JPH11237475A - Radar device and detection method for target scattering point in this radar device - Google Patents

Radar device and detection method for target scattering point in this radar device

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JPH11237475A
JPH11237475A JP10037163A JP3716398A JPH11237475A JP H11237475 A JPH11237475 A JP H11237475A JP 10037163 A JP10037163 A JP 10037163A JP 3716398 A JP3716398 A JP 3716398A JP H11237475 A JPH11237475 A JP H11237475A
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JP
Japan
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correlation matrix
scattering point
target
target scattering
calculating
Prior art date
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JP10037163A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Horiuchi
健志 堀内
Atsushi Okamura
敦 岡村
Tetsuo Kirimoto
哲郎 桐本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To permit detecting target scattering points with resolution below its distance resolution. SOLUTION: Provided is an ultraresolution processor 9 consisting of a correlation matrix calculation means 13 calculating a correlation matrix having elements of mutual correlation value of reception signal, a moving average calculation means 14 constituting submatrixes from parts of the correlation matrix and calculating an averaged correlation matrix from the submatrixes, an eigenvalue analysis means 15 analyzing the eigenvalue of the averaged correlation matrix and obtaining minimum eigenvalue, an evaluation correlation calculation means 16 calculating an evaluation correlation by using the eigenvector calculated from the minimum eigenvalue, a distance estimation means 17 estimating the distance to the scattering points of targets by referring to the peak of amplitude value of the evaluation correlation and using a delay time giving this peak and a reflection intensity estimation means 18 estimating the reflection intensity of the target scattering points by using the estimated value of the delay time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、目標とする対象
物例えば航空機を追尾し、この目標に対して周波数を段
階的に変化させた複数のパルスを送信し、受信したパル
スから、目標の散乱点を検出するレーダ装置及びこのレ
ーダ装置における目標散乱点検出方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention tracks a target object, for example, an aircraft, transmits a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise with respect to the target, and scatters the target from the received pulses. The present invention relates to a radar device for detecting points and a method for detecting a target scattering point in the radar device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種のレーダ装置として、例え
ばHigh Resolution Radar (D.R.Wehner著、1987年)に示
されたものがあり、図11は上記文献に示された従来の
レーダ装置の一例を示す構成図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of radar device, there is, for example, one shown in High Resolution Radar (by DR Wehner, 1987). FIG. 11 shows an example of a conventional radar device disclosed in the above-mentioned document. It is a block diagram.

【0003】図において、1は複数のパルスを送信する
送信機、2は後述の制御回路4から入力される周波数制
御信号に基づいて周波数を設定した信号を出力するステ
ップ周波数発振器、3は送信機1に対してトリガ信号を
発生するパルス変調器である。
In the figure, 1 is a transmitter for transmitting a plurality of pulses, 2 is a step frequency oscillator for outputting a signal whose frequency is set based on a frequency control signal inputted from a control circuit 4 described later, and 3 is a transmitter This is a pulse modulator that generates a trigger signal for the signal 1.

【0004】5は送受信を切り換える送受切換器、6は
送受切換器5を介して送信機1から送信される複数のパ
ルスを空間に放射し、また、目標から反射されたパルス
を受けるアンテナ、7はアンテナ6からのパルスを受信
して受信信号として出力する受信機、8は受信機7から
の受信信号を記憶するメモリ、22はメモリ8から読み
出されたデータに基づいて目標の散乱点を検出する目標
散乱点検出器である。制御回路4はステップ周波数発振
器2に対して周波数制御信号を出力するとともに、メモ
リ8に対して送信周波数データを出力する。10は上述
の制御回路4、メモリ8および目標散乱点検出器22か
らなる信号処理器である。
[0004] Reference numeral 5 denotes a transmission / reception switch for switching between transmission and reception, 6 denotes an antenna which radiates a plurality of pulses transmitted from the transmitter 1 via the transmission / reception switch 5 to space, and receives a pulse reflected from a target. Is a receiver that receives a pulse from the antenna 6 and outputs it as a received signal, 8 is a memory that stores a received signal from the receiver 7, and 22 is a target scattering point based on data read from the memory 8. It is a target scattering point detector to be detected. The control circuit 4 outputs a frequency control signal to the step frequency oscillator 2 and outputs transmission frequency data to the memory 8. Reference numeral 10 denotes a signal processor including the control circuit 4, the memory 8, and the target scattering point detector 22.

【0005】次に、この従来のレーダ装置の動作につい
て説明する。ステップ周波数発振器2は、制御回路4か
ら入力される周波数制御信号に基づいて周波数を設定し
た信号を出力する。制御回路4は、各パルス毎に周波数
が段階的に変化するように、周波数制御信号を制御し
て、ステップ周波数発振器2に出力する。この時、第M
番目に送信されるパルスの周波数Fは、周波数初期値を
Fo、周波数ステップ値をΔFとして、下記の式(1)
に基づいて設定される。
Next, the operation of this conventional radar device will be described. The step frequency oscillator 2 outputs a signal whose frequency is set based on the frequency control signal input from the control circuit 4. The control circuit 4 controls the frequency control signal so that the frequency changes stepwise for each pulse, and outputs the signal to the step frequency oscillator 2. At this time,
The frequency F of the pulse transmitted the second time is expressed by the following equation (1), where Fo is the initial frequency value and ΔF is the frequency step value.
Is set based on

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】送信機1は、ステップ周波数発振器2の出
力を増幅し、パルス変調器3の送信トリガ信号に同期し
て、パルスを生成して出力する。送信機1から出力され
たパルスは、送受切換器5を介してアンテナ6に給電さ
れ、アンテナ6より空間に放射される。次いでアンテナ
6は、目標から反射されたパルスを受信し、送受切換器
5を介して受信機7に出力する。この受信機7に入力さ
れたパルスは、ビデオ信号に周波数変換された後、位相
検波及びディジタル変換され、受信信号として信号処理
器10に出力される。
[0007] The transmitter 1 amplifies the output of the step frequency oscillator 2 and generates and outputs a pulse in synchronization with the transmission trigger signal of the pulse modulator 3. The pulse output from the transmitter 1 is supplied to the antenna 6 via the transmission / reception switch 5 and is radiated from the antenna 6 to space. Then, the antenna 6 receives the pulse reflected from the target and outputs the pulse to the receiver 7 via the transmission / reception switch 5. The pulse input to the receiver 7 is frequency-converted into a video signal, phase-detected and digital-converted, and output to the signal processor 10 as a received signal.

