JP2003279645A - クラッタ抑圧装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標信号の存在を考慮して、実際のクラッタ
の距離に関する分布に適応して短時間にクラッタ抑圧を
行う。固定クラッタと移動クラッタが重なっても高いク
ラッタ抑圧性能を得る。 【解決手段】 受信信号中に含まれるクラッタの中心周
波数を最大エントロピー法に基づいて推定し、それらの
周波数を零点周波数とする３つのノッチフィルタ４−
１、４−２、４−３を用意する。受信信号をそのまま出
力する経路と第１のノッチフィルタへの入力と第２のノ
ッチフィルタへの入力のうちの１つを選択する。選択す
べき信号経路は、クラッタ中心周波数推定手段２におい
て得られるＡＲモデルの極と受信信号電力に基づき、各
ノッチフィルタによる処理前に判定手段３により複数の
連続するレンジビンからなるブロック毎に判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、レーダ装置にお
いて意図せずに受信される不要反射波（クラッタ）を抑
圧するクラッタ抑圧装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】レーダ装置において、地面、海面、雲や
雨などからの不要反射エコー（クラッタ）の抑圧は、目
標検出のためには必須である。図６は、特公平３−２４
３３号公報に開示されたクラッタ抑圧装置の構成を概念
的に表した図である。図６において、１０１はグランド
クラッタやシークラッタのような固定クラッタを抑圧す
るための固定クラッタ消去器、１０２は固定クラッタ消
去器１０１の出力信号の振幅と位相の補正を行うための
振幅・位相補正器、１０３はウェザクラッタのように反
射源が移動するクラッタを抑圧するための移動クラッタ
消去器である。なお、図６において、表記を簡略化する
ために、入力信号は、同相信号を実部、直交信号を虚部
とする複素信号とする。

【０００３】前記構成において、固定クラッタ消去器１
０１では、グランドクラッタやシークラッタのような反
射源が動かない、もしくは動いたとしても非常に速度の
遅い反射源からのクラッタを抑圧する。しかし、それだ
けでは、ウェザクラッタのような移動クラッタが存在す
れば、固定クラッタ消去器１０１だけでは消去できない
ため、これを抑圧するために、移動クラッタ消去器１０
３を設けている。振幅・位相補正器１０２では、固定ク
ラッタ消去器１０１の出力信号に対して、移動クラッタ
が固定クラッタのように見えるように振幅と位相の補正
を行う。固定クラッタ消去器１０１と移動クラッタ消去
器１０３の実体は、ノッチ周波数が０の高域通過フィル
タである。伝達関数が１−ｚ^-１（ｚ^-１はパルス繰り返
し周期分の遅延）の単一消去器や、（１−ｚ^-１）^２の
２重消去器はその例である。

【０００４】実際には、固定クラッタは捜索レーダの探
知距離まで広がっているわけではない。通常、近距離ま
でしか広がっていない。移動クラッタはもっと複雑であ
る。レーダにおけるパルス間隔に依存して、距離アンビ
キュイティが存在する場合もある。すなわち、実際のク
ラッタの距離とドップラー周波数に関する分布は複雑で
ある。それに対して、図６に示す構成では、固定クラッ
タ消去器１０１も移動クラッタ消去器１０３も全距離に
わたって適用することになる。例えば、遠距離にしか移
動クラッタが存在しないのに、近距離に移動クラッタと
ほぼ同じドップラー周波数の目標信号があったとすれ
ば、目標信号まで消去してしまうことになる。

【０００５】一方、実際のクラッタの距離に関する分布
に適応してクラッタ抑圧を行うクラッタ抑圧装置が文献
１（A. Wojtkiewicz and M. Tuszynsky、"Polish radar
technology Part V. Adaptive MTI filters for unifo
rm and staggered sampling、"IEEE Transactions on A
erospace and Electronic Systems、 vol. 27、 No.5、
September 1991）に開示されている。

