JP2000230972A

JP2000230972A - レーダ信号処理装置

Info

Publication number: JP2000230972A
Application number: JP11030367A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Fujii; 秀彦藤井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-22
Anticipated expiration: 2019-02-08
Also published as: JP3421269B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はパルスレーダの信号処理においてク
ラッタを抑圧し、ターゲットの検出確率および誤警報確
率を改善することを目的とする。【解決手段】ＦＦＴ回路３２はドップラバンク（以下、
バンク）毎の振幅値を所定のサンプリング周期で出力す
る。パルス形状検定回路群３４は、バンク毎にＣＦＡＲ
処理を行い、ＣＦＡＲを通過した場合は注目セルとその
前後のレンジセルの信号に基づきターゲット判定を行
う。パルス形状検定回路群３４は、更に複数のリファレ
ンスセルの値の平均値を求める。クラッタマップ作成回
路４８は上記の平均値に基づいて各レンジのクラッタ強
度をバンク毎に求めてマップ化する。ＣＦＡＲ係数算出
回路５２は、クラッタマップ５０に基づいてレンジ領域
とバンクとの組み合わせ毎にＣＦＡＲ係数を演算する。
ＣＦＡＲ回路群４４は、そのＣＦＡＲ係数を用いてター
ゲット検出のためのＣＦＡＲ処理をバンク毎に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ信号処理装
置に係り、特に、パルスレーダの信号処理においてクラ
ッタを抑圧し、ターゲットの検出確率および誤警報確率
を改善するうえで好適なレーダ信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、特開平３−２４８０７７号公報
に示された従来のレーダ信号処理装置１０の機能構成図
である。図８において、１２はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）、１４はクラッタマップ更新フィルタ、１６はクラ
ッタマップメモリ、１８はゼロドップラ信号ターゲット
検出回路、２０はスレッショルド平均化セル制御回路、
２２はＭＴＩ（Moving Target Indicator)回路、２４は
ドップラフィルタ、２６はＣＦＡＲ（Constant False A
larm Rate)回路２６、２８はターゲット検出判定回路で
ある。

【０００３】次に動作について説明する。レーダ信号
が、ローパスフィルタ１２によって処理されることによ
りゼロドップラ信号、すなわち、ドップラシフトがゼロ
付近の信号が取り出される。ゼロドップラ信号は、クラ
ッタマップ更新フィルタ１４にてある一定時間のレベル
が平均化され、アジマス、レンジセル毎にクラッタマッ
プメモリ１６に格納される。この際、クラッタマップ更
新フィルタ１４では、一定期間が経過する毎に内容が更
新され、順次新しい平均値が求められる。ターゲット
が、ゼロドップラのまま安定的に同じ位置にいれば、そ
の位置のクラッタマップの値は、ある程度大きな値とな
る。

【０００４】クラッタマップメモリ１６からの出力は、
ゼロドップラ信号ターゲット検出回路１８において、予
め設定されているスレッショルドと比較される。その結
果、クラッタマップの値がスレッショルドに比して大き
い場合は、その値がゼロドップラのターゲットとされ
る。この場合、その値はクラッタマップから除かれると
共にターゲット検出判定回路２８に送られる。

【０００５】一方、レーダ信号は、ＭＴＩ回路２２にも
送られる。ＭＴＩ回路２２では、レーダ信号からゼロド
ップラ信号が除去されて、ノンゼロドップラ信号が取り
出される。ノンゼロドップラ信号は、ドップラフィルタ
２４に供給され、ドップラバンク毎にＳ／Ｎ比が向上さ
れた後、各ドップラバンク毎にＣＦＡＲ回路２６に送ら
れる。ＣＦＡＲ回路２６でＣＦＡＲスレッショルドを越
えると判断されるものについては、ターゲット判定回路
２８に送られる。

【０００６】スレッショルド平均化セル制御回路２０
は、クラッタマップメモリ１６の出力に基づいてゼロド
ップラ信号ターゲット検出回路１８によりターゲットと
判定されたものを除きクラッタと判断する。クラッタと
判定されたレンジセルについては、もしそのレンジセル
がＣＦＡＲ回路２６のリファレンスセルに当たるとき
は、そのリファレンスセルの値がブランク値に置き換え
られる。また、もしそのレンジセルが注目セルに当たる
場合は、ＣＦＡＲ回路２６のスレッショルドが強制的に
大きくされる。

【０００７】ゼロドップラ信号ターゲット検出回路１８
の出力と、ＣＦＡＲ回路２６の出力は、双方とも更に、
ターゲット検出判定回路２８で、予め定められたスレッ
ショルドと比較される。その結果、スレッショルドに比
して大きいと判断される場合は、ターゲットとして出力
される。

【発明が解決しようとする課題】従来の装置は以上のよ
うに構成されているので、クラッタマップ作成時に、ゼ
ロドップラ信号において振幅レベルが引き続いて数スキ
ャン大きなレベルが入力されるときのみターゲットの存
在が認識され、その信号の影響がクラッタマップから除
かれていた。従って、従来の装置においては、航空機に
よく適用されるスワーリングケース１（スキャン毎に振
幅値変動）に従うターゲットや、比較的レベルの低いタ
ーゲットがクラッタと認識され、その結果検出確率（以
下、「Ｐｄ」と称す）が下がる場合があった。

【０００８】また、あるスキャンにおいてかなりレベル
の高いクラッタについては、平均しても高いレベルが維
持されることがある。従来の装置によれば、このような
クラッタがターゲットと誤認され、その結果誤警報確率
（以下、「Ｐfa」と称す）が上がる場合があった。

【０００９】また、従来の装置においては、ウェザーク
ラッタやシークラッタのように中心ドップラがゼロドッ
プラでないクラッタ（以下、「移動クラッタ」と称す）
に対してクラッタマップを作成することができないた
め、それらの移動クラッタに関する抑圧効果が期待でき
なかった。従って、移動クラッタに対処するためには、
図８に示すシステム構成と別に、移動クラッタ用のクラ
ッタマップを作成しなければならなかった。

【００１０】更に、従来のＣＦＡＲ回路では、信号の振
幅によってのみスレッショルドが決められていた。この
場合、誤警報確率Ｐfaを下げるためには、ＣＦＡＲ回路
のスレッショルドを高めることが必要であり、一方、検
出確率Ｐｄを高めるためには、上記のスレッショルドを
下げることが必要である。従って、従来の装置において
は、誤警報確率Ｐfaの改善（低減）と検出確率Ｐｄの改
善（向上）とを同時に実現することができなかった。

【００１１】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、様々なドップラ周波数をもつクラ
ッタの性質を、ターゲットと分離して認識することがで
き、クラッタのみを抑圧することができると共に、従来
のＣＦＡＲ装置に比して検出確率Ｐｄを低下させること
なく、誤警報確率Ｐfaを低く抑えることのできるレーダ
信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
クラッタフリー領域用の処理を行うノーマル系回路と、
クラッタ領域用の処理を行うＭＴＩ系回路とを備えるレ
ーダ信号処理装置であって、前記ノーマル系回路は、ド
ップラバンク毎に、注目セルの値と複数のリファレンス
セルの値とに基づいてＣＦＡＲ処理を行う回路と、前記
複数のリファレンスセルの値の平均値に基づいて、ドッ
プラバンク毎に前記注目セルの位置におけるクラッタ強
度を認識すると共に、認識したクラッタ強度をクラッタ
マップに蓄積するクラッタマップ作成回路とを備え、前
記ＭＴＩ系回路は、レーダ受信信号から所定のドップラ
周波数帯の信号を除去するプリキャンセラと、プリキャ
ンセラによって処理された信号をドップラバンク毎の信
号とするドップラフィルタと、ドップラバンク毎に、注
目セルの値と、複数のリファレンスセルの値と、ＣＦＡ
Ｒ係数とに基づいてＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路群
とを備え、更に、前記クラッタマップに記憶されている
ドップラバンク毎のクラッタ強度に基づいて、前記ＣＦ
ＡＲ回路群で用いられるＣＦＡＲ係数を、注目セルの位
置とドップラバンクとの組み合わせ毎に算出するＣＦＡ
Ｒ係数算出回路と、前記ノーマル系回路の処理結果と、
前記ＭＴＩ系回路の処理結果とを、前記クラッタマップ
に記憶されているクラッタ強度に応じて使い分ける選択
回路と、を備えることを特徴とするものである。

