JP2003248052A - レーダ信号処理装置 - Google Patents
レーダ信号処理装置Info
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- JP2003248052A JP2003248052A JP2002045744A JP2002045744A JP2003248052A JP 2003248052 A JP2003248052 A JP 2003248052A JP 2002045744 A JP2002045744 A JP 2002045744A JP 2002045744 A JP2002045744 A JP 2002045744A JP 2003248052 A JP2003248052 A JP 2003248052A
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Abstract
補正量算出誤差を低減して画像のぼけやにじみを除去す
るレーダ信号処理装置を得る。 【解決手段】 振幅値最大検出回路10で検出された軌
跡上の点群を座標変換回路14で座標変換すると、座標
変換されたパラメータ空間上の一点に射影される。線成
分抽出回路15では、射影されたこの点をパラメータ空
間上で抽出する。線成分抽出回路15で抽出した点を逆
座標変換回路16で逆座標変換して元の座標空間へ逆射
影すると、座標変換前の軌跡に含まれる線成分を決定す
ることができる。
Description
能レーダ装置のレーダ信号処理装置における目標受信信
号の位相ずれの補正に関するものである。
号処理装置の構成図であり、図中、1はレーダ装置から
入力された目標受信信号を内部で処理できるデータ形式
に変換するデータインタフェース部、2はデータインタ
フェース部1で変換された目標受信信号をパルス圧縮す
るパルス圧縮部、3はパルス圧縮部2でパルス圧縮され
た目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補
正部、4は距離補正部3で補正された目標受信信号の時
間による位相ずれを補正する位相補正部、5は位相補正
部4で補正された目標受信信号のドップラ周波数を分離
する周波数分析部、6は周波数分析部5で周波数分析さ
れた目標受信信号の周波数スペクトルを画像データに変
換する検波部、7は検波部6で得られた画像データと表
示器のインタフェースを調整し表示画像データを生成す
る表示器インタフェース部、SMはレーダ装置から入力
された目標受信信号、RSは距離補正部3で時間による
距離ずれが補正された目標受信信号、RGはレーダと目
標重心との初期距離、RDは位相補正部4で時間による
位相ずれが補正された目標受信信号、Dは表示画像デー
タである。
ける従来の位相補正部4の構成図であり、図中、RS、
RG、RD及び4は図10と同じであり、8は距離補正
部3より出力された時間による距離ずれが補正された目
標受信信号RS及びレーダと目標重心との初期距離RG
を格納するバッファ回路、9はバッファ回路8より出力
されたレーダと目標重心との初期距離RGにおける目標
受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波
数分析回路、10は区分周波数分析回路9で得られた周
波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を
基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、11
は振幅値最大検出回路10で検出された基準点周波数の
時間方向に対する軌跡を平滑化する平滑化回路、12は
平滑化回路11で平滑化された基準点周波数の時間方向
に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出
回路、13は位相補正量算出回路12で算出された位相
補正量を用いてバッファ回路8より出力された目標受信
信号の位相を補正する位相補正回路、GSはレーダと目
標重心との初期距離RGにおける目標受信信号である。
から入力された目標受信信号SMはデータインタフェー
ス部1で内部で処理できるデータ形式に変換され、パル
ス圧縮部2でパルス圧縮された後、距離補正部3で時間
による距離ずれを補正し、目標受信信号RSとして位相
補正部4に出力する。また、距離補正部3ではレーダと
目標重心との初期距離RGを算出し、位相補正部4に出
力する。位相補正部4では時間による距離ずれが補正さ
れた目標受信信号RS及びレーダと目標重心との初期距
離RGを用いて目標受信信号RSの時間による位相ずれ
を補正し、目標受信信号RDとして周波数分析部5に出
力する。
周波数分析されることによって周波数スペクトルに変換
され、検波部6で画像データに変換された後、表示器イ
ンタフェース部7で表示器とのインタフェースを調整
し、表示画像データDとして出力される。
る。距離補正部3から入力された時間による距離ずれが
補正された目標受信信号RS及びレーダと目標重心との
初期距離RGはバッファ回路8に格納され、目標受信信
号RS及びレーダと目標重心との初期距離RGにおける
目標受信信号GSとして出力される。
おける目標受信信号GSは区分周波数分析回路9で時間
方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅
の波形に対して振幅値最大検出回路10で振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出した後、平滑化
回路11に出力される。平滑化回路11では基準点周波
数の時間方向に対する軌跡を平滑化し、平滑化された軌
跡から位相補正量算出回路12で位相補正量を算出す
る。
2で算出した位相補正量を用いてバッファ回路8から出
力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号
RSの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された
目標受信信号RDとして周波数分析部5へ出力する。
する。図12は位相補正部4の処理方法を示した図であ
る。時間による距離ずれが補正された目標受信信号RS
をSi ,j (ここで、iはレンジビン番号、jはパルスヒ
ット番号、i,jは自然数である。)、レーダと目標重
心との初期距離RGの存在するレンジビン番号をrと定
義するとレーダと目標重心との初期距離RGにおける目
標受信信号GSはSr,jと表され、図12(a)のような
波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析回路9で
時間方向(パルスヒット方向)に小区間で周波数分析を
行うと図12(b)のような波形が得られ、周波数fmと
振幅Am kの関係(ここで、kは区分周波数分析番号、m
は周波数ビン番号、k,mは自然数である。)は“式
1”で表される。
析番号kに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を
検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準
点周波数fkの関係は図12(c)のプロットのようにな
る。平滑化回路11で図12(c)のプロットに対し、
平滑化を行うと図12(c)の実線のような波形が得ら
れ、時間tkと周波数f' kの関係は“式2”で表される。
Wjを“式3”で算出する。
相補正量Wjを用いて“式4”で補正する。但し、時間に
よる位相ずれが補正された目標受信信号RDをS'i,j と
定義する。
ーダ信号処理装置では、区分周波数分析後の周波数と振
幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が
時間毎に大きく変動するような場合、検出した基準点周
波数がふらついて正確な位相補正量を算出することがで
きず、画像がぼけたり、にじんだりするという課題があ
った。
されたもので、検出した基準点周波数がふらついて正確
な位相補正量を算出することができず、画像がぼけた
り、にじんだりするということを防止するレーダ信号処
理装置を得ることを目的とする。
信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により
補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期
距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力された
レーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を
時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手
段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振
幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周
波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最
大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対す
る軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換手段、上記
座標変換手段により射影されたパラメータ空間上で線成
分を抽出する線成分抽出手段、上記線成分抽出手段によ
りパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間
へ逆射影する逆座標変換手段とにより構成したものであ
る。
第1の発明において上記位相補正手段に、上記逆座標変
換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対す
る軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、
上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を
用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相
を補正する位相補正手段とを具備したものである。
第1の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正
手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重
心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ
回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離にお
ける目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する
区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得
られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる
周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回
路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数
の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座
標変換回路、上記座標変換回路により射影されたパラメ
ータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、上記線
成分抽出回路によりパラメータ空間上で抽出された線成
分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路、上記逆
座標変換回路により求められた基準点周波数の時間方向
に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出
回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補
正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信
信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したも
のである。
位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受
信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格
納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心
との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間
で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数
分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振
幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する
振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出さ
れた基準点周波数の時間方向に対する軌跡をHough
変換してパラメータ空間に射影するHough変換手
段、上記Hough変換手段により射影されたパラメー
タ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出
手段、上記射影軌跡交点検出手段によりパラメータ空間
上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座
標空間へ逆射影するHough逆変換手段とにより構成
したものである。
第4の発明において上記位相補正手段に、上記Houg
h逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向
に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出
手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補
正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号
の位相を補正する位相補正手段とを具備したものであ
る。
第4の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正
手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重
心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ
回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離にお
ける目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する
区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得
られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる
周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回
路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数
の時間方向に対する軌跡をHough変換してパラメー
タ空間に射影するHough変換回路、上記Hough
変換回路により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡
の交点を検出する射影軌跡交点検出回路、上記射影軌跡
交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された射影
軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影する
Hough逆変換回路、上記Hough逆変換回路によ
り求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から
位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補
正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記
バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正
する位相補正回路とにより構成したものである。
位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受
信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格
納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心
との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間
で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数
分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振
幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する
振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出さ
れた基準点周波数の時間方向に対する軌跡をHough
直線変換してパラメータ空間に射影するHough直線
変換手段、上記Hough直線変換手段により射影され
たパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交
点検出手段、上記直線群交点検出手段によりパラメータ
空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の
座標空間へ逆射影するHough直線逆変換手段とによ
り構成したものである。
第7の発明において上記位相補正手段に、上記Houg
h直線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間
方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量
算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位
相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信
信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したもので
ある。
第7の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正
手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重