【０００６】図７は、前記文献に開示されたたクラッタ
抑圧装置を示す構成図である。図７において、１１１は
固定クラッタを抑圧するための固定クラッタ抑圧フィル
タ、１１２は移動クラッタを抑圧するための移動クラッ
タ抑圧フィルタ、１１３はクラッタマップを生成するた
めのクラッタパラメータ推定器・クラッタマップ生成
器、１１４はクラッタパラメータ推定器・クラッタマッ
プ生成器１１３でのクラッタマップに基づいて固定クラ
ッタ抑圧フィルタと移動クラッタ抑圧フィルタを個別に
オン・オフ制御するフィルタ制御器である。なお、図７
において、表記を簡略化するために、入力信号は、同相
信号を実部、直交信号を虚部とする複素信号とする。

【０００７】前記構成において、クラッタパラメータ推
定器・クラッタマップ生成器１１３は、受信クラッタ電
力、固定クラッタ抑圧フィルタ１１１の出力電力、移動
クラッタのドップラー周波数を推定し、クラッタマップ
を生成する。図６に示す構成と異なり、これは距離に応
じたものとなるため、距離によってグランドクラッタ
（あるいはシークラッタ）やウェザクラッタの有無を知
ることができる。そして、生成したクラッタマップに基
づいて、フィルタ制御器１１４で固定クラッタ抑圧フィ
ルタと移動クラッタ抑圧フィルタに対して個別にオン・
オフの制御を行う。従って、実際のクラッタの距離に関
する分布に適応して、クラッタ抑圧を行うことができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た図７に示す構成では以下の問題点がある。・固定クラ
ッタ抑圧フィルタ１１１の入出力信号の電力からは目標
信号の有無はわからない。目標信号の消去を避けるため
にその存在を認識するには、アンテナビームを数回スキ
ャンしてクラッタマップを更新していかなければならな
い。

【０００９】・スタガトリガ方式の場合、固定クラッタ
と移動クラッタの両方を抑圧するために固定クラッタ抑
圧フィルタと移動クラッタ抑圧フィルタを縦続接続した
とき、固定クラッタ抑圧フィルタを通過した信号はパル
ス間隔が不等間隔であるゆえに波形がひずんでしまい、
後段の移動クラッタ抑圧フィルタで十分にクラッタを抑
圧できない。図６に示す構成では、振幅・位相補正器１
０２を設けているものの、正弦波ではないスペクトルの
広がったクラッタに対しては、個々の周波数成分に対し
て補正を行わなければならないため、現実には補正は困
難である。

【００１０】周波数特性の観点から言えば、２つの異な
る零点周波数を持つ時変フィルタを縦続に接続しても、
前段のフィルタの零点周波数に周波数特性の零点ができ
るが、もう一方の周波数に零点が形成されないため、パ
ワースペクトル形状に２つの山を持つ複峰性クラッタ抑
圧は困難である。実際に文献１に開示されているように
（Fig. 26とFig. 28）、特に送信パルスが不等間隔であ
るスタガトリガ時に移動クラッタ抑圧フィルタの阻止域
減衰量が十分にとれていない。これは移動クラッタの抑
圧能力が低いことを意味する。

【００１１】周波数特性の観点から見たとき、２つの時
変ノッチフィルタを縦続に接続しても、２つの周波数に
零点ができないことを例示する。パルス間隔は４００μ
ｓ、３００μｓ、５００μｓで、３スタガである。そこ
で、零点周波数が０Ｈｚと−６００Ｈｚの２つの時変フ
ィルタを縦続に接続したときの等価振幅２乗特性を図８
に示す。前段のフィルタが零点周波数０Ｈｚである。そ
れぞれのフィルタは０Ｈｚと−６００Ｈｚに零点が形成
されているが、縦続接続した総合特性は、０Ｈｚに零点
ができているが、−６００Ｈｚには零点が形成されてい
ない。これでは、固定クラッタと移動クラッタが重なっ
たとき、特に、移動クラッタ抑圧は期待できない。

【００１２】一方、特開昭６４−７２０９０号公報に
は、スタガを行わない場合の周波数特性に近似的に合わ
せることで、固定クラッタと移動クラッタが重なっても
十分なクラッタ抑圧性能を得ようとするクラッタ抑圧フ
ィルタの計算方法が開示されている。しかし、計算方法
はあくまで近似であり、必ずしも十分な阻止域減衰量が
得られるとは限らず、その場合には移動クラッタに対し
て十分なクラッタ抑圧性能が得られない。

【００１３】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、複数のクラッタが重畳したとき
でもクラッタ抑圧性能の高いクラッタ抑圧装置及び方法
を提供するものである。