【0008】信号処理器10は、各パルス毎に受信信号
を、制御回路4より入力された送信周波数データととも
にメモリ8に記憶する。次いで信号処理器10は、メモ
リ8に記憶された受信信号を各送信周波数毎に読み出
し、これらのデータを目標散乱点検出器22に出力す
る。目標散乱点検出器22は、入力された受信信号に対
して逆フーリエ変換処理を実行し、目標のレンジプロフ
ァイルを合成する。この時、目標散乱点の検出は、送信
されるパルスの周波数ステップ値をΔF、パルス数を
M、光速をcとして、下記の式(2)で与えられる距離
分解能ΔRの下で、レンジプロファイル上のピークを検
出することにより行われる。
The signal processor 10 stores the received signal in the memory 8 together with the transmission frequency data input from the control circuit 4 for each pulse. Next, the signal processor 10 reads the received signal stored in the memory 8 for each transmission frequency, and outputs these data to the target scattering point detector 22. The target scattering point detector 22 performs an inverse Fourier transform process on the input received signal to synthesize a target range profile. At this time, the detection of the target scattering point is performed based on the range profile under the distance resolution ΔR given by the following equation (2), where ΔF is the frequency step value of the transmitted pulse, M is the number of pulses, and c is the speed of light. This is performed by detecting the peak of

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】以上のようにして、周波数を段階的に変化
させた複数のパルスを送信し、目標から反射されたパル
スから、この目標の散乱点を検出することができる。
As described above, a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise are transmitted, and the target scattering point can be detected from the pulse reflected from the target.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のレー
ダ装置は、以上のように構成されているので、上記式
(2)により与えられる距離分解能ΔR以下の解像度
で、目標散乱点の検出ができないという問題点があっ
た。
Since the conventional radar apparatus is configured as described above, it is impossible to detect a target scattering point with a resolution equal to or less than the distance resolution ΔR given by the above equation (2). There was a problem.

【0012】この発明は、上述のような問題点を解消す
るためになされたものであり、送信周波数の帯域で規定
される距離分解能以下の解像度で目標散乱点の検出がで
きるレーダ装置及びこのレーダ装置における目標散乱点
検出方法を得ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a radar apparatus and a radar capable of detecting a target scattering point with a resolution not more than a distance resolution defined by a transmission frequency band. It is intended to obtain a method for detecting a target scattering point in an apparatus.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るレ
ーダ装置は、目標を追尾し、距離情報を取得するととも
に、上記目標に対して周波数を段階的に変化させた複数
のパルスを送信し、上記目標から反射されたパルスを受
信し、これらの受信パルスをビデオ信号に周波数変換し
た後、ディジタル変換した受信信号から上記目標の散乱
点を検出するレーダ装置において、受信信号から算出し
た平均相関行列の最小固有値に対する評価関数の振幅値
のピークを与える遅延時間に基づく上記目標の散乱点ま
での距離と、上記遅延時間の推定値に基づく上記目標の
散乱点の反射強度とから上記目標の散乱点を検出する超
解像処理器を備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, a radar apparatus tracks a target, acquires distance information, and transmits a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise with respect to the target. Then, after receiving the pulses reflected from the target, frequency-converting these received pulses into video signals, a radar device that detects the target scattering point from the digitally-converted received signals, and calculates the average calculated from the received signals The distance to the target scattering point based on the delay time that gives the peak of the amplitude value of the evaluation function with respect to the minimum eigenvalue of the correlation matrix, and the reflection intensity of the target scattering point based on the estimated value of the delay time, It is equipped with a super-resolution processor for detecting scattering points.

【0014】請求項2の発明に係るレーダ装置は、請求
項1の発明において、上記超解像処理器が、受信信号の
相互相関値を要素とする相関行列の計算を行う相関行列
算出手段と、上記相関行列の一部からサブ行列を構成
し、これらのサブ行列の移動平均から平均相関行列を算
出する移動平均算出手段と、上記平均相関行列の固有値
解析を行い最小固有値を求める固有値解析手段と、上記
最小固有値から算出した固有ベクトルを用いて評価関数
を計算する評価関数算出手段と、上記評価関数の振幅値
のピークを検索して、このピークを与える遅延時間より
上記目標の散乱点までの距離を推定する距離推定手段
と、上記遅延時間の推定値を用いて、上記目標の散乱点
の反射強度を推定する反射強度推定手段とを有するもの
である。
According to a second aspect of the present invention, in the radar apparatus according to the first aspect, the super-resolution processor calculates a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element. A moving average calculating means for forming a sub-matrix from a part of the correlation matrix and calculating an average correlation matrix from a moving average of these sub-matrices; and an eigenvalue analyzing means for performing eigenvalue analysis of the average correlation matrix to obtain a minimum eigenvalue And an evaluation function calculating means for calculating an evaluation function using an eigenvector calculated from the minimum eigenvalue, and searching for a peak of the amplitude value of the evaluation function, and calculating a peak time from a delay time for providing the peak to the target scattering point. It has a distance estimating means for estimating the distance and a reflection intensity estimating means for estimating the reflection intensity of the target scattering point by using the estimated value of the delay time.

【0015】請求項3の発明に係るレーダ装置は、請求
項2の発明において、上記相関行列算出手段を、上記相
関行列の対角項のみを計算するように構成したものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the radar apparatus according to the second aspect, the correlation matrix calculating means is configured to calculate only a diagonal term of the correlation matrix.

【0016】請求項4の発明に係るレーダ装置は、請求
項2の発明において、上記相関行列算出手段を、複数の
同一周波数の受信信号を平均化して相関行列を算出する
ように構成したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the radar apparatus according to the second aspect, the correlation matrix calculating means is configured to calculate a correlation matrix by averaging a plurality of received signals of the same frequency. is there.

【0017】請求項5の発明に係るレーダ装置は、請求
項2の発明において、上記距離推定手段を、上記評価関
数の振幅値のピーク検索を、取得した目標の距離情報に
基づいて設定した遅延時間の予測範囲で行うように構成
したものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a radar apparatus according to the second aspect, wherein the distance estimating means sets the delay search in which a peak search of the amplitude value of the evaluation function is set based on the acquired target distance information. This is configured to be performed within the time prediction range.

【0018】請求項6の発明に係るレーダ装置は、請求
項2の発明において、上記反射強度推定手段を、上記移
動平均算出手段で構成したサブ行列を用いて、目標の散
乱点の反射反射強度を算出するように構成したものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, in the radar apparatus according to the second aspect, the reflection intensity estimating means uses a sub-matrix constituted by the moving average calculating means to obtain a reflection intensity of a target scattering point. Is calculated.