心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ
回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離にお
ける目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する
区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得
られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる
周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回
路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数
の時間方向に対する軌跡をHough直線変換してパラ
メータ空間に射影するHough直線変換回路、上記H
ough直線変換回路により射影されたパラメータ空間
上で直線群の交点を検出する直線群交点検出回路、上記
直線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出され
た直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影
するHough直線逆変換回路、上記Hough直線逆
変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対
する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回
路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正
量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信
号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したもの
である。
は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目
標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納す
る格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標
重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小
区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周
波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対し
て振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出
する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検
出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をHou
gh曲線変換してパラメータ空間に射影するHough
曲線変換手段、上記Hough曲線変換手段により射影
されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線
群交点検出手段、上記曲線群交点検出手段によりパラメ
ータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して
元の座標空間へ逆射影するHough曲線逆変換手段と
により構成したものである。
は、第10の発明において上記位相補正手段に、上記H
ough曲線逆変換手段により求められた基準点周波数
の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相
補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出さ
れた位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目
標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備した
ものである。
は、第10の発明において上記位相補正手段を、上記距
離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと
目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バ
ッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距
離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分
析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路に
より得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大
検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点
周波数の時間方向に対する軌跡をHough曲線変換し
てパラメータ空間に射影するHough曲線変換回路、
上記Hough曲線変換回路により射影されたパラメー
タ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出回
路、上記曲線群交点検出回路によりパラメータ空間上で
検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間
へ逆射影するHough曲線逆変換回路、上記Houg
h曲線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間
方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量
算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位
相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標
受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成し
たものである。
示すレーダ信号処理装置におけるこの発明の位相補正部
の実施の一形態を示すものである。図において、4、R
S、RG及びRDは図10及び図11と同じである。ま
た、図において、8、9、10、12、13及びGSは
図11と同じである。14は振幅値最大検出回路10で
検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラ
メータ空間に射影する座標変換回路、15は座標変換回
路14により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽
出する線成分抽出回路、16は線成分抽出回路15によ
りパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間
へ逆射影する逆座標変換回路である。
正部4の動作について説明する。距離補正部3から入力
された時間による距離ずれが補正された目標受信信号R
S及びレーダと目標重心との初期距離RGはバッファ回
路8に格納され、目標受信信号RS及びレーダと目標重
心との初期距離RGにおける目標受信信号GSとして出
力される。
おける目標受信信号GSは区分周波数分析回路9で時間
方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅
の波形に対して振幅値最大検出回路10で振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点
周波数の時間方向に対する軌跡を座標変換回路14へ出
力する。
点周波数の時間方向に対する軌跡は、座標変換回路14
でパラメータ空間に射影され、線成分抽出回路15にお
いて軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で抽出さ
れる。パラメータ空間上で抽出された線成分は逆座標変
換回路16で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算
出回路12に出力される。
された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路
13は位相補正量算出回路12で算出した位相補正量を
用いてバッファ回路8から出力された時間による距離ず
れが補正された目標受信信号RSの位相を補正し、時間
による位相ずれが補正された目標受信信号RDとして周
波数分析部5へ出力する。
正部4を図12、図5及び図6を用いて説明する。図1
2は位相補正部4の処理方法、図5は振幅値最大検出回
路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を
表した図、図6は座標変換回路、線成分抽出回路及び逆
座標変換回路の動作を示した図である。
信号RSをSi,j (ここで、iはレンジビン番号、jは
パルスヒット番号、i,jは自然数である。)、レーダ
と目標重心との初期距離RGの存在するレンジビン番号
をrと定義するとレーダと目標重心との初期距離RGに
おける目標受信信号GSはSr,jと表され、図12(a)
のような波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析
回路9で時間方向(パルスヒット方向)に小区間で周波
数分析を行うと図12(b)のような波形が得られ、周
波数fmと振幅Am kの関係(ここで、kは区分周波数分析