【００１４】また、１コヒーレントプロセッシングイン
ターバル内で、目標信号の存在を考慮して実際のクラッ
タの距離に関する分布に適応してクラッタ抑圧を行うこ
とが可能となるクラッタ抑圧装置及び方法を提供するも
のである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係るクラッタ
抑圧装置は、レーダにおいて受信される不要反射エコー
であるクラッタを抑圧するための１つ以上のノッチフィ
ルタを用い、前記ノッチフィルタの零点周波数を、最大
エントロピー法に基づいてクラッタ中心周波数を推定す
るクラッタ中心周波数推定手段における推定値に設定す
る手段を備えたクラッタ抑圧装置において、前記ノッチ
フィルタを選択する選択手段と、前記選択手段で選択す
べきノッチフィルタを、前記クラッタ中心周波数推定手
段において得られるＡＲ（auto-regressive）モデルの
極および前記受信信号の電力に基づいて複数の連続する
レンジビンからなるブロック毎に判定する判定手段とを
備えたことを特徴とするものである。

【００１６】また、前記判定手段は、前記選択手段で選
択すべきノッチフィルタを、前記クラッタ中心周波数推
定手段において得られるＡＲモデルの極、前記受信信号
の電力およびクラッタ中心周波数推定値に基づいて複数
の連続するレンジビンからなるブロック毎に判定するこ
とを特徴とするものである。

【００１７】また、前記ノッチフィルタとして、時不変
係数のノッチフィルタを用いたことを特徴とするもので
ある。

【００１８】また、前記レーダとして、スタガトリガ方
式のレーダを用いると共に、前記ノッチフィルタとし
て、時変係数ノッチフィルタを用いたことを特徴とする
ものである。

【００１９】また、前記時変係数ノッチフィルタとし
て、複峰性スペクトルを持つクラッタを抑圧するために
縦続に接続された複数の時変フィルタを備え、前記縦続
接続された複数の時変フィルタ全体としての周波数特性
が、前記クラッタ中心周波数推定手段により推定された
複数のクラッタ中心周波数推定値に周波数特性の零点を
持つように、前記複数の時変フィルタ係数を設定するこ
とを特徴とするものである。

【００２０】また、他の発明に係るクラッタ抑圧装置
は、レーダにおいて受信される不要反射エコーであるク
ラッタを抑圧するための１つの時不変もしくは時変係数
のノッチフィルタを用い、前記ノッチフィルタの零点周
波数を、最大エントロピー法に基づいてクラッタ中心周
波数を推定するクラッタ中心周波数推定手段における推
定値に設定する手段を備えたクラッタ抑圧装置におい
て、前記クラッタ中心周波数推定手段において得られる
ＡＲ（auto-regressive）モデルの極および前記レーダ
における受信信号の電力に基づいて、前記ノッチフィル
タの係数を、複数の連続するレンジビンからなるブロッ
ク毎に設定する設定手段を備えたことを特徴とするもの
である。

【００２１】また、前記設定手段は、前記クラッタ中心
周波数推定手段において得られるＡＲモデルの極、前記
受信信号の電力およびクラッタ中心周波数推定値に基づ
いて、前記ノッチフィルタの係数を、複数の連続するレ
ンジビンからなるブロック毎に設定することを特徴とす
るものである。

【００２２】また、この発明に係るクラッタ抑圧方法
は、レーダにおいて受信される不要反射エコーであるク
ラッタを抑圧するための１つ以上のノッチフィルタを用
い、前記ノッチフィルタの零点周波数を、最大エントロ
ピー法に基づいてクラッタ中心周波数を推定するクラッ
タ中心周波数推定ステップにおける推定値に設定するよ
うにしたクラッタ抑圧方法において、前記ノッチフィル
タを選択する選択ステップと、前記選択ステップで選択
すべきノッチフィルタを、前記クラッタ中心周波数推定
ステップにおいて得られるＡＲ（auto-regressive）モ
デルの極および前記受信信号の電力に基づいて複数の連
続するレンジビンからなるブロック毎に判定する判定ス
テップとを備えたことを特徴とするものである。