【００１３】請求項２記載の発明は、レーダ信号処理装
置あって、リファレンスセルの値に基づいて設定される
スレッショルドに比して、注目セルの値が大きい場合
に、その注目セルの値をターゲットとして通過させるＣ
ＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路と、注目セルの値が前記
ＣＦＡＲ処理を通過した場合に、前記注目セルの値と、
前記注目セルの前後のレンジセルの値とを用いて、レー
ダに受信されたパルスの形状が、ターゲットに起因する
パルスの形状とみなせるか否かを判定するパルス形状検
定回路と、を備えることを特徴とするものである。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１記載のレ
ーダ信号処理装置であって、前記ノーマル系回路で実行
されるＣＦＡＲ処理は、リファレンスセルの値に基づい
て設定されるスレッショルドに比して、注目セルの値が
大きい場合に、その注目セルの値をターゲットとして通
過させる処理を含み、注目セルの値が前記ＣＦＡＲ処理
を通過した場合に、前記注目セルの値と、前記注目セル
の前後のレンジセルの値とを用いて、レーダに受信され
たパルスの形状が、ターゲットに起因するパルスの形状
とみなせるか否かを判定するパルス形状検定回路を備
え、更に、前記クラッタマップ作成回路は、前記パルス
形状検定回路によってターゲットの存在が検定された位
置およびドップラバンクに対応する値が、クラッタ強度
の基礎となる前記リファレンスセルに格納されている場
合は、その値を用いずにクラッタマップを作成すること
を特徴とするものである。

【００１５】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
何れか１項記載のレーダ信号処理装置であって、ターゲ
ットと推定される物体に対応するプロットを作成するプ
ロット作成回路と、位置およびドップラ周波数に変動が
なく、かつ、ドップラ周波数に広がりの無い固定クラッ
タに関するクラッタマップを作成する固定クラッタマッ
プ作成回路と、前記固定クラッタマップ作成回路によっ
て作成されるクラッタマップと、前記プロットとの比較
に基づいて、前記プロットから、固定クラッタに起因す
るプロットを除去する固定クラッタ除去回路と、を備え
ることを特徴とするものである。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項３記載のレ
ーダ信号処理装置であって、前記パルス形状検定回路
は、パルス形状を判定する際に、そのパルスがターゲッ
トとみなせるか否かを検定すると同時に、そのパルスが
クラッタ候補とみなせるか否かを検定し、前記ＭＴＩ系
回路のＣＦＡＲ処理を通過した信号であっても、前記パ
ルス形状検定回路によってクラッタ候補であると検定さ
れた信号は、ターゲットではないとして棄却されること
を特徴とするものである。

【００１７】請求項６記載の発明は、レーダ信号処理装
置であって、リファレンスセルの値に基づいて設定され
るスレッショルドに比して、注目セルの値が大きい場合
に、その注目セルの値をターゲットとして通過させるＣ
ＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路と、注目セルの値が前記
ＣＦＡＲ処理を通過した場合に、レーダに受信されたパ
ルスの形状がターゲットに起因するパルスの形状とみな
せるか否かを、ニューラルネットワークを用いて判定す
るパルス形状検定回路と、を備えることを特徴とするも
のである。

【００１８】請求項７記載の発明は、請求項２または３
記載のレーダ信号処理装置であって、注目セルの信号に
ついて前記パルス形状検定回路においてターゲットの存
在が検定された場合に、その信号と同じレンジに対応
し、かつ、隣接するドップラバンクに属する信号と、そ
の信号とを用いて、ドップラ方向のパルス形状を認識す
ると共に、認識されたドップラ方向のパルス形状に基づ
いてドップラ方向のパルス検定を行うことにより、前記
注目セルの信号がターゲットに起因する信号であるか否
かを判定する回路を備えることを特徴とするものであ
る。

【００１９】請求項８記載の発明は、請求項３記載のレ
ーダ信号処理装置であって、前記クラッタマップ作成回
路は、あるレンジセルとあるドップラバンクとの組み合
わせに対する信号が、前記パルス形状検定回路によって
ターゲットでないと判断された場合に、その組み合わせ
に対する信号を基礎データに加えてクラッタマップの作
成を行うことを特徴とするものである。

【００２０】請求項９記載の発明は、クラッタフリー領
域用の処理を行うノーマル系回路と、クラッタ領域用の
処理を行うＭＴＩ系回路とを備えるレーダ信号処理装置
であって、前記ノーマル系回路は、ドップラバンク毎
に、注目セルの値と複数のリファレンスセルの値とに基
づいてＣＦＡＲ処理を行う回路と、前記複数のリファレ
ンスセルの値の平均値に基づいて、ドップラバンク毎に
前記注目セルの位置におけるクラッタ強度を認識するク
ラッタデータ作成回路とを備え、前記ＭＴＩ系回路は、
レーダ受信信号から所定のドップラ周波数帯の信号を除
去するプリキャンセラと、プリキャンセラによって処理
された信号をドップラバンク毎の信号とするドップラフ
ィルタと、ドップラバンク毎に、注目セルの値と、複数
のリファレンスセルの値と、ＣＦＡＲ係数とに基づいて
ＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路群とを備え、更に、前
記クラッタデータ作成回路によって認識されるクラッタ
強度に基づいて、前記ＣＦＡＲ回路群で用いられるＣＦ
ＡＲ係数を算出するＣＦＡＲ係数算出回路と、前記ＣＦ
ＡＲ係数算出回路によって算出されるＣＦＡＲ係数が、
前記ＭＴＩ系回路のＣＦＡＲ回路群の処理に、リアルタ
イムにそのまま利用できるように、処理のタイミングを
同期させるスケジューラと、前記ノーマル系回路の処理
結果と、前記ＭＴＩ系回路の処理結果とを、前記クラッ
タマップに記憶されているクラッタ強度に応じて使い分
ける選択回路と、を備えることを特徴とするものであ
る。

【００２１】請求項１０記載の発明は、請求項１または
９記載のレーダ信号処理装置であって、クラッタのドッ
プラ特性を認識する形状判定回路を備えると共に、前記
ＭＴＩ系回路のプリキャンセラは、前記ドップラ特性に
基づいて、ＭＴＩ系回路に供給されるレーダ信号に、前
記クラッタに適したナルを形成する機能を備えることを
特徴とするものである。

【００２２】請求項１１記載の発明は、請求項９記載の
レーダ信号処理装置であって、前記ＮＯＲＭ系回路にお
いてＣＦＡＲ処理を行う回路は、ドップラバンク毎にリ
ファレンスセルの値の平均値を算出すると共に、前記Ｍ
ＴＩ系回路のＣＦＡＲ回路群は、前記ＮＯＲＭ系回路で
演算されるリファレンスセルの値の平均値を用いて前記
ＣＦＡＲ処理を行うことを特徴とするものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
してこの発明の実施の形態１のレーダ信号処理装置３０
について説明する。図１において、３２はＦＦＴ回路、
３４はドップラバンク毎に設けられた複数のパルス形状
検定回路を備えるパルス形状検定回路群、３６はドップ
ラバンクの選定をするためのバンク選択回路、３８はク
ラッタ領域ではＭＴＩ系ビデオを、クラッタフリー領域
ではノーマル系（以下、「ＮＯＲＭ系」と称す）ビデオ
を選択するビデオ選択回路、４０はＭＴＩ回路、４２は
ドップラフィルタ回路、４４はドップラバンク毎に設け
られた複数のＣＦＡＲ回路を備えるＣＦＡＲ回路群、４
６はドップラバンクを選択するためのバンク選択回路、
４８はクラッタマップ作成回路、５０はウェザークラッ
タ等の移動クラッタを対象としたクラッタマップ、５２
はＭＴＩ系のＣＦＡＲ係数を計算するＣＦＡＲ係数算出
回路、５４はドップラバンクと距離領域との組み合わせ
毎に生成されたＭＴＩ系のＣＦＡＲ係数である。