【0019】請求項7の発明に係るレーダ装置は、請求
項2の発明において、上記反射強度推定手段を、上記移
動平均算出手段で構成した複数のサブ行列を用いて、目
標の散乱点の反射反射強度を算出するように構成したも
のである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the radar apparatus according to the second aspect, the reflection intensity estimating means uses a plurality of sub-matrices constituted by the moving average calculating means to reflect a target scattering point. It is configured to calculate the reflection intensity.

【0020】請求項8の発明に係るレーダ装置における
目標散乱点検出方法は、目標を追尾し、距離情報を取得
するとともに、上記目標に対して周波数を段階的に変化
させた複数のパルスを送信し、上記目標から反射された
パルスを受信し、これらの受信パルスをビデオ信号に周
波数変換した後、ディジタル変換した受信信号から上記
目標の散乱点を検出するレーダ装置における目標散乱点
検出方法おいて、受信信号の相互相関値を要素とする相
関行列の計算を行う第1のステップと、上記相関行列の
一部からサブ行列を構成し、これらのサブ行列の移動平
均から平均相関行列を算出する第2のステップと、上記
平均相関行列の固有値解析を行い最小固有値を求める第
3のステップと、 上記最小固有値から算出した固有ベ
クトルを用いて評価関数を計算する第4のステップと、
上記評価関数の振幅値のピークを検索して、このピーク
を与える遅延時間より上記目標の散乱点までの距離を推
定する第5のステップと、上記遅延時間の推定値を用い
て、上記目標の散乱点の反射強度を推定する第6のステ
ップとを含むものである。
According to a eighth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a target scattering point in a radar apparatus, which tracks a target, acquires distance information, and transmits a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise with respect to the target. Then, after receiving the pulses reflected from the target, converting the frequency of these received pulses into a video signal, and then detecting the target scattering point from the digitally converted received signal, the target scattering point detection method in the radar apparatus. A first step of calculating a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element, forming a sub-matrix from a part of the correlation matrix, and calculating an average correlation matrix from a moving average of these sub-matrices A second step, a third step of performing an eigenvalue analysis of the average correlation matrix to obtain a minimum eigenvalue, and an evaluation using the eigenvector calculated from the minimum eigenvalue A fourth step of calculating the function;
A fifth step of retrieving the peak of the amplitude value of the evaluation function and estimating the distance from the delay time at which the peak is present to the target scattering point; and And a sixth step of estimating the reflection intensity of the scattering point.

【0021】請求項9の発明に係るレーダ装置における
目標散乱点検出方法は、請求項8の発明において、上記
第1のステップの代わりに、上記相関行列の対角項のみ
を計算するステップを用いるものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of detecting a target scattering point in the radar apparatus according to the eighth aspect, a step of calculating only a diagonal term of the correlation matrix is used instead of the first step. Things.

【0022】請求項10の発明に係るレーダ装置におけ
る目標散乱点検出方法は、請求項8の発明において、上
記第1のステップの代わりに、複数の同一周波数の受信
信号を平均化して相関行列を算出するステップを用いる
ものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for detecting a target scattered point in the radar apparatus according to the eighth aspect, instead of the first step, a correlation matrix is averaged by averaging a plurality of received signals of the same frequency. The calculation step is used.

【0023】請求項11の発明に係るレーダ装置におけ
る目標散乱点検出方法は、請求項8の発明において、上
記第5のステップの代わりに、上記評価関数の振幅値の
ピーク検索を、取得した目標の距離情報に基づいて設定
した遅延時間の予測範囲で行うステップを用いるもので
ある。
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a target scattering point in a radar apparatus according to the eighth aspect, wherein a peak search for the amplitude value of the evaluation function is performed instead of the fifth step. Is performed in a delay time prediction range set based on the distance information.

【0024】請求項12の発明に係るレーダ装置におけ
る目標散乱点検出方法は、請求項8の発明において、上
記第6のステップの代わりに、上記サブ行列を用いて、
目標の散乱点の反射反射強度を算出するステップを用い
るものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a target scattering point in a radar apparatus according to the eighth aspect, wherein the sub-matrix is used instead of the sixth step.
The step of calculating the reflection intensity of the target scattering point is used.

【0025】請求項13の発明に係るレーダ装置におけ
る目標散乱点検出方法は、請求項8の発明において、上
記第6のステップの代わりに、上記サブ行列の複数個を
用いて、目標の散乱点の反射反射強度を算出するステッ
プを用いるものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a target scattered point in a radar apparatus according to the eighth aspect of the present invention, wherein a plurality of the sub-matrices are used instead of the sixth step. The step of calculating the reflection intensity is used.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図を参照して説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1を示す
構成図である。図において、図11と対応する部分には
同一符号を付し、その詳細説明を省略する。10Aは本
実施の形態による信号処理器であって、上述の制御回路
4およびメモリ8の外に超解像処理器9を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing Embodiment 1 of the present invention. In the figure, parts corresponding to those in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Reference numeral 10A denotes a signal processor according to the present embodiment, which includes a super-resolution processor 9 in addition to the control circuit 4 and the memory 8 described above.

【0027】図2は、超解像処理器9の具体的回路構成
の一例を示すブロック図である。図において、13は受
信信号の相互相関値を要素とする相関行列の計算を行う
相関行列算出手段、14は相関行列算出手段13で算出
された相関行列の一部からサブ行列を構成し、これらの
サブ行列の移動平均から平均相関行列を算出する移動平
均算出手段、15は移動平均算出手段14で算出された
平均相関行列の固有値解析を行い最小固有値を求める固
有値解析手段、16は固有値解析手段15で得られた最
小固有値から算出した固有ベクトルを用いて評価関数を
計算する評価関数算出手段、17は評価関数算出手段1
6で算出された評価関数の振幅値のピークを検索して、
このピークを与える遅延時間より目標の散乱点までの距
離を推定する距離推定手段、18は相関行列算出手段1
3からの相関行列、固有値解析手段15からの最小固有
値および距離推定手段17からの遅延時間に基づいて目
標の散乱点の反射強度を推定する反射強度推定手段であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a specific circuit configuration of the super-resolution processor 9. In the figure, reference numeral 13 denotes a correlation matrix calculating means for calculating a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element, and 14 constitutes a sub-matrix from a part of the correlation matrix calculated by the correlation matrix calculating means 13. A moving average calculating means for calculating an average correlation matrix from a moving average of the sub-matrices; a eigenvalue analyzing means for performing an eigenvalue analysis of the average correlation matrix calculated by the moving average calculating means to obtain a minimum eigenvalue; Evaluation function calculating means for calculating an evaluation function using the eigenvector calculated from the minimum eigenvalue obtained in 15;
6. Search for the peak of the amplitude value of the evaluation function calculated in 6, and
Distance estimating means for estimating the distance to the target scattering point from the delay time at which the peak is given;
3 is a reflection intensity estimating means for estimating the reflection intensity of the target scattering point based on the correlation matrix from No. 3, the minimum eigenvalue from the eigenvalue analyzing means 15, and the delay time from the distance estimating means 17.