【００２３】また、前記判定ステップは、前記選択ステ
ップで選択すべきノッチフィルタを、前記クラッタ中心
周波数推定ステップにおいて得られるＡＲモデルの極、
前記受信信号の電力およびクラッタ中心周波数推定値に
基づいて複数の連続するレンジビンからなるブロック毎
に判定することを特徴とするものである。

【００２４】また、前記ノッチフィルタとして、時不変
係数のノッチフィルタを用いたことを特徴とするもので
ある。

【００２５】また、前記レーダとして、スタガトリガ方
式のレーダを用いると共に、前記ノッチフィルタとし
て、時変係数ノッチフィルタを用いたことを特徴とする
ものである。

【００２６】また、前記時変係数ノッチフィルタとし
て、複峰性スペクトルを持つクラッタを抑圧するために
縦続に接続された複数の時変フィルタを備え、前記縦続
接続された複数の時変フィルタ全体としての周波数特性
が、前記クラッタ中心周波数推定ステップにより推定さ
れた複数のクラッタ中心周波数推定値に周波数特性の零
点を持つように、前記複数の時変フィルタ係数を設定す
ることを特徴とするものである。

【００２７】また、他の発明に係るクラッタ抑圧方法
は、レーダにおいて受信される不要反射エコーであるク
ラッタを抑圧するための１つの時不変もしくは時変係数
のノッチフィルタを用い、前記ノッチフィルタの零点周
波数を、最大エントロピー法に基づいてクラッタ中心周
波数を推定するクラッタ中心周波数推定ステップにおけ
る推定値に設定するようにしたクラッタ抑圧方法におい
て、前記クラッタ中心周波数推定ステップにおいて得ら
れるＡＲ（auto-regressive）モデルの極および前記レ
ーダにおける受信信号の電力に基づいて、前記ノッチフ
ィルタの係数を、複数の連続するレンジビンからなるブ
ロック毎に設定する設定ステップを備えたことを特徴と
するものである。

【００２８】また、前記設定ステップは、前記クラッタ
中心周波数推定ステップにおいて得られるＡＲモデルの
極、前記受信信号の電力およびクラッタ中心周波数推定
値に基づいて、前記ノッチフィルタの係数を、複数の連
続するレンジビンからなるブロック毎に設定することを
特徴とするものである。

【００２９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１に係るクラッタ抑圧装置を示す構成図で
ある。クラッタ抑圧装置は、通常レーダ装置を構成する
一要素であり、レーダ装置に組み込んだ形で使用する。
図１において、１は受信信号をそのまま出力するか、あ
るいは複数のノッチフィルタのどれに受信信号を送るか
を選択する選択手段、２は受信信号中のクラッタ中心周
波数を推定するクラッタ中心周波数推定手段、３は選択
手段１で選択すべきノッチフィルタを判定するための判
定手段、４−１は単峰性スペクトルを持つクラッタを抑
圧するための第１のノッチフィルタ（ＦＩＲ形、ＦＩ
Ｒ：Finite Impulse Response）、４−２は２つのクラ
ッタが重畳したうちの一方のクラッタを抑圧するための
第２のノッチフィルタ（ＦＩＲ形）、４−３は２つのク
ラッタが重畳したうちのもう一方のクラッタを抑圧する
ための第３のノッチフィルタ（ＦＩＲ形）である。これ
らノッチフィルタは、フィルタ係数がサンプリング時刻
によらず固定である時不変係数のノッチフィルタであ
る。ノッチフィルタで信号処理するときのサンプリング
間隔はパルス繰り返し周期であり、本実施の形態では固
定値である。

【００３０】５−ｉ（ｉ＝１、２、３、以下同様）は第
ｉのノッチフィルタ４−ｉの係数を計算する第ｉのノッ
チフィルタ係数計算手段、６−ｉは第ｉのノッチフィル
タ４−ｉの係数の基となる零点周波数０のノッチフィル
タの係数を格納する第ｉの零点周波数０のフィルタ係数
格納手段、７は信号電力を正規化するための乗算器であ
り、その値は、例えば、白色雑音入力時の出力信号電力
が、入力雑音電力と同じになるように決める。