【００２４】更に、５６はビデオ選択回路３８で選択さ
れたビデオに含まれる複数の信号間の相関をとり、相関
の認められる信号をグルーピングしてプロットを作成す
るプロット作成回路、５８は後述するクラッタマップ６
２と相関のとれるプロットを消去する固定クラッタ除去
回路、６０はプロット作成回路５６で作成されたプロッ
トのうち位置とドップラが変わらないものを固定クラッ
タとして蓄積する固定クラッタマップ作成回路、６２は
固定クラッタマップ作成回路６０で作成されたマップを
蓄積するクラッタマップである。

【００２５】ＦＦＴ回路３２、パルス形状検定回路群３
４およびバンク選択回路３６は、ＮＯＲＭ系ビデオの生
成ブロックである。一方、ＭＴＩ回路４０、ドップラフ
ィルタ４２、ＣＦＡＲ回路群４４およびバンク選択回路
４６は、ＭＴＩ系ビデオの作成ブロックである。本実施
形態のレーダ信号処理装置においては、ＦＦＴ回路３
２、パルス形状検定回路群３４およびバンク選択回路３
６のブロックで、クラッタフリーの場合のＮＯＲＭ系ビ
デオが作成されると共に、ＦＦＴ回路３２、パルス形状
検定回路群３４、クラッタマップ作成回路４８およびク
ラッタマップ５０において移動クラッタの性質が認識さ
れる。

【００２６】ＣＦＡＲ係数算出回路５２では、クラッタ
マップ作成回路４８で作成された後蓄積されているクラ
ッタマップ５０を用いて、ドップラバンク毎、および、
レンジ領域毎に、すなわち、ドップラバンクとレンジ領
域との組み合わせ毎にＣＦＡＲ係数が算出される。この
とき、あるドップラバンクおよびレンジセルにおいて、
クラッタマップ５０の値が小さいほど、その組み合わせ
に対するＣＦＡＲ係数は小さな値とされる。換言する
と、あるドップラバンクおよびレンジセルに対応するク
ラッタマップ５０の値が、移動クラッタ等の影響で大き
いほど、その組み合わせに対するＣＦＡＲ係数は大きな
値とされる。これにより、移動クラッタがどのドップラ
バンクにあっても、そのバンクのＣＦＡＲ係数が大きく
なるので、ＭＴＩ系から誤警報が発せられる確率が小さ
くなる。

【００２７】バンク選択回路３６および４６は、複数の
ドップラバンクに分かれたそれぞれのビデオ系のデータ
をまとめて１つにする回路である。複数のバンクに対応
するデータを１つにまとめる方法としては、例えば、レ
ンジセル毎に複数のデータの中から最大値を選択する方
法、或いは、複数のデータの振幅をそのまま加算する方
法などが用いられる。

【００２８】本実施形態のレーダ信号処理装置３０にお
いては、上述の如く、クラッタフリー領域用のＮＯＲＭ
系ビデオ、および、クラッタ領域用のＭＴＩ系ビデオが
並列に処理され、それらが共にビデオ選択回路３８に入
力される。

【００２９】ビデオ選択回路３８は、クラッタマップ５
０の領域を参照して、そのマップ５０の最大強度（ドッ
プラバンク毎に記憶されている強度の最大値）がある程
度大きな領域をクラッタ領域と判断し、一方、それ以外
の領域をクラッタフリー領域と判断する。そして、ビデ
オ選択回路３８は、ある領域がクラッタ領域であると判
断される場合は、その領域のビデオとしてＭＴＩ系ビデ
オを選択する。また、ビデオ選択回路３８は、ある領域
がクラッタフリー領域と判断される場合は、その領域の
ビデオとしてＮＯＲＭ系ビデオを選択する。

【００３０】選択されたビデオは、プロット作成回路５
６に供給される。プロット作成回路５６では、ビデオ選
択回路３８から供給されるビデオについて、スイープ方
向やエレベーション方向の相関がとられる。更に、プロ
ット作成回路５６では、互いに相関の認められる信号同
士がグルーピングされ、ターゲットに対応するプロット
が作成される。

【００３１】プロット作成回路５６で作成されたプロッ
トは、固定クラッタ除去回路５８において、クラッタマ
ップ６２のデータと比較される。クラッタマップ６２に
は、小さな島などのポイント状のグランドクラッタ等
（以下、「ポイントクラッタ」と称す）に関するデータ
が記憶されている。上記の比較の結果、固定クラッタ除
去回路５８においてポイントクラッタであると判断され
たプロットは、ポイントクラッタとして棄却される。

【００３２】ポイントクラッタ用のクラッタマップ６２
は、プロット作成回路５６から出力されるプロットに基
づいて、固定クラッタマップ作成回路６０において以下
の手法で作成される。すなわち、プロット作成回路５６
は、所定の学習期間中に、同じ位置にほぼ同じ強度のプ
ロットが存在する場合は、そのプロットをポイントクラ
ッタと判断し、クラッタマップ６２に、そのプロットの
位置、ドップラ、および振幅強度を登録する。

【００３３】次に、図２を参照して、パルス形状検定回
路群３４の詳細を説明する。図２は、パルス形状検定回
路群３４の機能を、ある１つのドップラバンクに注目し
て表した機能ブロック図である。以下の説明では、図２
中に符号６４を付して表す回路をパルス形状検定回路と
称す。パルス形状検定回路群３４は、複数のドップラバ
ンクのそれぞれについて、パルス形状検定回路６４を備
えている。

【００３４】図２において６６および６８はｍ個の連続
したリファレンスセル、７０，７２および７４は加算回
路、７６はＣＦＡＲの注目セル、７８および８０はパル
ス面積計算に使用されるセル、８２はリファレンスセル
の平均値を算出するために１／２ｍを乗算する乗算回
路、８４はＣＦＡＲのスレッショルドを計算するために
係数Ｋを乗算する乗算回路、８６は乗算回路８４で計算
されたＣＦＡＲのスレッショルドと注目セル７６の値と
を比較し、注目セル７６の値の方が大きければ検出マー
クをつける比較回路、８８は注目セル７６とその周辺の
レンジセルから後述する手法でパルス面積を計算するパ
ルス面積計算回路、９０はパルス面積計算回路８８で計
算されたパルス面積が、ノイズやクラッタではなく、タ
ーゲットであることを検定するターゲット検定回路であ
る。

【００３５】図２では、パルス面積計算回路８８がパル
ス面積を計算するために参照するセル数は３個（注目セ
ル７６とその前後のセル７８および８０）となっている
が、このセル数は、レーダ送信波のパルス幅と、レーダ
受信波の処理に用いられるＡ／Ｄ変換のサンプリングレ
ートとの関係に応じて、適宜設定すべき値である。

【００３６】また、図２では、パルス形状検定回路６４
がＣＡ（Cell Averaging）−ＣＦＡＲ方式のＣＦＡＲ処
理を実行することとしているが、パルス形状検定回路６
４において実行されるＣＦＡＲ処理はこれに限定される
ものではなく、ＧＯ（Greatest Of）−ＣＦＡＲ方式や
ＬＯＧ−ＣＦＡＲ方式などの他のＣＦＡＲ処理をパルス
形状検定回路６４に実行させることとしてもよい。

【００３７】レーダ受信機で受信され、Ａ／Ｄ変換され
た信号は、ＮＯＲＭ系の場合、図１に示すＦＦＴ回路に
より積分された後、ドップラバンク毎に順に図２に示す
リファレンスセル６６および６８に入力していく。図２
に示すようなＣＡ−ＣＦＡＲの場合は、加算回路７０お
よび７２でリファレンスセル６６および６８の値が全て
加算された後、その加算値に、乗算回路８２においてリ
ファレンスセル数の逆数１／２ｍが乗算される。その結
果、乗算回路８２においては、全てのリファレンスセル
の値の平均値が算出される。

