JP2003222665A - Device and method for detecting orientation - Google Patents

Device and method for detecting orientation

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JP2003222665A
JP2003222665A JP2002024274A JP2002024274A JP2003222665A JP 2003222665 A JP2003222665 A JP 2003222665A JP 2002024274 A JP2002024274 A JP 2002024274A JP 2002024274 A JP2002024274 A JP 2002024274A JP 2003222665 A JP2003222665 A JP 2003222665A
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JP
Japan
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incident
spatial
angle
linear array
processing unit
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Japanese (ja)
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Katsuya Kusaba
克也 草場
Atsushi Okamura
敦 岡村
Takashi Sekiguchi
高志 関口
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a device for detecting an orientation, which generates multiple beams after executing a spatial smoothing process and makes it possible to separately measure angles of a plurality of waves correlating with each other by using an output signal and an angle detection algorithm with a super fine resolution, even in the case a covariance matrix of an input signal is degraded in the rank because a plurality of entering waves are in correlation with each other. <P>SOLUTION: The device for detecting the orientation has a linear array antenna 1 with identical spacings which receives an entering wave having a correlation with a plurality of targets, a spatial smoothing section 5 which processes the entering wave in the spatial smoothing process, a spatial filter 3 which generates the multiple beams in response to the processed signal, and an angle measuring section 6 which computes an estimated entering angle by using the output signal and the angle detection algorithm with super fine resolution. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、媒質中を伝播す
る複数の相関のある波動の入射角度を推定する場合、例
えば、空間スムージング処理後に、複数のビームを形成
し、その出力を超分解能測角アルゴリズムを用いて測角
する時、複数の入射する波動の分離測角性能の向上が可
能な入射角度推定装置およびその方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to estimating the incident angles of a plurality of correlated waves propagating in a medium, for example, after spatial smoothing processing, forming a plurality of beams and measuring their outputs by super-resolution measurement. The present invention relates to an incident angle estimating apparatus and method capable of improving the angle measuring performance of a plurality of incident waves when the angle is measured using an angle algorithm.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は従来のビームスペース処理を行う
測角法を示す構成図であり、図において、121 〜12
M はM個配置されたアレーアンテナ、21 〜2K はK波
の入射波、311 〜31J はJ個の直交ビームを形成す
る空間フィルタ、10は等間隔リニアアレー変換処理
部、41 〜4L はサブアレー、5は空間スムージング処
理部、6は超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角
度を求める測角処理部である。
BACKGROUND ART FIG. 5 is a block diagram showing an angle measuring method in which a conventional beam space processing in FIG, 12 1 to 12
M is the M arranged array antenna, 2 1 to 2 K is wave incidence of K wave, 31 1 to 31 J spatial filter to form a J-number of the orthogonal beams, 10 uniform linear array conversion processing unit, 4 1 to 4 L is subarray, 5 spatial smoothing processing unit, 6 is a angle measuring section obtains the estimated incident angle by super-resolution angle measurement algorithm.

【0003】次に動作について説明する。現在、低S/
Nで入射する目標の測角を行なう場合に、S/N比改善
を目的にビームスペース処理を用いることが知られてい
る。ビームスペース処理では所望方向にビームを形成す
るためS/N比の改善が可能である。ここではビームス
ペース処理の一手法である固有フィルタ法を用いた測角
手法について説明する。ビームスペース測角法とは、受
信信号に依存した複数のビームを形成し、ビーム出力に
対して超分解能測角アルゴリズムを適用するものであ
る。
Next, the operation will be described. Currently low S /
It is known to use the beam space processing for the purpose of improving the S / N ratio when performing the angle measurement of the target incident at N. In the beam space processing, since the beam is formed in the desired direction, the S / N ratio can be improved. Here, an angle measurement method using the eigen filter method, which is one method of beam space processing, will be described. The beam space angle measuring method is a method of forming a plurality of beams depending on a received signal and applying a super resolution angle measuring algorithm to the beam output.

【0004】従来技術の構成を図5に基づいて説明す
る。図中、121 〜12M はM個配置されたアレーアン
テナである。ここでは素子間隔、素子配列は問わない。
これらの素子アンテナにK波の入射波21 〜2K が素子
アンテナの配置された方向に対し第k波がθk の角度で
入射すると仮定する。ここで、入射波の波数Kは素子ア
ンテナの数Mよりも小さいものとし、入射波は一部又は
全てに相関関係にあるものとする。図中、311 〜31
J はJ個の空間フィルタを表す。これらの空間フィルタ
において、J本の直交マルチビーム形成のための係数を
計算し、入力信号に乗算する。但し、ビーム形成数Jは
Forward型空間スムージング処理のみであれば2
K以上M以下、Forward/Backward型で
は(3/2)K以上M以下とする。図中、10は仮想リ
ニアアレーへの等間隔リニアアレー変換処理部を表す。
この処理は、空間フィルタ311 〜31J の出力が一般
に等間隔リニアアレーアンテナの出力信号の共分散行列
と同様ではないため、その後段での空間スムージング処
理が可能となるように変換するために用いる。図中、4
1 〜4L はサブアレーを示す。サブアレーの素子数は入
射波数K以上とする。図中、5の空間スムージング処理
部において、41 〜4L のサブアレー毎に共分散行列を
計算し平均を行ない、その後、図中、6の測角処理部に
入力し超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角度θ
^ 1,・・・,θ^ kを求める。
The structure of the prior art will be described with reference to FIG. In the figure, 12 1 to 12 M are M array antennas. Here, the element spacing and the element arrangement do not matter.
It is assumed that K wave incident waves 2 1 to 2 K are incident on these element antennas at an angle of θ k with respect to the direction in which the element antennas are arranged. Here, it is assumed that the wave number K of the incident wave is smaller than the number M of the element antennas, and the incident wave has a partial or complete correlation. 31 1 to 31 in the figure
J represents J spatial filters. In these spatial filters, the coefficients for J orthogonal multi-beam forming are calculated, and the input signal is multiplied. However, the beam forming number J is 2 if only the Forward type space smoothing process is performed.
K or more and M or less, and in the Forward / Backward type, (3/2) K or more and M or less. In the figure, reference numeral 10 represents a linear array conversion processing unit for a virtual linear array.
In this processing, the outputs of the spatial filters 31 1 to 31 J are not generally the same as the covariance matrix of the output signals of the equally-spaced linear array antenna, so that the spatial smoothing processing in the subsequent stage is performed in order to perform the conversion. To use. 4 in the figure
1 to 4 L indicate subarrays. The number of elements of the sub-array is set to be the incident wave number K or more. In the figure, in the spatial smoothing processing section 5 the covariance matrix is calculated for each of the 4 1 to 4 L sub-arrays and averaged, and then input to the angle measurement processing section 6 in the figure and the super resolution angle measurement algorithm is used. Estimated incident angle θ
Find ^ 1 , ..., θ ^ k .