番号、mは周波数ビン番号、k,mは自然数である。)
は“式1”で表される。
析番号kに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を
検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準
点周波数fkの関係は図12(c)のプロットのようにな
る。但し、区分周波数分析後の周波数と振幅の波形が多
峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大き
く変動するような場合、検出した基準点周波数がふらつ
くため、図12(c)に示した基準点周波数のプロット
は図5のような軌跡を描くことになる。
5”とすると、線成分は図6(a)のように表される。
の軌跡上の点群を座標変換すると、図6(b)に示すよ
うなパラメータ空間上の一点に射影されるので、この点
P(a0,b0,…,c0)を線成分抽出回路15で抽出す
る。
分抽出回路15で抽出した点P(a0,b0,…,c0)を逆
座標変換して元の座標空間へ逆射影すると、図6(c)
のように逆座標変換され、図5の軌跡に含まれる線成分
の式(時間tと周波数F'(t)の関係)は“式6”を用
いて求めることができる。
Wjを“式3”で算出する。
相補正量Wjを用いて“式4”で補正する。但し、時間に
よる位相ずれが補正された目標受信信号RDをS'i,j と
定義する。
では、上記実施の形態1における位相補正部4の座標変
換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれ
Hough変換回路17、射影軌跡交点検出回路18及
びHough逆変換回路19に置き換えている。
数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHoug
h変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線
成分の検出精度が向上する。
正部4の動作について説明する。距離補正部3から入力
された時間による距離ずれが補正された目標受信信号R
S及びレーダと目標重心との初期距離RGはバッファ回
路8に格納され、目標受信信号RS及びレーダと目標重
心との初期距離RGにおける目標受信信号GSとして出
力される。
おける目標受信信号GSは区分周波数分析回路9で時間
方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅
の波形に対して振幅値最大検出回路10で振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点
周波数の時間方向に対する軌跡をHough変換回路1
7へ出力する。
点周波数の時間方向に対する軌跡は、Hough変換回
路17でパラメータ空間に射影され、射影軌跡交点検出
回路18において射影された射影軌跡の交点を検出する
ことにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で
検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はH
ough逆変換回路19で元の座標空間へ逆射影され、
位相補正量算出回路12に出力される。
された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路
13は位相補正量算出回路12で算出した位相補正量を
用いてバッファ回路8から出力された時間による距離ず
れが補正された目標受信信号RSの位相を補正し、時間
による位相ずれが補正された目標受信信号RDとして周
波数分析部5へ出力する。
正部4を図5及び図7を用いて説明する。図7はHou
gh変換回路、射影軌跡交点検出回路及びHough逆
変換回路の動作を示した図である。
5”とすると、線成分は図7(a)のように表される。
て、図5の軌跡上の点群を“式7”を用いてHough
変換すると、図7(b)に示すようなパラメータ空間上
の射影軌跡に射影される。これら射影軌跡の交点が図5
の軌跡に含まれる線成分を表していることから、射影軌
跡交点検出回路18において、この交点P(a0,b0,
…,c0)を検出する。
て、射影軌跡交点検出回路18で検出した交点P(a0,
b0,…,c0)をHough逆変換して元の座標空間へ逆
射影すると、図7(c)のように逆座標変換され、図5
の軌跡に含まれる線成分の式(時間tと周波数F'(t)
の関係)は“式8”を用いて求めることができる。
では、上記実施の形態1における位相補正部4の座標変
換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれ
Hough直線変換回路20、直線群交点検出回路21
及びHough直線逆変換回路22に置き換えている。
数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHoug
h変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線
成分の検出精度が向上する。また、Hough直線を用
いて座標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可
能になる。
正部4の動作について説明する。距離補正部3から入力
された時間による距離ずれが補正された目標受信信号R
S及びレーダと目標重心との初期距離RGはバッファ回
路8に格納され、目標受信信号RS及びレーダと目標重
心との初期距離RGにおける目標受信信号GSとして出
力される。
おける目標受信信号GSは区分周波数分析回路9で時間
方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅
の波形に対して振幅値最大検出回路10で振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点
周波数の時間方向に対する軌跡をHough直線変換回
路20へ出力する。
点周波数の時間方向に対する軌跡は、Hough直線変
換回路20でパラメータ空間に射影され、直線群交点検
出回路21において射影された直線群の交点を検出する
ことにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で
検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はH
ough直線逆変換回路22で元の座標空間へ逆射影さ
れ、位相補正量算出回路12に出力される。
された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路
13は位相補正量算出回路12で算出した位相補正量を
用いてバッファ回路8から出力された時間による距離ず
れが補正された目標受信信号RSの位相を補正し、時間
による位相ずれが補正された目標受信信号RDとして周
波数分析部5へ出力する。
正部4を図5及び図8を用いて説明する。図8はHou
gh直線変換回路、直線群交点検出回路及びHough
直線逆変換回路の動作を示した図である。
9”とすると、線成分は図8(a)のように表される。
いて、図5の軌跡上の点群を“式10”を用いてHou
gh直線変換すると、図8(b)に示すようなパラメー
タ空間上の直線群に射影される。これら直線群の交点が
図5の軌跡に含まれる線成分を表していることから、直
線群交点検出回路21において、この交点P(u0,v0)
を検出する。
いて、直線群交点検出回路21で検出した交点P(u0,
v0)をHough直線逆変換して元の座標空間へ逆射影
すると、図8(c)のように逆座標変換され、図5の軌
跡に含まれる線成分の式(時間tと周波数F'(t)の関
係)は“式11”を用いて求めることができる。
では、上記実施の形態1における位相補正部4の座標変
換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれ
Hough曲線変換回路23、曲線群交点検出回路24
及びHough曲線逆変換回路25に置き換えている。
数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHoug
h変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線
成分の検出精度が向上する。また、Hough曲線を用
いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の検出範
囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能にな
る。
正部4の動作について説明する。距離補正部3から入力
された時間による距離ずれが補正された目標受信信号R
S及びレーダと目標重心との初期距離RGはバッファ回
路8に格納され、目標受信信号RS及びレーダと目標重
心との初期距離RGにおける目標受信信号GSとして出
力される。
おける目標受信信号GSは区分周波数分析回路9で時間
方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅
の波形に対して振幅値最大検出回路10で振幅値が最大
となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点
周波数の時間方向に対する軌跡をHough曲線変換回
路23へ出力する。
点周波数の時間方向に対する軌跡は、Hough曲線変
換回路23でパラメータ空間に射影され、曲線群交点検
出回路24において射影された曲線群の交点を検出する
ことにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で
検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はH