【００３８】乗算回路８２で算出された平均値には、乗
算回路８４においてＣＦＡＲの係数Ｋが乗算される。上
記の乗算処理により、パルス形状検定回路６４で用いら
れるＣＦＡＲのスレッショルドが算出される。乗算回路
８４において算出されたスレッショルドは、比較回路８
６に供給される。

【００３９】パルス形状検定回路６４では、ターゲット
の存在を確認するために、比較回路８６等で実行される
ＣＦＡＲ処理に加えて、後述の如く、ターゲット検定回
路９０におけるターゲット検出処理が実行される。この
ため、乗算回路３０で計算されるＣＦＡＲのスレッショ
ルドは、所望の誤警報確率Ｐfaを得るために必要な値に
比して低い値に設定できる。比較回路８６等で実行され
るＣＦＡＲ処理では、用いられるスレッショルドが低い
ほど、高い検出確率Ｐｄでターゲットを検出することが
できる。従って、本実施形態のレーダ信号処理装置３０
によれば、パルス形状検定回路６４において高い検出確
率Ｐｄを得ることができる。

【００４０】比較回路８６では、注目セル７６とＣＦＡ
Ｒのスレッショルドとが比較される。その結果、注目セ
ル７６の値がスレッショルドに比して大きい場合は、そ
の注目セル７６においてターゲットが検出されたと判断
され、パルス面積計算回路８８にトリガが加えられる。

【００４１】パルス面積計算回路８８は、比較回路８６
からトリガが加えられた場合にのみ動作する回路であ
る。すなわち、パルス面積計算回路８８は、上記のトリ
ガに応答して、その時の注目セル７６と、その前後のセ
ル７８および８０とに格納されている振幅値を抽出す
る。そして、抽出した値を次式に代入して、規格化パル
ス面積を計算する。

【００４２】

【数１】

【００４３】ただし、上記式１中、ａ_d(＊)は、あるド
ップラバンクｄにおける、あるレンジセル＊の信号振幅
値である。また、ｒは注目セル７６のレンジ、ｈはパル
ス幅とＡ／Ｄ変換レートとで定まる定数（パルス面積の
計算の際に、注目セル７６の前後で参照すべきセルの数
に相当）である。本実施形態において、ｈは１に設定さ
れている。

【００４４】ターゲットに起因する振幅値が注目セル７
６に格納されている場合に、式１に従って演算される値
は、パルス形状とＡ／Ｄ変換レートが決まれば、ほぼ一
定値となる。例えば、リニアチャープ信号で圧縮された
パルスにおいて、パルス幅がＡ／Ｄサンプリングレート
の２倍程度である場合は、注目セル７６とその前後１レ
ンジセル７８および８０の振幅値を用いて式１で計算さ
れる規格化パルス面積は、約２．４程度となる。

【００４５】それに対して、注目セル７６の格納値がノ
イズであり、ＣＦＡＲをたまたま通過した場合（比較回
路８６によってたまたまターゲットと判断された場合）
は、式１で演算される規格化パルスの面積は、２．４を
下回る確率がかなり高い。

【００４６】上述の様子を図３に示す。図３は、あるド
ップラバンクのレンジ方向の信号波形の例である。図３
において、９２はターゲットに起因するレーダエコーの
波形、９４は比較的大きな値のノイズ、ＴｓはＡ／Ｄサ
ンプリングの幅である。ターゲットに起因するレーダエ
コーの場合は、９２の点線で示すようにパルス形状をＡ
／Ｄサンプリングしたものになっているので、この形状
は一定である。ところが、ノイズ９４の場合はレンジ方
向に相関が少ないので、たまたま大きな値があってもそ
の前後のレンジの信号の振幅が大きいことはほとんどあ
り得ない。

【００４７】また、注目セル７６にクラッタに起因する
振幅値が格納されている状況下で、その注目セル７６の
値がＣＦＡＲを通過した場合は、規格化パルスの面積は
２．４を上回るか、または２．４を下回る確率が高い。
従って、規格化パルスの面積があるスレッショルドで定
められる範囲内に収まるときは、注目セル７６の値がタ
ーゲットに起因すると判断することができる。

【００４８】本実施形態の装置において、図２に示すタ
ーゲット検定回路９０は、上記の処理（ターゲット検
定）により注目セル７６の値がターゲットに起因すると
判断できる場合に、その値をＮＯＲＭ系ビデオに出力す
る。上記のターゲット検定で、実際のターゲットが棄却
される確率はほとんど無い。このため、上記のターゲッ
ト検定によれば、検出確率Ｐｄを維持しつつ、誤警報確
率Ｐfaのみを低下させることができる。従って、本実施
形態の装置によれば、ＮＯＲＭ系の誤警報確率Ｐfaと検
出確率Ｐｄとを同時に改善することができる。

【００４９】クラッタマップ作成回路４８は、あるドッ
プラバンクのパルス形状検定回路６４が備える乗算回路
８２から出力されるリファレンスセルの平均値を、その
ドップラバンクにおける注目セル７６のクラッタ強度と
して認識すると共に、その平均値を数スキャンにわたっ
て平均化することにより、そのレンジおよびそのドップ
ラバンクに対するクラッタマップ値を更新する。クラッ
タは、通常、レンジ方向の広がりを持っているので、ク
ラッタマップの値は、レンジ毎ではなく、レンジ方向
や、方位方向等にある程度まとめて（平均して）設定し
てもよい。

【００５０】ただし、クラッタマップの各マップ値は、
その基礎となる複数のリファレンスセルの値に、パルス
形状検定でターゲットと認識された値が含まれる場合
は、その値を除く他のリファレンスセルの値に基づいて
作成する。上記の動作により、クラッタマップのマップ
値がターゲットの値に引っ張られて誤って大きな値にな
るのを防ぐことができる。

【００５１】ＣＦＡＲ係数算出回路５２は、上記の如く
作成されたクラッタマップの値に応じて、位置とドップ
ラバンクとの組み合わせ毎に、ＭＴＩ系で用いられるＣ
ＦＡＲ係数Ｌを算出する。ＣＦＡＲ係数算出回路５２
は、具体的には、クラッタマップの値が大きい場合に
は、その値に対応する位置およびバンクに対して大きな
ＣＦＡＲ係数Ｌを設定し、一方、クラッタマップの値が
小さい場合には、その値に対応する位置およびバンクに
対して小さなＣＦＡＲ係数Ｌを設定する。

【００５２】次に、図４を参照して、ＣＦＡＲ回路群４
４について説明する。図４は、ＣＦＡＲ回路群４４が備
える複数のＣＦＡＲ回路９６の１つの機能ブロック図で
ある。ＣＦＡＲ回路群４４は、複数のドップラバンクの
それぞれについて、ＣＦＡＲ回路９６を備えている。

【００５３】図４において９８および１００はｍ個の連
続したリファレンスセル、１０２，１０４および１０６
は加算回路、１０８はＣＦＡＲの注目セル、１１０はリ
ファレンスセルの平均値とＣＦＡＲ係数Ｌとの乗算値を
算出するために、加算回路１０６の算出値にＬ／２ｍを
乗算する乗算回路である。ＣＦＡＲ回路９６において
は、乗算回路１１０において上記の如く算出される乗算
値がＣＦＡＲのスレッショルドとして用いられる。

【００５４】図４において、１１２は、乗算回路１１０
で計算されたＣＦＡＲのスレッショルドと注目セル１０
８の値とを比較し、注目セル１０８の値の方が大きけれ
ば、注目セル１０８のレンジにターゲットが存在すると
判断する比較回路である。比較回路１１２は、上記のＣ
ＦＡＲ処理により注目セル１０８の値がターゲットに起
因すると判断できる場合に、その値をＭＴＩ系ビデオに
出力する。

【００５５】ＣＦＡＲ回路９６の誤警報確率Ｐfaは、Ｃ
ＦＡＲのスレッショルドが高いほど、すなわち、ＣＦＡ
Ｒ係数Ｌが大きいほど低下する。また、ＣＦＡＲ回路９
６の検出確率Ｐｄは、ＣＦＡＲのスレッショルドが低い
ほど、すなわち、ＣＦＡＲ係数Ｌが小さいほど向上す
る。本実施形態においては、上記の如く、クラッタマッ
プのマップ値が大きい場合にＣＦＡＲ係数Ｌを大きな値
とし、一方、そのマップ値が小さい場合にＣＦＡＲ係数
Ｌを小さな値とすることができる。