【0028】次に、動作について、図3〜図5を参照し
ながら説明する。まず、図3のように、レーダ装置12
がK個の散乱点からなる前方の目標11に対して、周波
数を段階的に変化させて複数のパルスを送信し、目標1
1から反射されたパルスをアンテナ6により受信し、こ
れらのパルスから目標11の散乱点を検出する状況を考
える。
Next, the operation will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG.
Transmits a plurality of pulses to the front target 11 consisting of K scattering points while changing the frequency in a stepwise manner.
Consider a situation in which pulses reflected from 1 are received by the antenna 6 and a scattered point of the target 11 is detected from these pulses.

【0029】この時に超解像処理器9で行われる目標散
乱点の検出処理について、特に図4および図5を用いて
説明する。相関行列算出手段13は、メモリ8に記憶さ
れている受信信号xM(N)を各送信周波数毎に読み出
し、下記の式(3)で定義される相関行列Rを算出す
る。ここで、受信信号xM(N)の添え字Mは、式
(1)で与えられる送信周波数の第M番目を表わし、変
数Nは同一周波数のパルスを複数送信した場合の第N番
目の受信パルスに対応する。なお、本実施の形態におい
ては、同一周波数のパルスを単一個送信するものとして
おり、式(3)はN=1とおいて変形される。また、式
(3)において、*は共役複素数を表わしている。
The process of detecting a target scattering point performed by the super-resolution processor 9 at this time will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The correlation matrix calculation means 13 reads the received signal x M (N) stored in the memory 8 for each transmission frequency, and calculates a correlation matrix R defined by the following equation (3). Here, the suffix M of the received signal x M (N) represents the M-th transmission frequency given by the equation (1), and the variable N is the N-th reception frequency when a plurality of pulses of the same frequency are transmitted. Corresponds to the pulse. In the present embodiment, a single pulse of the same frequency is transmitted, and equation (3) is modified with N = 1. In equation (3), * represents a conjugate complex number.

【0030】[0030]

【数3】 (Equation 3)

【0031】[0031]

【外1】 [Outside 1]

【0032】[0032]

【数4】 (Equation 4)

【0033】[0033]

【外2】 [Outside 2]

【0034】[0034]

【数5】 (Equation 5)

【0035】ここで固有値解析手段15は、最小固有値
λmin(=λk+1=λk+2=・・・=λM0)よりも大きい
固有値の数を、目標の散乱点の数Kと推定する。次に、
評価関数算出手段16は、固有値解析手段15により求
めた最小固有値λm(m=k+1,・・,M0)に対応
する固有ベクトルen=[ek+1,・・・,eM0
と下記の式(6)で与えられる伝搬遅延時間ベクトル
(tk)から、下記の式(7)で定義される評価関数P
(t)を算出する。ここで、tkは遅延時間、F0は周波
数初期値、ΔFは周波数ステップ値、Tはベクトルの転
置、M0はサブ行列の次数、Hは複素共役転置をそれぞ
れ表わす。
Here, the eigenvalue analysis means 15 determines the number of eigenvalues greater than the minimum eigenvalue λ min (= λ k + 1 = λ k + 2 =... = Λ M 0 ) as the number K of target scattering points. presume. next,
The evaluation function calculation means 16 calculates an eigenvector en = [ek + 1,..., EM 0 ] corresponding to the minimum eigenvalue λm (m = k + 1,..., M 0 ) obtained by the eigenvalue analysis means 15.
And the propagation delay time vector (t k ) given by the following equation (6), the evaluation function P defined by the following equation (7)
(T) is calculated. Here, t k is the delay time, F 0 is the frequency initial value, [Delta] F is the frequency step value, T is the transpose of a vector, M 0 is the order of the sub-matrix, H is representative of a complex conjugate transpose, respectively.

【0036】[0036]

【数6】 (Equation 6)

【0037】次いで距離推定手段17は、図5に示すよ
うに評価関数21の振幅値のピークを、原点より検索
し、ピークを与える遅延時間tkを求める。更に、距離
推定手段17は、下記の式(8)により、レーダ装置か
ら目標の各散乱点までの距離rk(k=1,2,・・
・,K)を算出する。
[0037] Then the distance estimating means 17, the peak amplitude value of the evaluation function 21 as shown in FIG. 5, to find the origin, we obtain the delay time t k that gives a peak. Further, the distance estimation unit 17, by the following equation (8), the distance from the radar apparatus to each scattering point of the target r k (k = 1,2, ··
, K) is calculated.

【0038】[0038]

【数7】 (Equation 7)

【0039】次に、反射強度推定手段18は、下記の式
(9)で定義される伝搬遅延時間ベクトルa(tk)、
下記の式(10)で定義される行列Aを、それぞれ距離
推定手段17より入力した遅延時間tkを代入して計算
する。ここで、tkは遅延時間、F0は周波数初期値、Δ
Fは周波数ステップ値、Tはベクトルの転置、M0は相
関行列の次数をそれぞれ表わす。
Next, the reflection intensity estimating means 18 calculates the propagation delay time vector a (t k ) defined by the following equation (9):
The matrix A defined by the following equation (10) is calculated by substituting the delay time t k input from the distance estimating means 17. Here, t k is the delay time, F 0 is the frequency initial value, delta
F represents the frequency step value, T represents the transposition of the vector, and M 0 represents the order of the correlation matrix.

【0040】[0040]

【数8】 (Equation 8)

【0041】更に反射強度推定手段18は、行列A、相
関行列R、最小固有値λmin、M×Mの単位行列Iか
ら、下記の式(11)により行列Sを算出する。
Further, the reflection intensity estimating means 18 calculates a matrix S from the matrix A, the correlation matrix R, the minimum eigenvalue λ min , and the unit matrix I of M × M by the following equation (11).