ough曲線逆変換回路25で元の座標空間へ逆射影さ
れ、位相補正量算出回路12に出力される。
された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路
13は位相補正量算出回路12で算出した位相補正量を
用いてバッファ回路8から出力された時間による距離ず
れが補正された目標受信信号RSの位相を補正し、時間
による位相ずれが補正された目標受信信号RDとして周
波数分析部5へ出力する。
正部4を図5及び図9を用いて説明する。図9はHou
gh曲線変換回路、曲線群交点検出回路及びHough
曲線逆変換回路の動作を示した図である。
9”とすると、線成分は図9(a)のように表される。
いて、図5の軌跡上の点群を“式12”を用いてHou
gh曲線変換すると、図9(b)に示すようなパラメー
タ空間上の曲線群に射影される。これら曲線群の交点が
図5の軌跡に含まれる線成分を表していることから、曲
線群交点検出回路24において、この交点P(θ0,ρ0)
を検出する。
行えば、曲線群交点検出回路24において、θを−π[r
adian]からπ[radian](或いは0[radian]から2π[rad
ian])まで、ρを−(t+F'(t))からt+F'(t)ま
で検索して、曲線群の交点を検出すればよい。このよう
に、曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量
の更なる削除が可能になる。
いて、曲線群交点検出回路24で検出した交点P(θ0,
ρ0)をHough曲線逆変換して元の座標空間へ逆射影
すると、図9(c)のように逆座標変換され、図5の軌
跡に含まれる線成分の式(時間tと周波数F'(t)の関
係)は“式13”を用いて求めることができる。但し、
“式13”はcosθ0及びsinθ0の値が共に0でない場合
のみ有効である。
かつsinθ0の値が0でない場合には、“式13”の代り
に“式14”を用いる。
かつcosθ0の値が0でない場合には、“式13”の代り
に“式15”を用いる。
時間方向に対する軌跡に含まれる線成分を座標変換した
パラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出
精度が向上する。また、周波数と振幅の波形が多峰で、
かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動
するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して
基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじ
みを除去することができるという効果がある。
数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHoug
h変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線
成分の検出精度が向上する。また、周波数と振幅の波形
が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に
大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにく
く、安定して基準点周波数を検出することができ、画像
のぼけやにじみを除去することができるという効果があ
る。
間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHough変換
したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の
検出精度が向上する。また、Hough直線を用いて座
標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可能にな
る。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が
最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場
合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数
を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去する
ことができるという効果がある。
周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をHo
ugh変換したパラメータ空間上で一意に決定するた
め、線成分の検出精度が向上する。また、Hough曲
線を用いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の
検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能
になる。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅
値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するよう
な場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周
波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去
することができるという効果がある。
構成図である。
構成図である。
構成図である。
構成図である。
数の時間方向に対する軌跡を表す図である。
換回路の動作を示す図である。
及びHough逆変換回路の動作を示す図である。
路及びHough直線逆変換回路の動作を示す図であ
る。
路及びHough曲線逆変換回路の動作を示す図であ
る。
理装置の構成図である。
3 距離補正部、 4位相補正部、 5 周波数分析
部、 6 検波部、 7 表示器インタフェース部、
8 バッファ回路、 9 区分周波数分析回路、 10
振幅値最大検出回路、 11 平滑化回路、 12
位相補正量算出回路、 13 位相補正回路、 14
座標変換回路、 15 線成分抽出回路、 16 逆座
標変換回路、 17 Hough変換回路、 18 射
影軌跡交点検出回路、 19 Hough逆変換回路、
20 Hough直線変換回路、 21 直線群交点
検出回路、 22 Hough直線逆変換回路、 23
Hough曲線変換回路、 24 曲線群交点検出回
路、 25 Hough曲線逆変換回路。
Claims (12)
- 【請求項1】 レーダ装置から入力された目標受信信号
をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手
段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距
離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段に
より補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補
正する位相補正手段とを備えたレーダ信号処理装置にお
いて、上記位相補正手段は、上記距離補正手段により補
正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距
離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレ
ーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時
間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、
上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の
波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数
として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検
出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌
跡をパラメータ空間に射影する座標変換手段、上記座標
変換手段により射影されたパラメータ空間上で線成分を
抽出する線成分抽出手段、上記線成分抽出手段によりパ
ラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆
射影する逆座標変換手段とを具備したことを特徴とする
レーダ信号処理装置。 - 【請求項2】 上記位相補正手段は、上記逆座標変換手
段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌
跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記
位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用い
て上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補
正する位相補正手段とを具備した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3】 上記位相補正手段は、上記距離補正手段
により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心と
の初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路
より出力されたレーダと目標重心との初期距離における
目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分