【0005】互いに直交するビーム形成法についての従
来技術は公知文献(K.M.Buckley,X.L.
Xu,“Spatial−Spectrum Esti
mation in a Location Sect
or,”IEEE Trans.on Acousti
cs Speech and Signal Proc
essing,Vol.38,No.11,pp.18
42−1852,1990.)に示されている固有フィ
ルタ法がある。この手法を用いてマルチビーム形成のた
めの空間フィルタ係数行列WBSを計算する。
Prior art on mutually orthogonal beam forming methods is known in the art (KM Buckley, XL.
Xu, "Spatial-Spectrum Esti
mation in a Location Sect
or, “IEEE Trans. on Acoustic
cs Speech and Signal Proc
essing, Vol. 38, No. 11, pp. 18
42-1852, 1990. ) Is an eigenfilter method. This method is used to calculate the spatial filter coefficient matrix W BS for multi-beam formation.

【0006】空間フィルタの出力信号の共分散行列RBS
は、空間フィルタ係数行列WBSと受信信号ベクトルx
(i)を用いて、
Covariance matrix R BS of the output signal of the spatial filter
Is the spatial filter coefficient matrix W BS and the received signal vector x
Using (i),

【数1】 と表される。ここでE[ ]は期待値演算を表す。Hは
共役転置を表す。
[Equation 1] Is expressed as Here, E [] represents an expected value calculation. H represents the conjugate transpose.

【0007】しかし、入射する波動に相関関係がある場
合、測角アルゴリズムによっては入射角度の推定が不可
能となる場合が考えられる。例えば、測角アルゴリズム
としてMUSICアルゴリズムを用い、相関のある複数
波の入射角度を推定しようとする場合には、受信信号の
共分散行列のランクが入射波数以下となり、MUSIC
アルゴリズムが成立しないため、入射角度を推定するこ
とが不可能になる。
However, when there is a correlation between the incident waves, it may be impossible to estimate the incident angle depending on the angle measurement algorithm. For example, when the MUSIC algorithm is used as the angle measurement algorithm and the incident angles of a plurality of correlated waves are to be estimated, the rank of the covariance matrix of the received signal is equal to or smaller than the incident wave number, and the MUSIC
Since the algorithm does not hold, it becomes impossible to estimate the incident angle.

【0008】このような場合には、空間スムージング前
処理によって受信信号の共分散行列のランクを回復する
手法が知られている。空間スムージング処理が成立する
ためにはビームスペース処理後に得られる空間フィルタ
の出力信号の共分散行列RBSが等間隔リニアアレーアン
テナの出力信号の共分散行列と同様である必要がある。
しかしながら、一般に式(1)で得られるRBSはこれに
該当しない。このため、J個の空間フィルタ311 〜3
J の出力信号を、一旦仮想の等間隔リニアアレーアン
テナにおける受信信号に変換しておく。
In such a case, a method of recovering the rank of the covariance matrix of the received signal by spatial smoothing preprocessing is known. In order for the spatial smoothing process to be established, the covariance matrix R BS of the output signal of the spatial filter obtained after the beam space process needs to be the same as the covariance matrix of the output signal of the equally-spaced linear array antenna.
However, generally obtained by the formula (1) R BS does not correspond thereto. Therefore, the J spatial filters 31 1 to 3
The output signal of 1 J is once converted into a reception signal in a virtual evenly-spaced linear array antenna.

【0009】空間フィルタの出力から仮想等間隔リニア
アレーへの変換行列をCとすると、仮想等間隔リニアア
レーの受信信号の共分散行列Rvirtual は、
Letting C be the conversion matrix from the output of the spatial filter to the virtual equidistant linear array, the covariance matrix R virtual of the received signal of the virtual equidistant linear array is

【数2】 と表すことができる。また、着目する角度範囲内Θにお
ける空間フィルタのステアリングベクトルを並べた行列
Bと仮想等間隔リニアアレーのステアリングベクトルを
並べた行列Avirtual についても変換行列Cを用いて、
[Equation 2] It can be expressed as. In addition, the transformation matrix C is also used for the matrix B in which the steering vectors of the spatial filters in the angle range Θ of interest and the matrix A virtual in which the steering vectors of the virtual equally-spaced linear array are arranged.

【数3】 と表される。[Equation 3] Is expressed as

【0010】変換行列Cの決定方法は公知文献(Fri
edlander,Weiss,“Direction
Finding Using Spatial Sm
oothing with Interpolated
Arrays,”IEEETrans.AES−2
8,No.2,pp.574−587,1992.)に
示されている。
A method for determining the transformation matrix C is described in a known document (Fri).
edlander, Weiss, "Direction
Finding Using Spatial Sm
loosing with Interpolated
Arrays, "IEEE Trans. AES-2
8, No. 2, pp. 574-587, 1992. ).

【0011】続いて、得られた変換行列によって仮想リ
ニアアレーからの出力信号に変換された受信信号に対し
て空間スムージング処理を行なう。ここでは、簡単のた
めForward型空間スムージング処理について述べ
る。
Subsequently, spatial smoothing processing is performed on the received signal converted into the output signal from the virtual linear array by the obtained conversion matrix. Here, for the sake of simplicity, the Forward type space smoothing process will be described.

【0012】入射信号ベクトルの共分散行列S、ノイズ
の電力をσ2 とすると式(2)は、
Assuming that the covariance matrix S of the incident signal vector is S and the noise power is σ 2 , equation (2) is

【数4】 と表すことができる。式(4)は仮想等間隔リニアアレ
ーのステアリングベクトルによって記述できるため、等
間隔リニアアレーのみで成立する空間スムージング処理
が適用可能となる。
[Equation 4] It can be expressed as. Since the equation (4) can be described by the steering vector of the virtual evenly spaced linear array, the spatial smoothing processing that is established only by the equally spaced linear array can be applied.

【0013】この空間スムージング処理を行なった出力
信号を用いたMUSICアルゴリズムに適用することを
考える。この操作を次式で与える。
It is considered that the present invention is applied to the MUSIC algorithm using the output signal subjected to the spatial smoothing processing. This operation is given by the following equation.