【0042】[0042]

【数9】 (Equation 9)

【0043】また、反射強度推定手段18は、算出した
行列Sの対角項から、目標の各散乱点の反射強度を推定
する。このようにして超解像処理器9は、距離推定手段
17により推定した目標の各散乱点までの距離と、反射
強度推定手段18により推定した目標の各散乱点の反射
強度をもとに目標散乱点を検出する。このような方法で
目標の散乱点を検出した場合、例えば、公知文献 Multi
pleEmitter Location and Signal Parameter Estimatio
n(R.O.Schmidt著、IEEE Trans. AP-34、 3、 pp.276-280
(1986) )によれば、上記式(2)で規定される距離分解
能以下の解像度で、目標の散乱点を検出できることが示
されている。
The reflection intensity estimating means 18 estimates the reflection intensity of each target scattering point from the diagonal term of the calculated matrix S. In this way, the super-resolution processor 9 determines the target based on the distance to each target scattering point estimated by the distance estimating means 17 and the reflection intensity of each target scattering point estimated by the reflection intensity estimating means 18. Detect scattering points. When a target scattering point is detected by such a method, for example, the known document Multi
pleEmitter Location and Signal Parameter Estimatio
n (by ROSchmidt, IEEE Trans.AP-34, 3, pp.276-280
(1986)) shows that a target scattering point can be detected with a resolution equal to or less than the distance resolution defined by the above equation (2).

【0044】以上説明したように、本実施の形態では、
上述した処理を行うことにより上記式(2)で規定され
る距離分解能以下の解像度で、目標の散乱点を検出する
ことができる。
As described above, in the present embodiment,
By performing the above-described processing, a target scattering point can be detected with a resolution equal to or less than the distance resolution defined by the above equation (2).

【0045】実施の形態2.なお、上記実施の形態1で
示した相関行列算出手段13において、図6に示すよう
に、移動平均算出手段14でサブ行列20を構成する時
に使用する、相関行列19の対角項のみを用いて、相関
行列19の算出を行うようにしてもよい。これにより、
相関行列算出手段13における相関行列19の演算量を
減少させることができる。
Embodiment 2 In the correlation matrix calculating means 13 shown in the first embodiment, as shown in FIG. 6, only the diagonal terms of the correlation matrix 19 used when the moving average calculating means 14 forms the sub-matrix 20 are used. Thus, the correlation matrix 19 may be calculated. This allows
The amount of calculation of the correlation matrix 19 in the correlation matrix calculation means 13 can be reduced.

【0046】実施の形態3.また、上記実施の形態1で
示した相関行列算出手段13において、図7に示すよう
に、複数の同一周波数の受信信号を平均化して相関行列
19を算出するようにしてもよい。このとき、相関行列
算出手段13は、下記の式(12)により、相関行列R
を算出する。これにより、相関行列の演算精度を改善す
ることができる。
Embodiment 3 Further, the correlation matrix calculating means 13 shown in the first embodiment may calculate the correlation matrix 19 by averaging a plurality of received signals of the same frequency as shown in FIG. At this time, the correlation matrix calculation means 13 calculates the correlation matrix R by the following equation (12).
Is calculated. Thereby, the calculation accuracy of the correlation matrix can be improved.

【0047】[0047]

【数10】 (Equation 10)

【0048】実施の形態4.また、実施の形態1で示し
た距離推定手段17における評価関数21の振幅値のピ
ーク検索を、図8で示したように、取得した目標の距離
情報に基づいて設定した遅延時間の予測範囲で行うよう
にしてもよい。これにより、距離推定手段17における
演算量を減少させることができる。
Embodiment 4 Further, as shown in FIG. 8, the peak search of the amplitude value of the evaluation function 21 in the distance estimating unit 17 shown in the first embodiment is performed in the delay time prediction range set based on the acquired target distance information. It may be performed. Thereby, the amount of calculation in the distance estimating means 17 can be reduced.

【0049】実施の形態5.また、実施の形態1で示し
た反射強度推定手段18における散乱点の反射強度の計
算を、図9で示すように移動平均算出手段14で構成し
たサブ行列の一つを用いて行うようにしてもよい。
Embodiment 5 Further, the calculation of the reflection intensity of the scattering point in the reflection intensity estimating means 18 shown in the first embodiment is performed using one of the sub-matrices constituted by the moving average calculating means 14 as shown in FIG. Is also good.

【外3】 [Outside 3]

【0050】[0050]

【数11】 [Equation 11]

【0051】反射強度推定手段18は、算出した行列S
の対角項から、目標の各散乱点の反射強度を推定する。
これにより、反射強度推定手段18における演算量を減
少させることができる。
The reflection intensity estimating means 18 calculates the calculated matrix S
From the diagonal terms of, the reflection intensity of each target scattering point is estimated.
Thus, the amount of calculation in the reflection intensity estimating means 18 can be reduced.

【0052】実施の形態6.更に、実施の形態1で示し
た反射強度推定手段18における目標の散乱点の反射反
射強度の算出を、図10で示すように移動平均算出手段
14で構成した複数のサブ行列を用いて行うようにして
もよい。
Embodiment 6 FIG. Further, the calculation of the reflection reflection intensity of the target scattering point in the reflection intensity estimation means 18 shown in the first embodiment is performed using a plurality of sub-matrices constituted by the moving average calculation means 14 as shown in FIG. It may be.

【外4】 [Outside 4]

【0053】[0053]

【発明の効果】以上のように請求項1に係る発明によれ
ば、受信信号から算出した平均相関行列の最小固有値に
対する評価関数の振幅値のピークを与える遅延時間に基
づく目標の散乱点までの距離と、遅延時間の推定値に基
づく目標の散乱点の反射強度とから目標の散乱点を検出
する超解像処理器を備えたので、送信周波数の帯域で規
定される、即ち上記式(2)で規定される距離分解能以
下の解像度で目標散乱点の検出ができるという効果があ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the target scattering point based on the delay time that gives the peak of the amplitude value of the evaluation function with respect to the minimum eigenvalue of the average correlation matrix calculated from the received signal. Since a super-resolution processor that detects a target scattering point from the distance and the reflection intensity of the target scattering point based on the estimated value of the delay time is provided, it is defined by the transmission frequency band, that is, the above equation (2) This has the effect that the target scattering point can be detected with a resolution equal to or less than the distance resolution specified in (2).