【００３１】ここで、固定クラッタと移動クラッタ等が
重畳して、ピークが２つ以上あるスペクトルのことを複
峰性スペクトルという。これに対し、単峰性スペクトル
とは、クラッタとして固定クラッタか移動クラッタの一
方のみ存在し、ピークが１つあるスペクトルのことをい
う。目標信号によるスペクトルのピークは数えないもの
とする。単峰性スペクトルを持つクラッタを単に単峰性
クラッタ、複峰性スペクトルを持つクラッタを単に複峰
性クラッタと呼ぶことにする。

【００３２】以下、図１に従って実施の形態１の動作に
ついて説明する。レーダの送信信号としては、パルス信
号あるいはパルス圧縮を行うために周波数変調あるいは
符号変調されたパルス信号を想定する。信号はレンジビ
ンとヒットの２次元形式で表現する。受信信号をｕ
（ｋ、ｎ）、第１のノッチフィルタ４−１の出力信号を
ｙ _１（ｋ、ｎ）、第２のノッチフィルタ４−２の出力信
号をｙ_２（ｋ、ｎ）、第３のノッチフィルタ４−３の出
力信号をｙ_３（ｋ、ｎ）、図１の出力信号をｚ（ｋ、
ｎ）とする。ｋはレンジビン番号（ｋ＝１、２、・・
・、Ｋ）、ｎはヒット番号である（ｎ＝１、２、・・
・、Ｎ）。Ｋ、Ｎはそれぞれ１コヒーレントプロセッシ
ングインターバル中のレンジビン数とヒット数である。
受信信号は、受信機やＡ／Ｄ変換器などによりディジタ
ル同相・直交信号に変換されている。表記の簡単化のた
め、各信号は、同相信号を実部、直交信号を虚部とする
複素ディジタル信号とする。

【００３３】選択手段１は、判定手段３の判定結果に基
づいて、受信信号をそのまま出力するか、第１のノッチ
フィルタ４−１に入力するか、第２のノッチフィルタ４
−２に入力するかを適当なサイズのレンジビンブロック
毎に割り振る。ここで、レンジビンブロックとは、全レ
ンジビン数Ｋを適当なブロック長Ｂでブロック分けした
ときのブロックである。判定手段３は、受信信号の当該
レンジビンブロックにおいて、クラッタの有無と、クラ
ッタがある場合は単峰性か複峰性（ここではクラッタス
ペクトルピーク数は最大２とする）かを判定することに
なる。クラッタがないと判定したときには、受信信号を
そのまま出力させ（選択手段１は図１のＡを選択）、ク
ラッタが単峰性と判定した場合には、受信信号を第１の
ノッチフィルタ４−１に送り（選択手段１は図１のＢを
選択）、クラッタが複峰性と判定した場合には、受信信
号を第２のノッチフィルタ４−２に送る（選択手段１は
図１のＣを選択）。なお、判定手段３での判定アルゴリ
ズムについては後に説明する。

【００３４】各ノッチフィルタの零点周波数は、クラッ
タ中心周波数推定手段２で推定された周波数を持つよう
にする。そのために、クラッタ中心周波数推定手段２
で、受信信号を単峰性および複峰性クラッタと仮定し
て、１次と２次のＡＲ（auto-regressive）モデルを使
ってクラッタ中心周波数の推定を行う。これは、例えば
文献２（原沢、真野：“メジアンフィルタを用いたアダ
プティブＭＴＩ”電子情報通信学会論文誌B−II、 vol.
J79−B−II、 No. 12、 pp. 1013−1021、 Nov.、199
6）で開示されている方法を使う。最大エントロピー法
に基づいて、ＡＲモデルを用いた推定を行っている。ま
た、この推定法は、目標信号を無視するように働く。つ
まり、目標信号のドップラー周波数は推定しないように
している。

【００３５】１次ＡＲモデルによる推定値を
ｆ_０１ ^(b)、２次ＡＲモデルによる推定値を
ｆ _０２１ ^(b)、ｆ_０２２ ^(b)とする。肩文字ｂはレンジビ
ンブロック番号であり、ｂ＝１、２、・・・、Ｋ／Ｂで
ある。これらの周波数は、パルス繰り返し周波数ＰＲＦ
で正規化した値とする。