【数5】 ここで、Lはサブアレーの平均回数を、*は複素共役を
表す。また、Zは、第i列から第i+j0 列までが単
位行列を構成する(j0 ×j)行列である。j 0 はサブ
アレーの次元を表す。
[Equation 5] Where L is the average number of subarrays and * is the complex conjugate
Represent Also, ZiIs from the i-th column to the i + j-th column0Up to the column is single
Construct a rank matrix (j0Xj) matrix. j 0Is a sub
Represents the dimension of the array.

【数6】 [Equation 6]

【0014】式(5)を展開すると、Expanding equation (5),

【数7】 を得る。[Equation 7] To get

【0015】式(7)の右辺第2項の(j0 ×j)行列
Gが一般に単位行列でないため、MUSICアルゴリズ
ムが適用することはできない。そこで virtual をGが
単位行列となるように変形する(プリホワイトニン
グ)。
Since the (j 0 × j) matrix G of the second term on the right side of the equation (7) is generally not a unit matrix, the MUSIC algorithm cannot be applied. Therefore, R virtual is transformed so that G becomes a unit matrix (pre-whitening).

【数8】 式(8)におけるサブアレー平均回数、すなわち、サブ
アレーの個数LがL≧Kを満足するように設定される
と、 virtual s のランクはKとなるから、式(10)
に示す変形した共分散行列R’virtual の右辺第1項も
ランクKに保たれる。したがって、全てないし一部の入
射信号が互いに相関があるために入射信号の共分散行列
Sがランク落ちする場合でも、仮想等間隔リニアアレー
における空間スムージング処理の適用によりMUSIC
測角が可能となる。R’virtual の最小固有値に対応す
るノイズ空間固有ベクトルe”N により定義される行列
[Equation 8] If the average number of subarrays in equation (8), that is, the number L of subarrays is set to satisfy L ≧ K, R virtual Since the rank of s is K, equation (10)
The first term on the right side of the modified covariance matrix R ′ virtual shown in FIG. Therefore, even if the covariance matrix S of the incident signals is rank-decreased because all or some of the incident signals are correlated with each other, the MUSIC is applied by applying the spatial smoothing process in the virtual evenly-spaced linear array.
Angle measurement is possible. A matrix defined by the noise space eigenvector e ″ N corresponding to the smallest eigenvalue of R ′ virtual

【数9】 を用いて、次式の方位評価関数のピークから推定入射角
度を求める。
[Equation 9] Using, the estimated incident angle is obtained from the peak of the azimuth evaluation function of the following equation.

【数10】 ここで、ステアリングベクトルa’(θ)は、[Equation 10] Here, the steering vector a ′ (θ) is

【数11】 で与えられる。[Equation 11] Given in.

【0016】ここまで、固有フィルタ法によって直交マ
ルチビームを形成し、その出力信号を仮想の等間隔リニ
アアレーに変換し、空間スムージング処理した信号を超
分解能測角アルゴリズムに適用し、相関のある複数波の
入射角度を推定する手法について説明した。
Up to this point, orthogonal multi-beams have been formed by the eigen-filter method, the output signals thereof have been converted into virtual equal-spaced linear arrays, and the spatially smoothed signals have been applied to a super-resolution angle-measuring algorithm to obtain a plurality of correlated waves. The method of estimating the incident angle of is described.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従来の入射角度推定装
置は以上のように構成されているので、仮想の等間隔リ
ニアアレーの変換時にビームスペース処理によって特定
のビームに集中させたエネルギを分散させてしまうた
め、一部または全てに互いに相関のある複数波の分離測
角性能が劣化するなどの課題があった。
Since the conventional incident angle estimating apparatus is constructed as described above, it is possible to disperse the energy concentrated on a specific beam by the beam space processing at the time of conversion of the virtual linear array at equal intervals. Therefore, there is a problem that the separation and angle measurement performance of a plurality of waves that are partially or wholly correlated with each other is deteriorated.

【0018】この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、全てまたは一部の複数入射波が互
いに相関関係にあるために入射信号の共分散行列がラン
ク落ちする場合でも、空間スムージング処理後にマルチ
ビーム形成を行ない、その出力信号を用いて超分解能測
角アルゴリズムによる相関のある複数波の分離測角が可
能となる方位探知装置およびその方法を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and even when all or some of a plurality of incident waves have a correlation with each other, the covariance matrix of the incident signals drops in rank. An object of the present invention is to obtain an azimuth detecting apparatus and method capable of performing multi-beam formation after spatial smoothing processing and using the output signals thereof to separate and measure a plurality of correlated waves by a super-resolution angle measurement algorithm.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明に係る方位探知
装置は、複数目標からの相関のある入射波を受信する等
間隔リニアアレーアンテナと、その受信された入射波を
空間スムージング処理する空間スムージング処理部と、
その処理された信号に応じてマルチビームを形成する空
間フィルタと、その空間フィルタによる出力信号を用い
て超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角度を求め
る測角処理部とを備えたものである。
An azimuth detecting apparatus according to the present invention is a linear array antenna for receiving incident waves having a correlation from a plurality of targets and a spatial smoothing for spatially smoothing the received incident waves. A processing unit,
A spatial filter that forms a multi-beam according to the processed signal, and an angle measurement processing unit that obtains an estimated incident angle by a super-resolution angle measurement algorithm using an output signal from the spatial filter are provided.

【0020】この発明に係る方位探知装置は、複数目標
からの相関のある入射波を受信するアレーアンテナと、
その受信された入射波を仮想のリニアアレー出力に変換
する等間隔リニアアレー変換処理部と、その変換された
入射波を空間スムージング処理する空間スムージング処
理部と、その処理された信号に応じてマルチビームを形
成する空間フィルタと、その空間フィルタによる出力信
号を用いて超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角
度を求める測角処理部とを備えたものである。
The azimuth detecting apparatus according to the present invention includes an array antenna for receiving correlated incident waves from a plurality of targets,
An equal-spaced linear array conversion processing unit that converts the received incident wave into a virtual linear array output, a spatial smoothing processing unit that performs spatial smoothing processing on the converted incident wave, and a multi-beam according to the processed signal. It is provided with a spatial filter to be formed, and an angle measurement processing section for obtaining an estimated incident angle by a super-resolution angle measurement algorithm using an output signal from the spatial filter.

【0021】この発明に係る方位探知装置は、空間フィ
ルタにおいて、空間スムージング処理部によって処理さ
れた信号に応じて直交マルチビームを形成するように構
成したものである。
The azimuth detecting apparatus according to the present invention is configured to form orthogonal multi-beams in the spatial filter according to the signal processed by the spatial smoothing processing section.