周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られ
た周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波
数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、
上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時
間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変
換回路、上記座標変換回路により射影されたパラメータ
空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、上記線成分
抽出回路によりパラメータ空間上で抽出された線成分を
元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路、上記逆座標
変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対
する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回
路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正
量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信
号の位相を補正する位相補正回路とを具備したことを特
徴とする請求項1記載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項4】 レーダ装置から入力された目標受信信号
をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手
段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距
離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段に
より補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補
正する位相補正手段とを備えたレーダ信号処理装置にお
いて、上記位相補正手段は、上記距離補正手段により補
正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距
離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレ
ーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時
間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、
上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の
波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数
として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検
出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌
跡をHough変換してパラメータ空間に射影するHo
ugh変換手段、上記Hough変換手段により射影さ
れたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影
軌跡交点検出手段、上記射影軌跡交点検出手段によりパ
ラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変
換して元の座標空間へ逆射影するHough逆変換手段
とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 【請求項5】 上記位相補正手段は、上記Hough逆
変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対
する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手
段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正
量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の
位相を補正する位相補正手段とを具備したことを特徴と
する請求項4記載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項6】 上記位相補正手段は、上記距離補正手段
により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心と
の初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路
より出力されたレーダと目標重心との初期距離における
目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分
周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られ
た周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波
数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、
上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時
間方向に対する軌跡をHough変換してパラメータ空
間に射影するHough変換回路、上記Hough変換
回路により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交
点を検出する射影軌跡交点検出回路、上記射影軌跡交点
検出回路によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡
の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するHo
ugh逆変換回路、上記Hough逆変換回路により求
められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相
補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量
算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッ
ファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する
位相補正回路とを具備したことを特徴とする請求項4記
載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項7】 レーダ装置から入力された目標受信信号
をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手
段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距
離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段に
より補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補
正する位相補正手段とを備えたレーダ信号処理装置にお
いて、上記位相補正手段は、上記距離補正手段により補
正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距
離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレ
ーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時
間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、
上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の
波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数
として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検
出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌
跡をHough直線変換してパラメータ空間に射影する
Hough直線変換手段、上記Hough直線変換手段
により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検
出する直線群交点検出手段、上記直線群交点検出手段に
よりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座
標変換して元の座標空間へ逆射影するHough直線逆
変換手段とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理
装置。 - 【請求項8】 上記位相補正手段は、上記Hough直
線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向
に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出
手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補