【0054】また、請求項2に係る発明によれば、超解
像処理器が、受信信号の相互相関値を要素とする相関行
列の計算を行う相関行列算出手段と、相関行列の一部か
らサブ行列を構成し、これらのサブ行列の移動平均から
平均相関行列を算出する移動平均算出手段と、平均相関
行列の固有値解析を行い最小固有値を求める固有値解析
手段と、最小固有値から算出した固有ベクトルを用いて
評価関数を計算する評価関数算出手段と、評価関数の振
幅値のピークを検索して、このピークを与える遅延時間
より目標の散乱点までの距離を推定する距離推定手段
と、遅延時間の推定値を用いて、目標の散乱点の反射強
度を推定する反射強度推定手段とを有するので、送信周
波数の帯域で規定される、即ち上記式(2)で規定され
る距離分解能以下の解像度で目標散乱点を精度よく検出
できるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the super-resolution processor includes: a correlation matrix calculating means for calculating a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element; A sub-matrix, a moving average calculating means for calculating an average correlation matrix from a moving average of these sub-matrices, an eigenvalue analyzing means for performing an eigenvalue analysis of the average correlation matrix to obtain a minimum eigenvalue, An evaluation function calculating means for calculating an evaluation function using the distance function; a distance estimating means for searching for a peak of an amplitude value of the evaluation function and estimating a distance from a delay time giving the peak to a target scattering point; And a reflection intensity estimating means for estimating the reflection intensity of the target scattering point using the estimated value, so that the reflection intensity is defined by the transmission frequency band, that is, the distance resolution equal to or less than the distance resolution defined by the above equation (2). There is an effect that the target scattering points can be detected accurately with the image of.

【0055】また、請求項3に係る発明によれば、相関
行列算出手段を、相関行列の対角項のみを計算するよう
に構成したので、請求項2の発明の効果に加えて、相関
行列算出手段の演算量を減少させることができるという
効果がある。
According to the third aspect of the present invention, the correlation matrix calculating means is configured to calculate only the diagonal terms of the correlation matrix. There is an effect that the amount of calculation of the calculating means can be reduced.

【0056】また、請求項4に係る発明によれば、相関
行列算出手段を、複数の同一周波数の受信信号を平均化
して相関行列を算出するように構成したので、請求項2
の発明の効果に加えて、相関行列の演算精度を改善する
ことができるという効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, the correlation matrix calculating means is configured to calculate a correlation matrix by averaging a plurality of received signals of the same frequency.
In addition to the effect of the invention of (1), there is an effect that the calculation accuracy of the correlation matrix can be improved.

【0057】また、請求項5に係る発明によれば、距離
推定手段を、評価関数の振幅値のピーク検索を、取得し
た目標の距離情報に基づいて設定した遅延時間の予測範
囲で行うように構成したので、請求項2の発明の効果に
加えて、距離推定手段の演算量を減少させることができ
るという効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, the distance estimating means performs the peak search of the amplitude value of the evaluation function within the delay time prediction range set based on the acquired target distance information. With the configuration, in addition to the effect of the second aspect of the invention, there is an effect that the amount of calculation of the distance estimating means can be reduced.

【0058】また、請求項6に係る発明によれば、反射
強度推定手段を、移動平均算出手段で構成したサブ行列
を用いて、目標の散乱点の反射反射強度を算出するよう
に構成したので、請求項2の発明の効果に加えて、反射
強度推定手段の演算量を減少させることができるという
効果がある。
According to the invention of claim 6, the reflection intensity estimating means is configured to calculate the reflection reflection intensity of the target scattering point by using the sub-matrix constituted by the moving average calculating means. In addition to the effects of the invention of claim 2, there is an effect that the amount of calculation of the reflection intensity estimating means can be reduced.

【0059】また、請求項7に係る発明によれば、反射
強度推定手段を、移動平均算出手段で構成した複数のサ
ブ行列を用いて、目標の散乱点の反射反射強度を算出す
るように構成したので、請求項2の発明の効果に加え
て、反射強度推定手段の演算精度を改善することができ
るという効果がある。
According to the invention of claim 7, the reflection intensity estimating means is configured to calculate the reflection reflection intensity of the target scattering point by using a plurality of sub-matrices constituted by the moving average calculating means. Therefore, in addition to the effect of the invention of claim 2, there is an effect that the calculation accuracy of the reflection intensity estimating means can be improved.

【0060】また、請求項8に係る発明によれば、受信
信号の相互相関値を要素とする相関行列の計算を行う第
1のステップと、相関行列の一部からサブ行列を構成
し、これらのサブ行列の移動平均から平均相関行列を算
出する第2のステップと、平均相関行列の固有値解析を
行い最小固有値を求める第3のステップと、最小固有値
から算出した固有ベクトルを用いて評価関数を計算する
第4のステップと、評価関数の振幅値のピークを検索し
て、このピークを与える遅延時間より目標の散乱点まで
の距離を推定する第5のステップと、遅延時間の推定値
を用いて、目標の散乱点の反射強度を推定する第6のス
テップとを含むので、送信周波数の帯域で規定される、
即ち上記式(2)で規定される距離分解能以下の解像度
で目標散乱点を精度よく検出ができるという効果があ
る。
According to the invention of claim 8, a first step of calculating a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element, and forming a sub-matrix from a part of the correlation matrix, A second step of calculating an average correlation matrix from a moving average of the sub-matrix of the above, a third step of performing eigenvalue analysis of the average correlation matrix to obtain a minimum eigenvalue, and calculating an evaluation function using an eigenvector calculated from the minimum eigenvalue A fourth step of searching for a peak of the amplitude value of the evaluation function, and a fifth step of estimating a distance to a target scattering point from a delay time at which the peak is obtained, and an estimated value of the delay time. And a sixth step of estimating the reflection intensity of the target scattering point, so that the
That is, there is an effect that the target scattering point can be accurately detected with a resolution equal to or less than the distance resolution defined by the above equation (2).

【0061】また、請求項9に係る発明によれば、第1
のステップの代わりに、相関行列の対角項のみを計算す
るステップを用いるので、請求項8の発明の効果に加え
て、相関行列算出の際の演算量が減少され、迅速な目標
散乱点の検出を行うことができるという効果がある。
According to the ninth aspect of the present invention, the first
Since the step of calculating only the diagonal term of the correlation matrix is used instead of the step of (1), in addition to the effect of the invention of claim 8, the amount of calculation in calculating the correlation matrix is reduced, and There is an effect that detection can be performed.

【0062】また、請求項10に係る発明によれば、第
1のステップの代わりに、複数の同一周波数の受信信号
を平均化して相関行列を算出するステップを用いるの
で、請求項8の発明の効果に加えて、相関行列の演算精
度を改善でき、検出精度を向上できるという効果があ
る。
According to the tenth aspect of the present invention, instead of the first step, a step of calculating a correlation matrix by averaging a plurality of received signals of the same frequency is used. In addition to the effects, there is an effect that the calculation accuracy of the correlation matrix can be improved and the detection accuracy can be improved.