【0022】この発明に係る方位探知方法は、複数目標
からの相関のある入射波の分離を、等間隔リニアアレー
アンテナを用いた電波測角によって行う場合に、まず、
入射波を空間スムージング処理し、その後、マルチビー
ムを形成し、その出力信号を用いて超分解能測角アルゴ
リズムにより推定入射角度を求めるようにしたものであ
る。
In the azimuth detecting method according to the present invention, when the incident waves having a correlation from a plurality of targets are separated by radio wave angle measurement using a linear array antenna with equal intervals, first,
The incident wave is spatially smoothed, then a multi-beam is formed, and the output signal thereof is used to obtain an estimated incident angle by a super-resolution angle-measuring algorithm.

【0023】この発明に係る方位探知方法は、複数目標
からの相関のある入射波の分離を、アレーアンテナを用
いた電波測角によって行う場合、まず、入射波をリニア
アレー変換処理し、そして、入射波を空間スムージング
処理し、その後、マルチビームを形成し、その出力信号
を用いて超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角度
を求めるようにしたものである。
In the azimuth detecting method according to the present invention, when the correlated incident waves from a plurality of targets are separated by radio wave angle measurement using an array antenna, first, the incident waves are subjected to linear array conversion processing, and then the incident waves are incident. The waves are spatially smoothed, then multi-beams are formed, and the output signals are used to obtain the estimated incident angle by a super-resolution angle-measuring algorithm.

【0024】この発明に係る方位探知方法は、直交マル
チビームを形成するようにしたものである。
The azimuth detecting method according to the present invention forms an orthogonal multi-beam.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態
1による等間隔リニアアレーを用いて空間スムージング
後にビーム形成する測角法を示す構成図であり、図にお
いて、11 〜1MはM個配置された等間隔リニアアレー
アンテナ、21 〜2K はK波の入射波、4 1 〜4L はL
個のサブアレー、5は空間スムージング処理部、31
J はJ個の空間フィルタ、6は超分解能測角アルゴリ
ズムにより推定入射角度を求める測角処理部である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below.
explain. Embodiment 1. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
Spatial smoothing using a linear array of 1s
FIG. 3 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming a beam later.
Then 11~ 1MIs an evenly spaced linear array with M
Antenna, 21~ 2KIs the incident wave of K wave, 4 1~ 4LIs L
Sub-arrays, 5 are spatial smoothing processing units, 31~
ThreeJIs J spatial filters, 6 is super-resolution angle measurement algorithm
Is an angle measurement processing unit that obtains an estimated incident angle by using the rhythm.

【0026】次に動作について説明する。この実施の形
態1は、空間スムージング処理後の受信信号に依存した
複数の直交ビームを形成し、ビーム出力を用いて測角す
るものである。図1において、11 〜1M はM個配置さ
れた等間隔リニアアレーアンテナである。この素子アン
テナにK波の入射波21 〜2K が素子アンテナの配置さ
れた方向に対し、第k波がアジマスθK の角度で入射す
ると仮定する。ここで、入射波の波数Kは素子アンテナ
の数Mよりも小さいものとし、入射波は一部または全て
が相関関係にあるものとする。図中、41 〜4L はL個
のサブアレーの構成を表す。但し、サブアレー数Lは入
射波数K以上とする。このサブアレーの共分散行列の出
力を図中、5の空間スムージング処理部において平均処
理を行なう。
Next, the operation will be described. In the first embodiment, a plurality of orthogonal beams depending on the received signal after the spatial smoothing process are formed, and the angle is measured using the beam output. In FIG. 1, 11 to 1 M are M linearly-spaced linear array antennas. It is assumed that the K-wave incident waves 2 1 to 2 K enter the element antenna at an angle of azimuth θ K with respect to the direction in which the element antenna is arranged. Here, it is assumed that the wave number K of the incident wave is smaller than the number M of the element antennas, and the incident wave has a partial or complete correlation. In Fig, 4 1 to 4 L represents a configuration of the L subarrays. However, the sub-array number L is set to be the incident wave number K or more. The output of the covariance matrix of this sub-array is averaged in the spatial smoothing processing unit 5 in the figure.

【0027】空間スムージング処理を行なうのは、入射
波に相関関係がある場合、受信信号の共分散行列がラン
ク落ちするため測角アルゴリズムとしてMUSIC等が
適用できなくなるためである。これを回避するための手
法として、サブアレー41 〜4L を構成し、それぞれの
サブアレー毎に共分散行列を求め、それらを平均化する
ことによりランクを回復させる。
The spatial smoothing processing is performed because when the incident waves have a correlation, the covariance matrix of the received signal drops in rank, and MUSIC or the like cannot be applied as the angle measurement algorithm. As a technique for avoiding this constitutes a subarray 4 1 to 4 L, obtains a covariance matrix for each sub-array, to restore the rank by averaging them.

【0028】図中、31 〜3J は空間フィルタである。
空間フィルタにおいて直交マルチビーム形成のための係
数行列WBSを計算し、空間スムージング処理後の共分散
行列に乗算する。但し、ビーム形成数Jは入射波数K以
上、サブアレーの素子アンテナ数M0 以下とする。その
後、図中、6の測角処理部に入力し、超分解能測角アル
ゴリズムにより推定入射角度θ^ 1,・・・,θ^ kを求め
る。
In the figure, 3 1 to 3 J are spatial filters.
In the spatial filter, the coefficient matrix W BS for orthogonal multi-beam formation is calculated, and the covariance matrix after the spatial smoothing process is multiplied. However, the beam forming number J is not less than the incident wave number K and not more than the number of element antennas M 0 of the sub array. Then, in the figure, it is input to the angle measurement processing unit 6 and the estimated incident angles θ ^ 1 , ..., θ ^ k are obtained by the super-resolution angle measurement algorithm.

【0029】従来の手法とは異なり、ビーム形成の前段
階で空間スムージング処理を行なう。このため、受信ア
ンテナの素子配列は等間隔リニアアレーであるものとす
る。
Unlike the conventional method, the spatial smoothing process is performed before the beam formation. Therefore, the element array of the receiving antenna is assumed to be a linear array with equal intervals.

【0030】以下、空間スムージング処理後に固有フィ
ルタ法によってビームスペース処理を行なった場合、測
角処理部6に適用する入力信号の共分散行列のランクが
回復していることを示す。
The following shows that the rank of the covariance matrix of the input signal applied to the angle measurement processing unit 6 is restored when the beam space processing is performed by the eigen filter method after the spatial smoothing processing.

