chirp(チャープ)

レーダ測定やシミュレーションに関する翻訳で、chirp(チャープ)という言葉がよく出てくる(例えば、Agilent SystemVueを使用したレーダ・システムの設計と干渉解析)。

chirpという用語を辞書で引くと、「虫や鳥の鳴き声」という意味が出てくるが、レーダ測定では、chirp(チャープ)信号とは「周波数が時間とともに連続的に変化する信号」のことである。パルス圧縮レーダに、chirp(チャープ)信号が用いられている。

パルス・レーダでは、パルス信号を送信してから、目標からの反射信号が受信されるまでの遅延時間tを測定することにより、目標までの距離Rを求める。tは、電波が目標に達して反射されて帰ってくるまでの往復の時間なので、光速をcとすると、

R=ct/2

である。したがって、パルス・レーダの距離分解能ΔRは、パルス幅Twによって制限され、

ΔR=cTw/2  (1)

となる。

(1)式から、Twを短くすれば、距離分解能が向上するが、送信信号の平均電力が低下するので(パルスの占有帯域幅(≒1/Tw)が増加して受信時のS/N比が低下するので)、レーダの探知距離が短くなる。探知距離を伸ばすために、パルス圧縮レーダが用いられる。

パルス圧縮レーダでは、送信信号として、S/N比を稼ぐためにパルス幅Twを長くし、パルス内部の正弦波の周波数がTwの期間にリニアにΔf増加するリニア周波数変調(FM)をかけた信号(チャープ信号)を用いる。このようなチャープ・パルス信号を用いると、目標で反射されて戻ってきた受信信号を、周波数の増加Δfに対してリニアに遅延時間が減少する回路に通すことにより、元のパルス幅Twに関係なく、パルス幅(=1/Δf)を短く(圧縮)でき、距離分解能を向上できる。

パルス圧縮レーダについては、以下を参照。

日本財団 図書館 > 技術 > 電気工学.電子工学 > 平成15年度 新マイクロ波標識の開発に関する調査研究中間報告書 > 1.2 レーダー方式と技術開発動向

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