【００５６】すなわち、本実施形態の装置は、注目セル
１０８の値がクラッタの影響で大きな値となり易い場合
に、ＣＦＡＲ係数Ｌを大きな値に設定することで誤警報
発生確率Ｐfaを抑制すると共に、注目セル１０８の値が
クラッタに影響されない場合に、ＣＦＡＲ係数Ｌを小さ
な値として、検出確率Ｐｄの改善を図ることができる。

【００５７】本実施形態のレーダ信号処理装置３０にお
いて、ＭＴＩ系では、(1)ＣＦＡＲ係数が上記の如くク
ラッタ強度に応じて適切に設定されること、および、
(2)ＭＴＩ回路４０によってゼロドップラ付近のクラッ
タが予め抑制されていることに起因して、誤警報確率Ｐ
faを、ＮＯＲＭ系の値に比して更に低くすることができ
る。また、ＭＴＩ系において、ある位置に対応するＣＦ
ＡＲ係数は、その位置にクラッタが存在しても、クラッ
タとドップラバンクが異なる限り小さな値に設定され
る。このため、ＭＴＩ系は、ＮＯＲＭ系と同等の検出確
率Ｐｄでターゲットを検出することができる。

【００５８】以上のような動作で作成されたＮＯＲＭ系
ビデオ、および、ＭＴＩ系ビデオは、共にビデオ選択回
路３８に供給される。そして、ビデオ選択回路３８で
は、クラッタマップ５０の値が大きなクラッタ領域では
ＮＯＲＭ系ビデオが、それ以外のクラッタフリー領域で
はＭＴＩ系ビデオが選択される。従って、クラッタフリ
ー領域では、ＮＯＲＭ系の設計値のＰｄおよびＰfaを得
ることができ、一方、クラッタ領域では、ＭＴＩ系によ
り、クラッタが十分に抑制されたＰｄおよびＰfaを得る
ことができる。

【００５９】上述のような動作の後でも、小さな島など
のように、ターゲットエコーと根本的に区別できないポ
イントクラッタは消え残っている。これを消去するた
め、固定クラッタ除去回路５８では、プロット作成回路
５６で作成されたプロットとクラッタマップ６２との相
関をとり、位置およびドップラバンクの相関がとれたプ
ロットを消去する処理が行われる。尚、クラッタマップ
６２には、固定クラッタマップ作成回路６０において、
クラッタマップ作成回路４８より長い時定数で平均化さ
れた値が、位置およびドップラバンクの組み合わせ毎に
蓄積されている。

【００６０】尚、上記の実施形態においては、パルス形
状検定回路６４が、リファレンスセル６６および６８の
平均値に基づいて求まるＣＦＡＲのスレッショルドと、
注目セル７６の値とを比較回路８６において比較する処
理が前記請求項１に記載されるノーマル系回路での「Ｃ
ＦＡＲ処理」に相当している。また、上記の実施形態に
おいては、ＭＴＩ回路４０が前記請求項１記載の「プリ
キャンセラ」に、ビデオ選択回路３８が前記請求項１記
載の「選択回路」に、それぞれ相当している。

【００６１】また、上記の実施形態においては、パルス
形状検定回路６４のうち、上記のＣＦＡＲ処理を行う部
分が前記請求項１２記載の「ＣＦＡＲ回路」に、パルス
形状検定回路６４のうち、パルス面積計算回路８８およ
びターゲット検定回路９０が、前記請求項２または３記
載の「パルス形状検定回路」に、それぞれ相当してい
る。

【００６２】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２のレーダ信号処理装置について説明する。尚、本実施
形態のレーダ信号処理装置の説明は、実施の形態１の説
明で用いた機能構成図を参照して行う。

【００６３】本実施形態のレーダ信号処理装置は、ＮＯ
ＲＭ系のターゲット検定回路９０（図２参照）におい
て、式１の演算値が、規格パルス面積の基準値に比して
僅かに小さなスレッショルド（以下、「低スレッショル
ド」と称す）、および、基準値に比して僅かに大きなス
レッショルド（以下、「高スレッショルド」と称す）と
比較される。ターゲット検定回路９０は、上記の比較の
結果、式１の演算値が低スレッショルドに比して小さい
場合に、注目セル７６の値をノイズ候補とすると共に、
式１の演算値が高スレッショルドに比して大きい場合
に、注目セル７６の値をクラッタ候補とする。

【００６４】本実施形態のレーダ信号処理装置は、更
に、ＭＴＩ系の処理において、注目セル１０８（図４参
照）の値がＣＦＡＲ処理を通過してターゲットとして検
出された場合に、そのセルのレンジおよびドップラバン
クを、ＮＯＲＭ系でノイズ候補或いはクラッタ候補とさ
れたものと比較する。そして、両者が同じものである場
合は、その注目セル１０８の値を、ターゲットでないと
棄却する。上記の処理によれば、ＭＴＩ系におけるクラ
ッタ抑制性能を実施の形態１の場合に比して更に改善す
ることができる。

【００６５】実施の形態３．次に、本発明の実施の形態
３のレーダ信号処理装置について説明する。尚、本実施
形態のレーダ信号処理装置の説明は、実施の形態１の説
明で用いた機能構成図を参照して行う。

【００６６】本実施形態のレーダ信号処理装置は、実施
の形態１の装置が、パルス面積計算回路８８およびター
ゲット検定回路９０（図２参照）において、式１を用い
たパルス形状検定を行うのに対して、ニューラルネット
ワークでパルス形状の検定を行う。ニューラルネットワ
ークによるパルス形状検定によれば、式１を用いたパル
ス形状検定に比して、パルス形状の検定をより柔軟に行
うことができる。従って、本実施形態の装置によれば、
実施の形態１の場合に比して、更にクラッタ抑制性能を
改善することができる。

【００６７】実施の形態４．次に、本発明の実施の形態
４のレーダ信号処理装置について説明する。本実施形態
のレーダ信号処理装置は、実施の形態１の装置と同様に
ターゲット検定を行い、ターゲットと認識されたレンジ
セルおよびドップラバンクの信号について、ドップラ方
向のパルス面積を計算する。上記の計算は、ターゲット
と認識された信号と、その信号のドップラバンクに隣接
するバンクの当該レンジセルの信号を用いて、式１によ
るレンジ方向のパルス面積の計算と同様に行われる。

【００６８】ターゲットに起因するレーダエコーは、ド
ップラ方向にはついてはほとんど広がりを持たない。こ
のため、本実施形態の装置は、ドップラ方向のパルス面
積の値がある範囲内である場合に、その信号を最終的に
ターゲットと認識する。上記の処理によれば、実施の形
態１のレーダ信号処理装置に比して、更に優れたターゲ
ット検出精度を実現することができる。

【００６９】実施の形態５．次に、図２を参照して本発
明の実施の形態５のレーダ信号処理装置について説明す
る。本実施形態のレーダ信号処理装置では、注目セル７
６がターゲット検定回路９０においてターゲットと認識
された場合は、実施の形態１の場合と同様に、クラッタ
マップ作成回路４８において、リファレンスセル６６お
よび６８の振幅値の総和を２ｍで除した値、すなわち、
リファレンスセルの振幅値の平均値が、注目セル７６の
レンジおよびドップラバンクに対応するクラッタマップ
値の基礎データとして用いられる。

【００７０】また、本実施形態のレーダ信号処理装置で
は、注目セル７６がターゲット検定回路９０で棄却され
た場合には、注目セル７６と、その前後のセル７８およ
び８０の振幅値がクラッタマップ作成回路４８に送られ
る。この場合、クラッタマップ作成回路４８は、リファ
レンスセル６６および６８の平均値と、上記のセル７
６，７８および８０の値とを適切な加重で平均化する。
より具体的には、次式２に従う演算を行うと共に、その
演算値をクラッタマップ値の基礎データとして用いる。