【0031】M個の素子アンテナのうち、11 ,・・
・,11 +M0-1 の素子を第lサブアレーと呼ぶ。この
サブアレー41 ,・・・,4L の受信信号ベクトルxl
は、
Of the M element antennas, 1 1 , ...
.., the element of 1 1 + M 0-1 is called the l-th sub-array. The received signal vector x l of this sub-array 4 1 , ..., 4 L
Is

【数12】 と表すことができる。ここで、A’はステアリングベク
トルa’(θk )を並べた行列で、それぞれ、
[Equation 12] It can be expressed as. Here, A ′ is a matrix in which steering vectors a ′ (θ k ) are arranged, and

【数13】 である。行列Bは、[Equation 13] Is. The matrix B is

【数14】 で定義されるK次の対角行列である。sは入射信号ベク
トル、nl はサブアレーlの雑音ベクトルを表す。ま
た、Tは転置を表す。
[Equation 14] Is a Kth-order diagonal matrix defined by s represents an incident signal vector, and n l represents a noise vector of the sub array l. Further, T represents transposition.

【0032】ここでは、簡単のためForward型空
間スムージング処理のみを行なう場合を考える。空間ス
ムージング処理ではxl の共分散行列R’l を次式のよ
うに処理してスムージング後の共分散行列を得る。
Here, for simplicity, let us consider a case where only the Forward type space smoothing process is performed. In the spatial smoothing processing, the covariance matrix R ′ l of x 1 is processed as in the following equation to obtain the covariance matrix R after smoothing.

【数15】 但し、式(14)より、サブアレーの共分散行列R’l
は、
[Equation 15] However, from equation (14), the covariance matrix R ′ l of the sub-array
Is

【数16】 と表すことができる。ここで、Rs は入射信号のみの共
分散行列、I’は単位行列、Lはサブアレー平均回数、
Hは複素共役転置を表す。
[Equation 16] It can be expressed as. Here, R s is the covariance matrix of only the incident signal, I ′ is the unit matrix, L is the average number of subarrays,
H represents the complex conjugate transpose.

【0033】式(15)に式(16)を代入すると
は、
Substituting equation (16) into equation (15)R
Is

【数17】 と表すことができる。[Equation 17] It can be expressed as.

【0034】ここでは、直交マルチビーム形成として、
例えば、固有フィルタ法を適用し、上述した方法により
空間フィルタの係数行列WBSを求める。
Here, as orthogonal multi-beam forming,
For example, the eigen filter method is applied and the coefficient matrix W BS of the spatial filter is obtained by the method described above.

【0035】空間スムージング処理後の受信信号の共分
散行列に係数行列WBSを乗算し、測角アルゴリズムに
適用する場合に、直交マルチビーム形成後の共分散行列
BSにおいてもランクが回復されていることを以下に示
す。 BSは、式(17)とW BS H BS=Iであることか
ら、
Co-division of received signal after spatial smoothing processing
Dispersal matrixRAnd the coefficient matrix WBSAnd multiply it by the angle measurement algorithm
Covariance matrix after orthogonal multi-beam formation, if applicable
R BSThe following shows that the rank has been recovered in
YouR BSIs equation (17) and W BS HWBS= I
,

【数18】 と表すことができる。WBS H のランクはRΘ の固有ベ
クトルをJ個並べていることからJ、A’のランクはK
であるから、WBS H A’のランクはKとなる。 BSを用
いてMUSICアルゴリズムが成立するためには、
[Equation 18] It can be expressed as. WBS HRank is RΘThe unique
The J and A'ranks are K because J cuttles are arranged side by side.
Therefore, WBS HThe rank of A'is K.R BSFor
In order to establish the MUSIC algorithm,

【数19】 のランクがKであれば良い。LがL≧Kを満足する場合
に成立する。
[Formula 19] If the rank of is K. It is established when L satisfies L ≧ K.

【0036】したがって、全てないし一部の入射信号が
互いに相関関係にあるために入射信号の共分散行列がラ
ンク落ちする場合でも、LがL≧Kと設定することによ
り、空間スムージング処理後に直交マルチビーム形成を
行ない、その出力信号を用いてMUSIC等サブスペー
ス型超分解能アルゴリズムによる相関のある複数波の分
離測角が可能となる。
Therefore, even if all or some of the incident signals are correlated with each other and therefore the rank of the covariance matrix of the incident signals is lowered, by setting L to L ≧ K, the orthogonal multi-path after the spatial smoothing process is performed. Beam formation is performed, and using the output signal, it is possible to separate and measure the angle of a plurality of correlated waves by a subspace super resolution algorithm such as MUSIC.

【0037】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、マルチビーム形成によるS/N比改善効果のため、
複数波の分離成功確率向上が可能である。
As described above, according to the first embodiment, because of the S / N ratio improving effect by the multi-beam formation,
It is possible to improve the probability of successful separation of multiple waves.

【0038】さらに、所望方向に向いたビームの出力の
みを測角アルゴリズムに適用することは、全ビーム出力
を測角アルゴリズムに適用するより演算量低減の効果も
ある。演算量の低減はリアルタイム処理を実現可能にす
るものと考えられる。例えば、MUSICアルゴリズム
の場合、演算量は入力信号数の3乗に比例するため、マ
ルチビーム形成により入力信号数を減少することによる
演算量低減効果は大きいと考えられる。
Further, applying only the output of the beam directed in the desired direction to the angle measuring algorithm has the effect of reducing the amount of calculation as compared with applying all the beam outputs to the angle measuring algorithm. It is considered that the reduction of the amount of calculation enables real-time processing. For example, in the case of the MUSIC algorithm, since the calculation amount is proportional to the cube of the number of input signals, it is considered that the effect of reducing the amount of calculation by reducing the number of input signals by multi-beam formation is great.

【0039】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2による等間隔リニアアレーを用いて空間スムージン
グ後に直交ビーム形成する測角法を示す構成図であり、
図において、311〜31J はJ個の直交マルチビーム
を形成する空間フィルタである。その他の構成について
は図1と同一である。
Embodiment 2. FIG. 2 is a block diagram showing an angle measuring method for forming orthogonal beams after spatial smoothing using an evenly-spaced linear array according to Embodiment 2 of the present invention.
In the figure, 31 1 to 31 J are spatial filters that form J orthogonal multi-beams. Other configurations are the same as those in FIG.