正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号
の位相を補正する位相補正手段とを具備したことを特徴
とする請求項7記載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項9】 上記位相補正手段は、上記距離補正手段
により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心と
の初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路
より出力されたレーダと目標重心との初期距離における
目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分
周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られ
た周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波
数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、
上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時
間方向に対する軌跡をHough直線変換してパラメー
タ空間に射影するHough直線変換回路、上記Hou
gh直線変換回路により射影されたパラメータ空間上で
直線群の交点を検出する直線群交点検出回路、上記直線
群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された直
線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影する
Hough直線逆変換回路、上記Hough直線逆変換
回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する
軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上
記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用
いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位
相を補正する位相補正回路とを具備したことを特徴とす
る請求項7記載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項10】 レーダ装置から入力された目標受信信
号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮
手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による
距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段
により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを
補正する位相補正手段とを備えたレーダ信号処理装置に
おいて、上記位相補正手段は、上記距離補正手段により
補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期
距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力された
レーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を
時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手
段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振
幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周
波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最
大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対す
る軌跡をHough曲線変換してパラメータ空間に射影
するHough曲線変換手段、上記Hough曲線変換
手段により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点
を検出する曲線群交点検出手段、上記曲線群交点検出手
段によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を
逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するHough曲
線逆変換手段とを具備したことを特徴とするレーダ信号
処理装置。 - 【請求項11】 上記位相補正手段は、上記Hough
曲線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方
向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算
出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相
補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信
号の位相を補正する位相補正手段とを具備したことを特
徴とする請求項10記載のレーダ信号処理装置。 - 【請求項12】 上記位相補正手段は、上記距離補正手
段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心
との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回
路より出力されたレーダと目標重心との初期距離におけ
る目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区
分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得ら
れた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周
波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回
路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数
の時間方向に対する軌跡をHough曲線変換してパラ
メータ空間に射影するHough曲線変換回路、上記H
ough曲線変換回路により射影されたパラメータ空間
上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出回路、上記
曲線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出され
た曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影
するHough曲線逆変換回路、上記Hough曲線逆
変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対
する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回
路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正
量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信
号の位相を補正する位相補正回路とを具備したことを特
徴とする請求項10記載のレーダ信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002045744A JP3770176B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーダ信号処理装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003248052A true JP2003248052A (ja) | 2003-09-05 |
JP3770176B2 JP3770176B2 (ja) | 2006-04-26 |
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---|---|---|---|---|
CN110764111A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-07 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 雷达坐标与大地坐标的转换方法、装置、系统及介质 |
CN110850378A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 深圳成谷科技有限公司 | 一种路侧雷达设备自动校准方法和装置 |
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2002
- 2002-02-22 JP JP2002045744A patent/JP3770176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN110850378A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-28 | 深圳成谷科技有限公司 | 一种路侧雷达设备自动校准方法和装置 |
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