスペクトラム拡散信号は、図４、６に示したスペクトラム拡散特性を有する。ここで、Ｎｏ．１のスペクトラム拡散信号は、Ｎｏ．２のスペクトラム拡散信号と比べて、スペクトラム拡散幅が狭い。Ｎｏ．３及びＮｏ．４のスペクトラム拡散信号は、図５に示したスペクトラム拡散特性を有する。ここで、Ｎｏ．３のスペクトラム拡散信号は、Ｎｏ．４のスペクトラム拡散信号と比べて、スペクトラム拡散幅が狭い。

【0057】

スペクトラム拡散部２４は、目標距離の模擬にあたり、目標物と周波数変調レーダ装置１との間の所望の種類のマルチパスＭＰに応じて、所望の種類のスペクトラム拡散信号を選択する（ステップＳ５）。目標距離制御部２７は、拡散特性選択信号（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３又はＮｏ．４）を拡散信号発振部２４４に出力する。拡散信号発振部２４４は、拡散特性選択信号（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３又はＮｏ．４）に対応するスペクトラム拡散信号を、拡散信号記憶部２４５から読み出し、アップコンバート部２４２に出力する。

【0058】

このように、目標距離模擬装置２は、複数の種類のスペクトラム拡散信号を、自ら生成することなく記憶・選択するのみであり、装置規模を小さくすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本開示の目標距離模擬装置及び目標距離模擬プログラムは、（１）地表面と自装置との間の対地高度を測定する電波高度計（飛翔体に搭載）に対して、対地高度を地上試験において模擬する目的と、（２）目標物と自装置との間の目標距離を測定するレーダ装置（飛翔体に非限定）に対して、目標距離を機能試験において模擬する目的と、に適用可能である。

【符号の説明】

【0060】

１：周波数変調レーダ装置
２：目標距離模擬装置
３：ベクトル信号発生器
４：デジタルオシロスコープ
５：拡散信号記憶装置
６：ホワイトノイズ発生器
７：バンドパスフィルタ
１１：送信波生成部
１２：送信波出力部
１３：受信波入力部
１４：送受信相関部
２１：送信波入力部
２２：周波数シフト部
２３：遅延処理部
２４：スペクトラム拡散部
２５：受信波出力部
２６：目標距離記憶部
２７：目標距離制御部
２２１：ダウンコンバート部
２２２：アップコンバート部
２２３：局部発振部
２３１：遅延切替部
２３２：遅延切替部
２３３：遅延回路部
２４１：ダウンコンバート部
２４２：アップコンバート部
２４３：局部発振部
２４４：拡散信号発振部
２４５：拡散信号記憶部
Ｆ：飛翔体
Ｇ：地表面
Ｂ：ビーム
ＤＰ：ダイレクトパス
ＭＰ：マルチパス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】