【００７１】

【数２】

【００７２】ここで、Ｂ_d(k)およびＡ_d(k)は、あるドッ
プラバンクｄにおける注目セルがｋのときの、前方のリ
ファレンスセル（本実施形態における６８）の合計値、
および、後方のリファレンスセル（本実施形態における
６６）の合計値である。また、式２において、ｍは、前
方または後方のリファレンスセルのセル数である。その
他の記号は式１の場合と同様である。尚、本実施形態に
おいて、ｈは１に設定される。

【００７３】式２の演算値を基礎データとしてクラッタ
マップを作成することによれば、注目セル７６にターゲ
ットがない場合に、その注目セル７６のレンジおよびド
ップラバンクに対応する振幅値をマップに反映させるこ
とができ、クラッタマップをより精度良く作成すること
ができる。従って、本実施形態のレーダ信号処理装置に
よれば、実施の形態１の装置に比して、更に高精度なタ
ーゲット検出を行うことができる。

【００７４】実施の形態６．次に、本発明の実施の形態
６のレーダ信号処理装置について説明する。本実施形態
のレーダ信号処理装置は、図１に示すシステム構成か
ら、固定クラッタマップ作成回路６０、固定クラッタ除
去回路５８、およびクラッタマップ６２を除去すること
により実現される。本実施形態のレーダ信号処理装置
は、固定クラッタの少ない状況での使用に適したレーダ
信号処理装置である。このような状況下では、上述した
３つの回路を除去しても、高い精度でターゲットの検出
処理を行うことができる。また、それらの回路を除去す
ることによれば、レーダ信号処理装置の規模を小さくす
ることができる。従って、本実施形態の構造によれば、
固定クラッタの少ない状況下で精度良くターゲット検出
を行い得る規模の小さいレーダ信号処理装置を実現する
ことができる。

【００７５】実施の形態７．次に、図５を参照して、本
発明の実施の形態７のレーダ信号処理装置１２０につい
て説明する。実施の形態１のレーダ信号処理装置におい
て、レンジセル毎に、ＮＯＲＭ系のパルス形状検定回路
群３４までの回路をＭＴＩ系より先に作動させ、その後
にＭＴＩ系のＣＦＡＲを作動させるようにスケジューリ
ングを行うと、ＭＴＩ系のＣＦＡＲ回路群４４に供給さ
れるＣＦＡＲ係数Ｌを、リアルタイムな値とすることが
できる。

【００７６】ＭＴＩ系のＣＦＡＲ回路群４４が、リアル
タイムに供給されるＣＦＡＲ係数Ｌに基づいてＣＦＡＲ
処理を行う場合、ＣＦＡＲ回路群４４がクラッタマップ
４８のマップ値に基づいてＣＦＡＲ処理を行う場合に比
して、優れたクラッタ抑圧能力を得ることができる。ま
た、ＭＴＩ系に対してリアルタイムにＣＦＡＲ係数が供
給できれば、クラッタマップ作成回路４８およびクラッ
タマップ５０を省略することができる。従って、上述し
たスケジューリングを行うことによれば、クラッタ抑圧
能力を更に改善することができると共に、装置規模を更
に小さくすることができる。

【００７７】図５は、本実施形態のレーダ信号処理装置
１２０の機能ブロック図を示す。図５において、１２２
はクラッタデータ作成回路、１２４はＭＴＩ系の処理の
動作を制御するＭＴＩ系スケジューラである。以下にそ
の動作を説明する。

【００７８】あるレンジのデータが、ＮＯＲＭ系におい
て、ＦＦＴ回路３２およびパルス形状検定回路群３４で
処理される際には、同じデータがＭＴＩ系スケジューラ
１２４に蓄積される。パルス形状検定回路群３４におい
て、注目セルの値がターゲットであるか否かが判定され
る。その結果、検定を通過した値は、バンク選択回路３
６に送られる。検定を通過した値がバンク選択回路３６
に送られるのと同時に、そのレンジに相当するクラッタ
データがクラッタデータ作成回路１２２で作成され、そ
れを基にＣＦＡＲ係数算出回路５２で当該レンジのＣＦ
ＡＲ係数Ｌが決定され、ＣＦＡＲ係数５４として蓄えら
れる。

【００７９】ＭＴＩ系スケジューラ１２４は、クラッタ
データ作成回路１２２がバンク毎に作成するクラッタデ
ータの最大値がある程度以上大きい場合のみ、蓄積して
いた当該レンジのデータを、ＭＴＩ系の回路、すなわ
ち、ＭＴＩ回路４０、ドップラフィルタ４２、およびＣ
ＦＡＲ回路群４４に供給する。この時点で、ＣＦＡＲ回
路群４４で用いられるＣＦＡＲ係数５４が既に変更され
ているので、当該レンジのＭＴＩ系のＣＦＡＲ処理が正
常に働く。ＭＴＩ系スケジューラ１２４は、クラッタデ
ータの最大値が十分に小さい場合は、当該レンジのデー
タを廃棄し、次のレンジのデータの入力に備える。

【００８０】本実施形態において、ビデオ選択回路３８
は、ＭＴＩ系スケジューラ１２４がＭＴＩ系にデータを
供給したレンジ領域のみ、ＭＴＩ系ビデオを選択し、他
のレンジ領域ではＮＯＲＭ系ビデオを選択する。その結
果、クラッタ領域ではＭＴＩ系ビデオが、また、クラッ
タフリー領域ではＮＯＲＭ系ビデオが、それぞれ選択さ
れる。

【００８１】ところで、上記の実施形態においては、Ｍ
ＴＩ系のＣＦＡＲ回路９６が、それぞれリファレンスセ
ルの値の平均値を演算し、その演算値にＣＦＡＲ係数Ｌ
を乗算してＣＦＡＲのスレッショルドを計算することと
しているが、スレッショルドの計算方法はこれに限定さ
れるものではない。すなわち、本実施形態の装置１２０
では、ＮＯＲＭ系のパルス形状検定回路６４と、ＭＴＩ
系のＣＦＡＲ回路９６とが同期して作動するため、ＭＴ
Ｉ系のＣＦＡＲ回路９６は、ＮＯＲＭ系のパルス形状検
定回路６４で演算された平均値を用いて所望の処理を行
うことができる。ＭＴＩ系のＣＦＡＲ回路９６に、上記
の如くＮＯＲＭ系のパルス形状検定回路６４の演算値を
利用させることによれば、演算負荷を低減させて装置の
規模を小さくすることができる。

【００８２】実施の形態８．次に、図６を参照して、本
発明の実施の形態８のレーダ信号処理装置について説明
する。図６は、本実施形態のレーダ信号処理装置１３０
の機能ブロック図を示す。本実施形態の装置１３０は、
実施の形態１の装置３０と同様に、ＮＯＲＭ系の処理に
よってクラッタマップ５０を作成する。本実施形態にお
いて、クラッタマップ５０の値は、ＣＦＡＲ係数算出回
路５２に供給されると共に、形状判定回路１３２にも供
給される。

【００８３】形状判定回路１３２では、クラッタマップ
５０の値を用いて、クラッタの中心ドップラ、およびド
ップラ周波数の広がりが認識される。形状判定回路１３
２には、ナル付きドップラフィルタ１３４が接続されて
いる。ナル付きドップラフィルタ１３４には、レーダ信
号が供給されている。ナル付きドップラフィルタ１３４
は、特定の周波数帯にナルを掘ることのできるドップラ
フィルタ、すなわち、特定の周波数帯に属する信号の通
過を阻止しつつ、レーダ信号を複数のドップラバンクの
信号に分配するフィルタである。

【００８４】本実施形態において、形状判定回路１３２
は、処理の対象であるレンジ領域において、クラッタの
中心ドップラ付近の信号を抑制するナルを掘るように、
ナル付きドップラフィルタ１３４に対して指示を発す
る。ＭＴＩ系の処理では、クラッタの中心ドップラ周波
数にナルが掘れているので、ＣＦＡＲ回路群４４に入力
されるドップラバンク毎の信号は、クラッタ成分が除去
されたものとなる。このため、本実施形態のレーダ信号
処理装置１３０によれば、実施の形態１の装置３０に比
して、更にクラッタ抑圧能力を改善することができる。