【0040】次に動作について説明する。この実施の形
態2では、マルチビーム形成に、例えば、固有フィルタ
法等を用いるものである。この場合、形成されるビーム
は、上記実施の形態1と異なり、互いに直交している。
図2において、311 〜31J は直交マルチビームを形
成する空間フィルタである。空間フィルタにおいて、直
交マルチビーム形成のための係数行列WBSを計算し、空
間スムージング処理後の共分散行列に乗算する。但し、
ビーム形成数JはK以上M以下とする。その後、図
中、6の測角処理部に入力し、超分解能測角アルゴリズ
ムにより推定入射角度を求める。
Next, the operation will be described. In the second embodiment, for example, an eigen filter method or the like is used for multi-beam formation. In this case, the beams formed are orthogonal to each other, unlike the first embodiment.
In FIG. 2, 31 1 to 31 J are spatial filters that form orthogonal multi-beams. In the spatial filter, the coefficient matrix W BS for orthogonal multi-beam formation is calculated and multiplied by the covariance matrix after the spatial smoothing process. However,
The beam forming number J is set to K or more and M 0 or less. Then, in the figure, it is input to the angle measurement processing unit 6 and the estimated incident angle is obtained by the super resolution angle measurement algorithm.

【0041】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、実施の形態1と同様の効果が得られるので、互いに
相関のある複数波の分離測角性能の向上が可能である。
所望方向のビーム出力のみを用いて、測角アルゴリズム
に適用するマルチビームの出力数を減らすことにより、
測角アルゴリズムの演算量低減が可能である。
As described above, according to the second embodiment, since the same effect as that of the first embodiment can be obtained, it is possible to improve the separation angle measuring performance of a plurality of waves having a mutual correlation.
By using only the beam output in the desired direction and reducing the number of multi-beam outputs applied to the angle measurement algorithm,
The calculation amount of the angle measurement algorithm can be reduced.

【0042】実施の形態3.図3はこの発明の実施の形
態3によるアレーアンテナを用いて空間スムージング後
にビーム形成する測角法を示す構成図であり、図におい
て、121 〜12MはM個配置されたアレーアンテナ、
10は等間隔リニアアレー変換処理部である。その他の
構成については図1と同一である。
Embodiment 3. FIG. 3 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming a beam after spatial smoothing using an array antenna according to a third embodiment of the present invention. In the figure, 12 1 to 12 M are array antennas in which M pieces are arranged,
Reference numeral 10 is a uniform interval linear array conversion processing unit. Other configurations are the same as those in FIG.

【0043】次に動作について説明する。図3におい
て、121 〜12M のように、アレーアンテナが等間隔
リニアアレーでない場合、図中、10の等間隔リニアア
レー変換処理部において、仮想のリニアアレーの出力に
変換を行なうことで、図中、5の空間スムージング処理
が可能となる。その後、31 〜3J の空間フィルタにお
いてマルチビームを形成し測角処理を行なう。
Next, the operation will be described. In FIG. 3, when the array antenna is not a uniform linear array such as 12 1 to 12 M in FIG. 3, the uniform linear array conversion processing unit 10 in the drawing converts the output into a virtual linear array, The spatial smoothing process of 5 becomes possible. After that, multi-beams are formed in the spatial filters 3 1 to 3 J and angle measurement processing is performed.

【0044】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、リニアアレー変換後にビームスペース処理を行なう
ため、従来例において見られるビームスペース処理にお
けるS/N比の改善効果を低減することはない。このた
め、分離測角性能向上が可能である。所望方向のビーム
出力のみを用いて、測角アルゴリズムに適用するマルチ
ビームの出力数を減らすことにより、測角アルゴリズム
の演算量低減が可能である。
As described above, according to the third embodiment, since the beam space processing is performed after the linear array conversion, the effect of improving the S / N ratio in the beam space processing seen in the conventional example is not reduced. For this reason, the separation angle measurement performance can be improved. It is possible to reduce the amount of calculation of the angle measurement algorithm by reducing the number of outputs of the multi-beam applied to the angle measurement algorithm using only the beam output in the desired direction.

【0045】実施の形態4.図4はこの発明の実施の形
態4によるアレーアンテナを用いて空間スムージング後
に直交ビーム形成する測角法を示す構成図であり、図に
おいて、311 〜31J はJ個の直交マルチビームを形
成する空間フィルタである。その他の構成については図
3と同一である。
Fourth Embodiment FIG. 4 is a block diagram showing an angle measuring method for forming orthogonal beams after spatial smoothing using an array antenna according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 31 1 to 31 J form J orthogonal multi-beams. It is a spatial filter. Other configurations are the same as those in FIG.

【0046】次に動作について説明する。図4におい
て、121 〜12M のように、アレーアンテナが等間隔
リニアアレーでない場合、図中、10の等間隔リニアア
レー変換処理部において、仮想のリニアアレーの出力に
変換を行なうことで、図中、5の空間スムージング処理
が可能となる。その後、311 〜31J の空間フィルタ
において直交マルチビームを形成し測角処理を行なう。
Next, the operation will be described. In FIG. 4, when the array antenna is not a linear array such as 12 1 to 12 M in FIG. 4, the linear array conversion processing unit of 10 in the figure performs conversion into an output of a virtual linear array. The spatial smoothing process of 5 becomes possible. After that, orthogonal multi-beams are formed in the spatial filters 31 1 to 31 J and the angle measurement processing is performed.

【0047】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、リニアアレー変換後にビームスペース処理を行なう
ため、従来例において見られるビームスペース処理の効
果を低減することはない。この場合にも、ビーム形成に
おけるS/N比の改善による分離測角性能向上が可能で
ある。所望方向のビーム出力のみを用いて、測角アルゴ
リズムに適用するマルチビームの出力数を減らすことに
より、測角アルゴリズムの演算量低減が可能である。
As described above, according to the fourth embodiment, since the beam space processing is performed after the linear array conversion, the effect of the beam space processing seen in the conventional example is not reduced. Also in this case, it is possible to improve the separation angle measurement performance by improving the S / N ratio in beam forming. It is possible to reduce the amount of calculation of the angle measurement algorithm by reducing the number of outputs of the multi-beam applied to the angle measurement algorithm using only the beam output in the desired direction.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、複数
目標からの相関のある入射波を受信する等間隔リニアア
レーアンテナと、その受信された入射波を空間スムージ
ング処理する空間スムージング処理部と、その処理され
た信号に応じてマルチビームを形成する空間フィルタ
と、その空間フィルタによる出力信号を用いて超分解能
測角アルゴリズムにより推定入射角度を求める測角処理
部とを備えるように構成したので、全てまたは一部の複
数入射波が互いに相関関係にあるために入射信号の共分
散行列がランク落ちする場合でも、空間スムージング処
理後にマルチビーム形成を行ない、その出力信号を用い
て超分解能測角アルゴリズムによる相関のある複数波の
分離測角が可能となる。また、マルチビーム形成による
S/N比改善効果のため、複数波の分離成功確率を向上
させることができる。さらに、所望方向に向いたビーム
の出力のみを超分解能測角アルゴリズムに適用するの
で、全ビーム出力を超分解能測角アルゴリズムに適用す
るよりも演算量を低減することができる効果がある。
As described above, according to the present invention, an equally-spaced linear array antenna for receiving correlated incident waves from a plurality of targets, and a spatial smoothing processing unit for spatially smoothing the received incident waves. And a spatial filter that forms a multi-beam according to the processed signal, and an angle measurement processing unit that obtains an estimated incident angle by a super-resolution angle measurement algorithm using the output signal from the spatial filter. Therefore, even if the covariance matrix of the incident signal drops in rank because all or some of the multiple incident waves are correlated with each other, multibeam formation is performed after the spatial smoothing process, and the superresolution measurement is performed using the output signal. It becomes possible to separate and measure multiple waves with correlation by the angle algorithm. In addition, since the S / N ratio is improved by the multi-beam formation, the probability of successful separation of a plurality of waves can be improved. Furthermore, since only the output of the beam directed in the desired direction is applied to the super resolution angle measurement algorithm, there is an effect that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where all beam outputs are applied to the super resolution angle measurement algorithm.