【0063】また、請求項11に係る発明によれば、第
5のステップの代わりに、評価関数の振幅値のピーク検
索を、取得した目標の距離情報に基づいて設定した遅延
時間の予測範囲で行うステップを用いるので、請求項8
の発明の効果に加えて、距離推定の際の演算量が減少さ
れ、迅速な目標散乱点の検出を行うことができるという
効果がある。
According to the eleventh aspect of the present invention, instead of the fifth step, the peak search of the amplitude value of the evaluation function is performed in the prediction range of the delay time set based on the acquired target distance information. Claim 8 uses the performing step.
In addition to the effects of the present invention, there is an effect that the amount of calculation at the time of distance estimation is reduced, and the target scattering point can be quickly detected.

【0064】また、請求項12に係る発明によれば、第
6のステップの代わりに、サブ行列を用いて、目標の散
乱点の反射反射強度を算出するステップを用いるので、
請求項8の発明の効果に加えて、反射強度推定の際の演
算量が減少され、迅速な目標散乱点の検出を行うことが
できるという効果がある。
According to the twelfth aspect of the present invention, instead of the sixth step, the step of calculating the reflection intensity of the target scattering point using the sub-matrix is used.
In addition to the effect of the eighth aspect of the present invention, there is an effect that the calculation amount at the time of estimating the reflection intensity is reduced, and the target scattering point can be detected quickly.

【0065】また、請求項13に係る発明によれば、第
6のステップの代わりに、サブ行列の複数個を用いて、
目標の散乱点の反射反射強度を算出するステップを用い
るので、請求項8の発明の効果に加えて、反射強度推定
の際の演算精度を改善、検出精度を向上できるという効
果がある。
According to the thirteenth aspect, a plurality of sub-matrices are used instead of the sixth step.
Since the step of calculating the reflection reflection intensity of the target scattering point is used, there is an effect that, in addition to the effect of the invention of claim 8, the calculation accuracy at the time of reflection intensity estimation and the detection accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1によるレーダ装置を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1における超解像処理
器を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a super-resolution processor according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 レーダ装置と目標の関係を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a radar device and a target.