【００８５】実施の形態９．次に、図７を参照して本発
明の実施の形態９について説明する。図７は、本実施形
態のレーダ信号処理装置１４０の機能ブロック図を示
す。本実施形態のレーダ信号処理装置１４０は、ＭＴＩ
系スケジューラ１２４、形状判定回路１３２、およびナ
ル付きドップラフィルタ１３４を備えている。ＭＴＩ系
スケジューラ１２４は、実施の形態７の場合と同様に機
能する。また、形状判定回路１３２、およびナル付きド
ップラフィルタ１３４は、実施の形態８の場合と同様に
機能する。

【００８６】本実施形態のレーダ信号処理装置１４０に
おいては、ＮＯＲＭ系でクラッタマップの作成に使用さ
れるデータと、ＭＴＩ系でナル付きドップラフィルタ１
３４によって処理されるデータとが同一のため、実施の
形態８の装置１３０に比して高精度で最適なナルを掘る
ことができる。従って、本実施形態の装置１４０によれ
ば、実施の形態８の装置１３０に比して、更にクラッタ
抑圧能力を改善することができる。

【００８７】尚、上記の実施形態においては、レーダ信
号処理装置１４０を、実施の形態１の装置３０と基に構
成しているが、本実施形態の技術は、実施の形態７の装
置１２０にも適用することができる。

【００８８】実施の形態１０．次に、本発明の実施の形
態１０について説明する。本実施形態のレーダ信号処理
装置は、図６に示すシステム構成において、ナル付きド
ップラフィルタ１３４に代えて、消去ドップラ移動型の
ＭＴＩ回路を配置し、かつ、その後段に図１に示すもの
と同様の通常のドップラフィルタを配置することで実現
される。上記の構成によれば、実施の形態９の装置１４
０と同様の効果を得て、クラッタ抑制能力を改善するこ
とができる。

【００８９】実施の形態１１．次に、本発明の実施の形
態１１について説明する。本実施形態のレーダ信号処理
装置は、実施の形態１〜１０のシステム構成において、
ＭＴＩ系のＣＦＡＲ回路９６（図４参照）を、ＮＯＲＭ
系のパルス形状検定回路６４（図２参照）と同様に、パ
ルス形状検定型とすることで実現される。上記の構成に
よれば、実施の形態１〜１０の装置に比して、更にクラ
ッタ抑圧能力を改善することができる。

【００９０】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。請求項１
記載の発明によれば、ドップラバンク毎にクラッタ強度
を検出し、そのクラッタ強度に基づいてクラッタ領域の
処理用のＣＦＡＲ回路のスレッショルドを、レンジ領域
とドップラバンクとの組み合わせ毎に、適切に設定する
ことができる。このため、本発明によれば、いかなるド
ップラ周波数を有するクラッタ領域においても、誤警報
確率および検出確率を適切なレベルに保つことができ
る。また、本発明では、クラッタフリー領域用の処理を
行うノーマル系回路の処理中に作成されるデータを利用
してクラッタマップが作成されるので、クラッタマップ
作成処理を行う回路の規模を小さくすることができる。

【００９１】請求項２記載の発明によれば、ＣＦＡＲ処
理を通過したレンジセルに対し、当該セルおよびその前
後のセルの値（振幅値）に基づいて、ターゲットである
か否かの検定を行うことができる。従って、本発明によ
れば、誤警報確率を十分に小さな値に抑制しつつ、高い
探知確率を確保することができる。

【００９２】請求項３記載の発明によれば、ターゲット
の存在するレンジセル信号を含まない信号のみに基づい
てクラッタマップを作成することができる。このため、
本発明によれば、クラッタマップを精度良く作成するこ
とができる。

【００９３】請求項４記載の発明によれば、ターゲット
と認識されるプロットから、位置およびドップラ周波数
がほとんど変化しないもの、すなわち、ポイントクラッ
タに起因すると推定できるプロットを確実に除去するこ
とができる。このため、本発明によれば、検出確率を保
持したまま誤警報確率を更に下げることができる。

【００９４】請求項５記載の発明によれば、パルス形状
の判定時に、そのパルスがターゲットとみなせるか否か
と同時に、そのパルスがクラッタ候補とみなせるか否か
を検定することができる。更に、本発明では、ＭＴＩ系
のＣＦＡＲ回路を通過した信号、すなわち、ＭＴＩ系回
路においてターゲットと認識される信号であっても、そ
の信号とレンジおよびドップラバンクが同じ信号が、ク
ラッタ候補と検定されていれば、その信号がターゲット
から除外される。このため、本発明によれば、誤警報確
率を更に抑制することができる。

【００９５】請求項６記載の発明によれば、パルス形状
の判定を、ニューラルネットワーク回路で行うことがで
きる。従って、本発明によれば、レーダ信号に含まれる
パルス形状の原因を、柔軟に、かつ、精度良く検定する
ことができる。

【００９６】請求項７記載の発明によれば、レーダ信号
に含まれるパルスの原因を検定するにあたって、レンジ
方向のパルス形状と共に、ドップラ方向のパルス形状も
考慮される。このため、本発明によれば、パルスの原因
の検定精度を高めて、更に優れたターゲット検出精度を
実現することができる。

【００９７】請求項８記載の発明によれば、注目セルに
ターゲットが存在しないと判定される場合は、クラッタ
マップの作成の際に、その注目セルの信号も、そのセル
に対応するレンジおよびドップラバンクにおけるマップ
値の基礎データとして用いられる。従って、本発明によ
れば、クラッタマップを精度良く作成することができ
る。

【００９８】請求項９記載の発明によれば、ＭＴＩ系回
路の処理において特定のレンジ領域に関するＣＦＡＲ処
理が開始されるタイミングと、その特定のレンジ領域に
対するＣＦＡＲ係数が算出されるタイミングとを同期さ
せることができる。このため、本発明によれば、ＭＴＩ
系のＣＦＡＲ回路におけるターゲット検出精度を高める
ことができると共に、クラッタマップ用のメモリが不要
となるため装置の規模を小さくすることができる。

【００９９】請求項１０記載の発明によれば、クラッタ
の中心ドップラ周波数を検出し、その付近の信号を事前
にキャンセルしてＭＴＩ系のＣＦＡＲ回路に供給するこ
とができる。このため、本発明によれば、ＭＴＩ系の誤
警報確率を十分に小さく抑制することができる。

【０１００】請求項１１記載の発明によれば、ＭＴＩ系
のＣＦＡＲ回路では、リファレンスセルの平均値を算出
することなくＣＦＡＲのスレッショルドを決定すること
ができる。このため、本発明によれば、検出確率および
誤警報確率を悪化させることなく、装置の規模を小さく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のレーダ信号処理装置
の機能ブロック図である。

【図２】図１に示すレーダ信号処理装置が備えるパル
ス形状検定回路群に含まれるパルス形状検定回路の機能
ブロック図である。

【図３】図１に示すレーダ信号処理装置が扱う信号波
形の一例である。

【図４】図１に示すレーダ信号処理装置が備えるＣＦ
ＡＲ回路群に含まれるＣＦＡＲ回路の機能ブロック図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態７のレーダ信号処理装置
の機能ブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態８のレーダ信号処理装置
の機能ブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態９のレーダ信号処理装置
の機能ブロック図である。