【0049】この発明によれば、複数目標からの相関の
ある入射波を受信するアレーアンテナと、その受信され
た入射波を仮想のリニアアレー出力に変換する等間隔リ
ニアアレー変換処理部と、その変換された入射波を空間
スムージング処理する空間スムージング処理部と、その
処理された信号に応じてマルチビームを形成する空間フ
ィルタと、その空間フィルタによる出力信号を用いて超
分解能測角アルゴリズムにより推定入射角度を求める測
角処理部とを備えるように構成したので、全てまたは一
部の複数入射波が互いに相関関係にあるために入射信号
の共分散行列がランク落ちする場合でも、空間スムージ
ング処理後にマルチビーム形成を行ない、その出力信号
を用いて超分解能測角アルゴリズムによる相関のある複
数波の分離測角が可能となる。また、マルチビーム形成
によるS/N比改善効果のため、複数波の分離成功確率
を向上させることができる。さらに、所望方向に向いた
ビームの出力のみを超分解能測角アルゴリズムに適用す
るので、全ビーム出力を超分解能測角アルゴリズムに適
用するよりも演算量を低減することができる効果があ
る。
According to the present invention, an array antenna for receiving correlated incident waves from a plurality of targets, an equal-interval linear array conversion processing unit for converting the received incident waves into a virtual linear array output, and its conversion. A spatial smoothing processing unit that performs spatial smoothing processing on the incident wave, a spatial filter that forms a multi-beam according to the processed signal, and an estimated incident angle by a super-resolution angle measurement algorithm using the output signal from the spatial filter. Since it is configured to include the angle measurement processing unit to be obtained, even if the covariance matrix of the incident signal drops due to the correlation of all or some of the multiple incident waves, the multi-beam formation is performed after the spatial smoothing process. Then, using the output signal, the separation angle measurement of multiple waves with correlation by the super resolution angle measurement algorithm is performed. The ability. In addition, since the S / N ratio is improved by the multi-beam formation, the probability of successful separation of a plurality of waves can be improved. Furthermore, since only the output of the beam directed in the desired direction is applied to the super resolution angle measurement algorithm, there is an effect that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where all beam outputs are applied to the super resolution angle measurement algorithm.

【0050】この発明によれば、空間フィルタにおい
て、空間スムージング処理部によって処理された信号に
応じて直交マルチビームを形成するように構成したの
で、直交マルチビームを形成する空間フィルタを適用す
ることができる効果がある。
According to the present invention, in the spatial filter, the orthogonal multi-beam is formed according to the signal processed by the spatial smoothing processing unit, so that the spatial filter forming the orthogonal multi-beam can be applied. There is an effect that can be done.

【0051】この発明によれば、複数目標からの相関の
ある入射波の分離を、等間隔リニアアレーアンテナを用
いた電波測角によって行う場合に、まず、入射波を空間
スムージング処理し、その後、マルチビームを形成し、
その出力信号を用いて超分解能測角アルゴリズムにより
推定入射角度を求めるように構成したので、全てまたは
一部の複数入射波が互いに相関関係にあるために入射信
号の共分散行列がランク落ちする場合でも、空間スムー
ジング処理後にマルチビーム形成を行ない、その出力信
号を用いて超分解能測角アルゴリズムによる相関のある
複数波の分離測角が可能となる。また、マルチビーム形
成によるS/N比改善効果のため、複数波の分離成功確
率を向上させることができる。さらに、所望方向に向い
たビームの出力のみを超分解能測角アルゴリズムに適用
するので、全ビーム出力を超分解能測角アルゴリズムに
適用するよりも演算量を低減することができる効果があ
る。
According to the present invention, when separating incident waves having a correlation from a plurality of targets by radio wave angle measurement using a linear array antenna with equal intervals, first, the incident waves are subjected to spatial smoothing processing, and thereafter, Forming a multi-beam,
Since the output signal is used to calculate the estimated incident angle by the super-resolution angle measurement algorithm, if the covariance matrix of the incident signal drops due to the correlation of all or some of the multiple incident waves. However, it is possible to perform multi-beam formation after the spatial smoothing process and use the output signal to separate and measure a plurality of correlated waves by a super-resolution angle measurement algorithm. In addition, since the S / N ratio is improved by the multi-beam formation, the probability of successful separation of a plurality of waves can be improved. Furthermore, since only the output of the beam directed in the desired direction is applied to the super resolution angle measurement algorithm, there is an effect that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where all beam outputs are applied to the super resolution angle measurement algorithm.

【0052】この発明によれば、複数目標からの相関の
ある入射波の分離を、アレーアンテナを用いた電波測角
によって行う場合、まず、入射波をリニアアレー変換処
理し、そして、入射波を空間スムージング処理し、その
後、マルチビームを形成し、その出力信号を用いて超分
解能測角アルゴリズムにより推定入射角度を求めるよう
に構成したので、全てまたは一部の複数入射波が互いに
相関関係にあるために入射信号の共分散行列がランク落
ちする場合でも、空間スムージング処理後にマルチビー
ム形成を行ない、その出力信号を用いて超分解能測角ア
ルゴリズムによる相関のある複数波の分離測角が可能と
なる。また、マルチビーム形成によるS/N比改善効果
のため、複数波の分離成功確率を向上させることができ
る。さらに、所望方向に向いたビームの出力のみを超分
解能測角アルゴリズムに適用するので、全ビーム出力を
超分解能測角アルゴリズムに適用するよりも演算量を低
減することができる効果がある。
According to the present invention, when separating incident waves having a correlation from a plurality of targets by radio wave angle measurement using an array antenna, first, the incident waves are subjected to linear array conversion processing, and then the incident waves are spatially converted. Since the smoothing process is performed and then the multi-beam is formed and the output signals are used to obtain the estimated incident angle by the super-resolution angle measurement algorithm, all or some of the multiple incident waves are correlated with each other. Even if the covariance matrix of the incident signal drops in rank, multibeam formation is performed after spatial smoothing processing, and the output signals can be used to separate and measure the correlative multiple waves by the super-resolution angle measurement algorithm. In addition, since the S / N ratio is improved by the multi-beam formation, the probability of successful separation of a plurality of waves can be improved. Furthermore, since only the output of the beam directed in the desired direction is applied to the super resolution angle measurement algorithm, there is an effect that the amount of calculation can be reduced as compared with the case where all beam outputs are applied to the super resolution angle measurement algorithm.