【図4】 この発明の実施の形態1における相関行列と
サブ行列の関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a correlation matrix and a sub-matrix according to Embodiment 1 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1における評価関数の
ピーク検索の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of peak search of an evaluation function according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態2における相関行列と
サブ行列の関係を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a correlation matrix and a sub-matrix according to Embodiment 2 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3における相関行列と
サブ行列の関係を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a correlation matrix and a sub-matrix according to Embodiment 3 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態4における評価関数の
ピーク検索の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of peak search of an evaluation function according to Embodiment 4 of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態5における超解像処理
器を示すブロックである。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a super-resolution processor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態6における超解像処
理器を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a super-resolution processor according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】 従来のレーダ装置を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing a conventional radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信機、 2 ステップ周波数発振器、 3 パルス変
調器、 4 制御回路、 5 送受切換器、 6 アンテナ、
7 受信機、 8 メモリ、 9,9A,9B超解像処理
器、 10,10A 信号処理器、 11 目標、 12 レ
ーダ装置、13 相関行列算出手段、 14 移動平均算
出手段、 15 固有値解析手段、 16 評価関数算出手
段、 17 距離推定手段、 18 反射強度推定手段、
19相関行列、 20 サブ行列、 21 評価関数、
22 目標散乱点検出器。
1 transmitter, 2 step frequency oscillator, 3 pulse modulator, 4 control circuit, 5 duplexer, 6 antenna,
Reference Signs List 7 receiver, 8 memory, 9, 9A, 9B super-resolution processor, 10, 10A signal processor, 11 target, 12 radar device, 13 correlation matrix calculation means, 14 moving average calculation means, 15 eigenvalue analysis means, 16 Evaluation function calculation means, 17 distance estimation means, 18 reflection intensity estimation means,
19 correlation matrix, 20 sub-matrix, 21 evaluation function,
22 Target scattering point detector.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 目標を追尾し、距離情報を取得するとと
もに、上記目標に対して周波数を段階的に変化させた複
数のパルスを送信し、上記目標から反射されたパルスを
受信し、これらの受信パルスをビデオ信号に周波数変換
した後、ディジタル変換した受信信号から上記目標の散
乱点を検出するレーダ装置において、 受信信号から算出した平均相関行列の最小固有値に対す
る評価関数の振幅値のピークを与える遅延時間に基づく
上記目標の散乱点までの距離と、上記遅延時間の推定値
に基づく上記目標の散乱点の反射強度とから上記目標の
散乱点を検出する超解像処理器を備えたことを特徴とす
るレーダ装置。
1. A target is tracked, distance information is acquired, a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise with respect to the target are transmitted, and a pulse reflected from the target is received. In a radar device for converting a received pulse into a video signal and then detecting the target scattering point from the digitally converted received signal, a peak of an amplitude value of an evaluation function for a minimum eigenvalue of an average correlation matrix calculated from the received signal is given. A distance to the target scattering point based on the delay time, and a super-resolution processor for detecting the target scattering point from the reflection intensity of the target scattering point based on the estimated value of the delay time. Characteristic radar device.
【請求項2】 上記超解像処理器は、 受信信号の相互相関値を要素とする相関行列の計算を行
う相関行列算出手段と、 上記相関行列の一部からサブ行列を構成し、これらのサ
ブ行列の移動平均から平均相関行列を算出する移動平均
算出手段と、 上記平均相関行列の固有値解析を行い最小固有値を求め
る固有値解析手段と、 上記最小固有値から算出した固有ベクトルを用いて評価
関数を計算する評価関数算出手段と、 上記評価関数の振幅値のピークを検索して、このピーク
を与える遅延時間より上記目標の散乱点までの距離を推
定する距離推定手段と、 上記遅延時間の推定値を用いて、上記目標の散乱点の反
射強度を推定する反射強度推定手段とを有することを特
徴とする請求項1記載のレーダ装置。
2. The super-resolution processor comprises: a correlation matrix calculating means for calculating a correlation matrix having a cross-correlation value of a received signal as an element; and a sub-matrix comprising a part of the correlation matrix. Moving average calculation means for calculating an average correlation matrix from the moving average of the sub-matrix, eigenvalue analysis means for performing eigenvalue analysis of the average correlation matrix to obtain a minimum eigenvalue, and calculating an evaluation function using the eigenvector calculated from the minimum eigenvalue Evaluation function calculating means, a distance estimating means for searching for a peak of the amplitude value of the evaluation function, and estimating a distance to the target scattering point from a delay time at which this peak is obtained, and calculating the estimated value of the delay time. 2. The radar apparatus according to claim 1, further comprising: reflection intensity estimating means for estimating the reflection intensity of the target scattering point.
【請求項3】 上記相関行列算出手段を、上記相関行列
の対角項のみを計算するように構成したことを特徴とす
る請求項2記載のレーダ装置。
3. The radar apparatus according to claim 2, wherein said correlation matrix calculation means is configured to calculate only diagonal terms of said correlation matrix.
【請求項4】 上記相関行列算出手段を、複数の同一周
波数の受信信号を平均化して相関行列を算出するように
構成したことを特徴とする請求項2記載のレーダ装置。
4. The radar apparatus according to claim 2, wherein said correlation matrix calculation means is configured to calculate a correlation matrix by averaging a plurality of received signals of the same frequency.
【請求項5】 上記距離推定手段を、上記評価関数の振
幅値のピーク検索を、取得した目標の距離情報に基づい
て設定した遅延時間の予測範囲で行うように構成したこ
とを特徴とする請求項2記載のレーダ装置。
5. The method according to claim 1, wherein the distance estimating means is configured to perform a peak search for the amplitude value of the evaluation function in a prediction range of a delay time set based on the acquired target distance information. Item 3. The radar device according to item 2.
【請求項6】 上記反射強度推定手段を、上記移動平均
算出手段で構成したサブ行列を用いて、目標の散乱点の
反射反射強度を算出するように構成したことを特徴とす
る請求項2記載のレーダ装置。
6. The apparatus according to claim 2, wherein said reflection intensity estimating means is configured to calculate a reflection reflection intensity of a target scattering point using a sub-matrix constituted by said moving average calculating means. Radar equipment.
【請求項7】 上記反射強度推定手段を、上記移動平均
算出手段で構成した複数のサブ行列を用いて、目標の散
乱点の反射反射強度を算出するように構成したことを特
徴とする請求項2記載のレーダ装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein said reflection intensity estimating means is configured to calculate a reflection reflection intensity of a target scattering point using a plurality of sub-matrices formed by said moving average calculating means. 2. The radar device according to 2.
【請求項8】 目標を追尾し、距離情報を取得するとと
もに、上記目標に対して周波数を段階的に変化させた複
数のパルスを送信し、上記目標から反射されたパルスを
受信し、これらの受信パルスをビデオ信号に周波数変換
した後、ディジタル変換した受信信号から上記目標の散
乱点を検出するレーダ装置における目標散乱点検出方法
おいて、 受信信号の相互相関値を要素とする相関行列の計算を行
う第1のステップと、 上記相関行列の一部からサブ行列を構成し、これらのサ
ブ行列の移動平均から平均相関行列を算出する第2のス
テップと、 上記平均相関行列の固有値解析を行い最小固有値を求め
る第3のステップと、 上記最小固有値から算出した固有ベクトルを用いて評価
関数を計算する第4のステップと、 上記評価関数の振幅値のピークを検索して、このピーク
を与える遅延時間より上記目標の散乱点までの距離を推
定する第5のステップと、 上記遅延時間の推定値を用いて、上記目標の散乱点の反
射強度を推定する第6のステップとを含むことを特徴と
するレーダ装置における目標散乱点検出方法。
8. A target is tracked, distance information is obtained, a plurality of pulses whose frequency is changed stepwise with respect to the target are transmitted, and pulses reflected from the target are received. In a target scattering point detection method in a radar apparatus for detecting a target scattering point from a digitally converted reception signal after frequency conversion of a reception pulse into a video signal, calculation of a correlation matrix using a cross-correlation value of the reception signal as an element A second step of forming a sub-matrix from a part of the correlation matrix and calculating an average correlation matrix from a moving average of these sub-matrices; and performing an eigenvalue analysis of the average correlation matrix A third step of obtaining a minimum eigenvalue, a fourth step of calculating an evaluation function using the eigenvector calculated from the minimum eigenvalue, and a peak of the amplitude value of the evaluation function. A fifth step of estimating the distance to the target scattering point from the delay time at which the peak is obtained, and estimating the reflection intensity of the target scattering point using the estimated value of the delay time. A target scattering point detection method in the radar apparatus.
【請求項9】 上記第1のステップの代わりに、上記相
関行列の対角項のみを計算するステップを用いることを
特徴とする請求項8記載のレーダ装置における目標散乱
点検出方法。
9. The method according to claim 8, wherein a step of calculating only a diagonal term of the correlation matrix is used instead of the first step.
【請求項10】 上記第1のステップの代わりに、複数
の同一周波数の受信信号を平均化して相関行列を算出す
るステップを用いることを特徴とする請求項8記載のレ
ーダ装置における目標散乱点検出方法。
10. The method according to claim 8, wherein a step of averaging a plurality of received signals of the same frequency to calculate a correlation matrix is used instead of the first step. Method.
【請求項11】 上記第5のステップの代わりに、上記
評価関数の振幅値のピーク検索を、取得した目標の距離
情報に基づいて設定した遅延時間の予測範囲で行うステ
ップを用いることを特徴とする請求項8記載のレーダ装
置における目標散乱点検出方法。
11. The method according to claim 6, wherein a step of performing a peak search for the amplitude value of the evaluation function in a prediction range of a delay time set based on the acquired target distance information is used instead of the fifth step. The method for detecting a target scattering point in the radar apparatus according to claim 8.
【請求項12】 上記第6のステップの代わりに、上記
サブ行列を用いて、目標の散乱点の反射反射強度を算出
するステップを用いることを特徴とする請求項8記載の
レーダ装置における目標散乱点検出方法。
12. The target scattering in the radar apparatus according to claim 8, wherein a step of calculating the reflection intensity of the target scattering point using the sub-matrix is used instead of the sixth step. Point detection method.
【請求項13】 上記第6のステップの代わりに、上記
サブ行列の複数個を用いて、目標の散乱点の反射反射強
度を算出するステップを用いることを特徴とする請求項
8記載のレーダ装置における目標散乱点検出方法。
13. The radar apparatus according to claim 8, wherein, instead of the sixth step, a step of calculating the reflection intensity of the target scattering point using a plurality of the sub-matrices is used. Method for detecting a target scattering point.
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