【図８】従来のレーダ信号処理装置の機能ブロック図
である。

【符号の説明】

３０；１２０；１３０；１４０レーダ信号処理装置、
３２ＦＦＴ回路、３４パルス形状検定回路
群、４０ＭＴＩ回路、４４ＣＦＡＲ回路
群、４８クラッタマップ作成回路、５０、６
２クラッタマップ、５２ＣＦＡＲ係数算出回
路、５６プロット作成回路、５８固定クラッ
タ除去回路、６０固定クラッタマップ作成回路、
６４パルス形状検定回路、７０，７２，７４，
１０２，１０４，１０６加算回路、８８パルス
面積計算回路、９０ターゲット検定回路、９
６ＣＦＡＲ回路、１２２クラッタデータ作成回
路、１２４ＭＴＩ系スケジューラ、１３２形
状判定回路、１３４ナル付きドップラフィルタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クラッタフリー領域用の処理を行うノー
マル系回路と、クラッタ領域用の処理を行うＭＴＩ系回
路とを備えるレーダ信号処理装置であって、前記ノーマル系回路は、ドップラバンク毎に、注目セル
の値と複数のリファレンスセルの値とに基づいてＣＦＡ
Ｒ処理を行う回路と、前記複数のリファレンスセルの値
の平均値に基づいて、ドップラバンク毎に前記注目セル
の位置におけるクラッタ強度を認識すると共に、認識し
たクラッタ強度をクラッタマップに蓄積するクラッタマ
ップ作成回路とを備え、前記ＭＴＩ系回路は、レーダ受信信号から所定のドップ
ラ周波数帯の信号を除去するプリキャンセラと、プリキ
ャンセラによって処理された信号をドップラバンク毎の
信号とするドップラフィルタと、ドップラバンク毎に、
注目セルの値と、複数のリファレンスセルの値と、ＣＦ
ＡＲ係数とに基づいてＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路
群とを備え、更に、前記クラッタマップに記憶されているドップラバンク毎
のクラッタ強度に基づいて、前記ＣＦＡＲ回路群で用い
られるＣＦＡＲ係数を、注目セルの位置とドップラバン
クとの組み合わせ毎に算出するＣＦＡＲ係数算出回路
と、前記ノーマル系回路の処理結果と、前記ＭＴＩ系回路の
処理結果とを、前記クラッタマップに記憶されているク
ラッタ強度に応じて使い分ける選択回路と、を備えることを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】リファレンスセルの値に基づいて設定さ
れるスレッショルドに比して、注目セルの値が大きい場
合に、その注目セルの値をターゲットとして通過させる
ＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路と、注目セルの値が前記ＣＦＡＲ処理を通過した場合に、前
記注目セルの値と、前記注目セルの前後のレンジセルの
値とを用いて、レーダに受信されたパルスの形状が、タ
ーゲットに起因するパルスの形状とみなせるか否かを判
定するパルス形状検定回路と、を備えることを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項３】前記ノーマル系回路で実行されるＣＦＡ
Ｒ処理は、リファレンスセルの値に基づいて設定される
スレッショルドに比して、注目セルの値が大きい場合
に、その注目セルの値をターゲットとして通過させる処
理を含み、注目セルの値が前記ＣＦＡＲ処理を通過した場合に、前
記注目セルの値と、前記注目セルの前後のレンジセルの
値とを用いて、レーダに受信されたパルスの形状が、タ
ーゲットに起因するパルスの形状とみなせるか否かを判
定するパルス形状検定回路を備え、更に、前記クラッタマップ作成回路は、前記パルス形状検定回
路によってターゲットの存在が検定された位置およびド
ップラバンクに対応する値が、クラッタ強度の基礎とな
る前記リファレンスセルに格納されている場合は、その
値を用いずにクラッタマップを作成することを特徴とす
る請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】ターゲットと推定される物体に対応する
プロットを作成するプロット作成回路と、位置およびドップラ周波数に変動がなく、かつ、ドップ
ラ周波数に広がりの無い固定クラッタに関するクラッタ
マップを作成する固定クラッタマップ作成回路と、前記固定クラッタマップ作成回路によって作成されるク
ラッタマップと、前記プロットとの比較に基づいて、前
記プロットから、固定クラッタに起因するプロットを除
去する固定クラッタ除去回路と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項
記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】前記パルス形状検定回路は、パルス形状
を判定する際に、そのパルスがターゲットとみなせるか
否かを検定すると同時に、そのパルスがクラッタ候補と
みなせるか否かを検定し、前記ＭＴＩ系回路のＣＦＡＲ処理を通過した信号であっ
ても、前記パルス形状検定回路によってクラッタ候補で
あると検定された信号は、ターゲットではないとして棄
却されることを特徴とする請求項３記載のレーダ信号処
理装置。
【請求項６】リファレンスセルの値に基づいて設定さ
れるスレッショルドに比して、注目セルの値が大きい場
合に、その注目セルの値をターゲットとして通過させる
ＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路と、注目セルの値が前記ＣＦＡＲ処理を通過した場合に、レ
ーダに受信されたパルスの形状がターゲットに起因する
パルスの形状とみなせるか否かを、ニューラルネットワ
ークを用いて判定するパルス形状検定回路と、を備えることを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項７】注目セルの信号について前記パルス形状
検定回路においてターゲットの存在が検定された場合
に、その信号と同じレンジに対応し、かつ、隣接するド
ップラバンクに属する信号と、その信号とを用いて、ド
ップラ方向のパルス形状を認識すると共に、認識された
ドップラ方向のパルス形状に基づいてドップラ方向のパ
ルス検定を行うことにより、前記注目セルの信号がター
ゲットに起因する信号であるか否かを判定する回路を備
えることを特徴とする請求項２または３記載のレーダ信
号処理装置。
【請求項８】前記クラッタマップ作成回路は、あるレ
ンジセルとあるドップラバンクとの組み合わせに対する
信号が、前記パルス形状検定回路によってターゲットで
ないと判断された場合に、その組み合わせに対する信号
を基礎データに加えてクラッタマップの作成を行うこと
を特徴とする請求項３記載のレーダ信号処理装置。
【請求項９】クラッタフリー領域用の処理を行うノー
マル系回路と、クラッタ領域用の処理を行うＭＴＩ系回
路とを備えるレーダ信号処理装置であって、前記ノーマル系回路は、ドップラバンク毎に、注目セル
の値と複数のリファレンスセルの値とに基づいてＣＦＡ
Ｒ処理を行う回路と、前記複数のリファレンスセルの値
の平均値に基づいて、ドップラバンク毎に前記注目セル
の位置におけるクラッタ強度を認識するクラッタデータ
作成回路とを備え、前記ＭＴＩ系回路は、レーダ受信信号から所定のドップ
ラ周波数帯の信号を除去するプリキャンセラと、プリキ
ャンセラによって処理された信号をドップラバンク毎の
信号とするドップラフィルタと、ドップラバンク毎に、
注目セルの値と、複数のリファレンスセルの値と、ＣＦ
ＡＲ係数とに基づいてＣＦＡＲ処理を行うＣＦＡＲ回路
群とを備え、更に、前記クラッタデータ作成回路によって認識されるクラッ
タ強度に基づいて、前記ＣＦＡＲ回路群で用いられるＣ
ＦＡＲ係数を算出するＣＦＡＲ係数算出回路と、前記ＣＦＡＲ係数算出回路によって算出されるＣＦＡＲ
係数が、前記ＭＴＩ系回路のＣＦＡＲ回路群の処理に、
リアルタイムにそのまま利用できるように、処理のタイ
ミングを同期させるスケジューラと、前記ノーマル系回路の処理結果と、前記ＭＴＩ系回路の
処理結果とを、前記クラッタマップに記憶されているク
ラッタ強度に応じて使い分ける選択回路と、を備えることを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項１０】クラッタのドップラ特性を認識する形
状判定回路を備えると共に、前記ＭＴＩ系回路のプリキャンセラは、前記ドップラ特
性に基づいて、ＭＴＩ系回路に供給されるレーダ信号
に、前記クラッタに適したナルを形成する機能を備える
ことを特徴とする請求項１または９記載のレーダ信号処
理装置。
【請求項１１】前記ＮＯＲＭ系回路においてＣＦＡＲ
処理を行う回路は、ドップラバンク毎にリファレンスセ
ルの値の平均値を算出すると共に、前記ＭＴＩ系回路のＣＦＡＲ回路群は、前記ＮＯＲＭ系
回路で演算されるリファレンスセルの値の平均値を用い
て前記ＣＦＡＲ処理を行うことを特徴とする請求項９記
載のレーダ信号処理装置。