【0053】この発明によれば、マルチビームの形成
は、直交マルチビームを形成するように構成したので、
直交マルチビームを形成する空間フィルタを適用するこ
とができる効果がある。
According to the present invention, since the multi-beam is formed so as to form the orthogonal multi-beam,
There is an effect that a spatial filter that forms orthogonal multi-beams can be applied.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による等間隔リニア
アレーを用いて空間スムージング後にビーム形成する測
角法を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming a beam after spatial smoothing by using an evenly-spaced linear array according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2による等間隔リニア
アレーを用いて空間スムージング後に直交ビーム形成す
る測角法を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming orthogonal beams after spatial smoothing by using an evenly-spaced linear array according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3によるアレーアンテ
ナを用いて空間スムージング後にビーム形成する測角法
を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming a beam after spatial smoothing using an array antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態4によるアレーアンテ
ナを用いて空間スムージング後に直交ビーム形成する測
角法を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an angle measuring method for forming orthogonal beams after spatial smoothing using an array antenna according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 従来のビームスペース処理を行う測角法を示
す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional angle measuring method for performing beam space processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 〜1M 等間隔リニアアレーアンテナ、21 〜2K
入射波、31 〜3J,311 〜31J 空間フィル
タ、41 〜4L サブアレー、5 空間スムージング処
理部、6 測角処理部、10 等間隔リニアアレー変換
処理部、121 〜12M アレーアンテナ。
1 1 to 1 M evenly spaced linear array antenna, 2 1 to 2 K
Incident wave, 3 1 ~3 J, 31 1 ~31 J spatial filter, 4 1 to 4 L subarray, 5 spatial smoothing processing unit, 6 the angle measuring unit, 10 uniform linear array conversion processing section, 12 1 to 12 M array antenna.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (72)発明者 関口 高志 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) (72) Inventor Takashi Sekiguchi 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Denki Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数目標からの相関のある入射波を受信
する等間隔リニアアレーアンテナと、 上記等間隔リニアアレーアンテナによって受信された入
射波を空間スムージング処理する空間スムージング処理
部と、 上記空間スムージング処理部によって処理された信号に
応じてマルチビームを形成する空間フィルタと、 上記空間フィルタによる出力信号を用いて超分解能測角
アルゴリズムにより推定入射角度を求める測角処理部と
を備えた方位探知装置。
1. An equally-spaced linear array antenna for receiving correlated incident waves from a plurality of targets, a spatial smoothing processing unit for spatially smoothing incident waves received by the equally-spaced linear array antenna, and the spatial smoothing. Azimuth finding apparatus including a spatial filter that forms a multi-beam according to the signal processed by the processing unit, and an angle measurement processing unit that obtains an estimated incident angle by a super-resolution angle measurement algorithm using the output signal from the spatial filter .
【請求項2】 複数目標からの相関のある入射波を受信
するアレーアンテナと、 上記アレーアンテナによって受信された入射波を仮想の
リニアアレー出力に変換する等間隔リニアアレー変換処
理部と、 上記等間隔リニアアレー変換処理部によって変換された
入射波を空間スムージング処理する空間スムージング処
理部と、 上記空間スムージング処理部によって処理された信号に
応じてマルチビームを形成する空間フィルタと、 上記空間フィルタによる出力信号を用いて超分解能測角
アルゴリズムにより推定入射角度を求める測角処理部と
を備えた方位探知装置。
2. An array antenna for receiving correlated incident waves from a plurality of targets, an equidistant linear array conversion processing unit for converting incident waves received by the array antenna into a virtual linear array output, and the equidistant linear array. A spatial smoothing processing unit that spatially smoothes the incident wave converted by the conversion processing unit, a spatial filter that forms a multi-beam according to the signal processed by the spatial smoothing processing unit, and an output signal from the spatial filter are used. Azimuth detection device including an angle measurement processing unit that obtains an estimated incident angle using a super-resolution angle measurement algorithm.
【請求項3】 空間フィルタは、空間スムージング処理
部によって処理された信号に応じて直交マルチビームを
形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載
の方位探知装置。
3. The azimuth detecting apparatus according to claim 1, wherein the spatial filter forms an orthogonal multi-beam according to the signal processed by the spatial smoothing processing unit.
【請求項4】 複数目標からの相関のある入射波の分離
を、等間隔リニアアレーアンテナを用いた電波測角によ
って行う場合に、まず、入射波を空間スムージング処理
し、その後、マルチビームを形成し、その出力信号を用
いて超分解能測角アルゴリズムにより推定入射角度を求
めることを特徴とする方位探知方法。
4. When separating correlated incident waves from a plurality of targets by radio wave angle measurement using an equally spaced linear array antenna, first, the incident waves are spatially smoothed and then a multi-beam is formed. Then, the azimuth detection method is characterized in that the estimated incident angle is obtained by a super-resolution angle measurement algorithm using the output signal.
【請求項5】 複数目標からの相関のある入射波の分離
を、アレーアンテナを用いた電波測角によって行う場
合、まず、入射波をリニアアレー変換処理し、そして、
入射波を空間スムージング処理し、その後、マルチビー
ムを形成し、その出力信号を用いて超分解能測角アルゴ
リズムにより推定入射角度を求めることを特徴とする方
位探知方法。
5. When separating correlated incident waves from a plurality of targets by radio angle measurement using an array antenna, first, the incident waves are subjected to linear array conversion processing, and
A direction finding method characterized by spatially smoothing an incident wave, then forming a multi-beam, and using the output signals thereof to obtain an estimated incident angle by a super-resolution angle-measuring algorithm.
【請求項6】 マルチビームの形成は、直交マルチビー
ムを形成することを特徴とする請求項4または請求項5
記載の方位探知方法。
6. The method according to claim 4, wherein forming the multi-beam forms an orthogonal multi-beam.
Direction detection method described.
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