【００３６】ｆ_０１ ^(b)、ｆ_０２１ ^(b)、ｆ_０２２ ^(b)の
算出について説明する。文献２の推定法では、クラッタ
中心周波数推定は受信信号のレンジビンとヒット毎に行
うため、クラッタ中心周波数推定値は、レンジビンｋと
ヒットｎに依存する。１次ＡＲモデルによる推定値をｆ
_ｃ１（ｋ、ｎ）、２次ＡＲモデルによる推定値をｆ_ｃ
２１（ｋ、ｎ）、ｆ_ｃ２２（ｋ、ｎ）とする。そして、
ｆ_０１ ^(b)、ｆ_０２１ ^(b)、ｆ_０２２ ^(b)はそれぞれ、ｆ
_ｃ１（ｋ、ｎ）、ｆ_ｃ２１（ｋ、ｎ）、ｆ_ｃ２２（ｋ、
ｎ）をヒットおよびそのレンジビンブロック内で平均し
たものとする。数式で示せば、式（１）、（２）のよう
になる。なお、平均操作は、その周波数を偏角とする絶
対値１の複素数に対して行い、その結果の偏角をもって
平均の周波数とする。なお、必ずしもブロック内の全レ
ンジビンを使わなくても良い。たとえば、数レンジビン
毎に行ってもよい。

【００３７】

【数１】

【００３８】次に、第ｉのノッチフィルタ４−ｉ（ｉ＝
１、２、３）とそれに対応する係数計算手段について説
明する。想定されるクラッタ帯域幅に対応して、あらか
じめ周波数０近傍を阻止域とする適当な高域通過ディジ
タルフィルタ（周波数０に零点を持つことが望ましい）
を３種類用意しておく。それらの係数（実数）を第１の
ノッチフィルタ４−１用にａ_m（ｍ＝０、１、・・・、
Ｍ_１−１；Ｍ_１はインパルス応答長）、第２のノッチフ
ィルタ４−２用にｂ_１ｍ（ｍ＝０、１、・・・、Ｍ_２−
１；Ｍ_２はインパルス応答長）、第３のノッチフィルタ
４−３用にｂ_{２ ｍ}（ｍ＝０、１、・・・、Ｍ_３−１；Ｍ
_３はインパルス応答長）とする。

【００３９】これらはそれぞれ第１、第２、第３の零点
周波数０のフィルタ係数格納手段６−１、６−２、６−
３に格納しておく。クラッタ中心周波数推定手段２で得
られた推定値（平均した結果）は、上述のようにｆ_０１
^(b)、ｆ_０２１ ^(b)、ｆ_０２２ ^(b)である。第１のノッチ
フィルタ４−１の係数をα_ｍ ^(b)、第２のノッチフィル
タ４−２の係数をβ_１ｍ ^(b)、第３のノッチフィルタ４
−３の係数をβ_２ｍ ^(b)とすると、第ｉのノッチフィル
タ係数計算手段５−ｉでは式（３）の計算を行い、第ｉ
のノッチフィルタ４−ｉに出力する。

【００４０】

【数２】

【００４１】次に、判定手段３の動作について説明す
る。最初に、全レンジビンのブロック分けを行う理由を
説明する。判定手段３では、どこに受信信号を送るかを
判定するが、その判定のための特徴量として、受信信号
の電力と、クラッタ中心周波数推定に利用するＡＲモデ
ルの極を用いる。これらを用いてレンジビン毎に判定す
ると特徴量がばらついてしまい、判定結果がレンジビン
毎に変化してしまう可能性がある。そうなると、出力信
号の統計的性質もレンジビン毎に変わってしまう。

【００４２】これは、クラッタ抑圧処理に続くＣＦＡＲ
（constant false alarm）による目標検出処理に悪影響
を与える可能性がある。また、現実には、数十レンジビ
ンでクラッタ中心周波数が大きく変わることはほとんど
ない。そこで、全レンジを適当なブロック長Ｂでブロッ
ク分けし、特徴量をレンジビンブロック内で平均して判
定に用いる。判定はそのレンジビンブロック毎に行う。
そうすれば、判定を行う回数は多くならないし、出力信
号の統計的性質もそのレンジビンブロック内では均一に
保たれる。ＣＦＡＲ処理はそのレンジビンブロック内で
行えばよい。

【００４３】判定に用いる特徴量について説明する。特
徴量としては、受信信号のレンジビンブロック内の平均
電力、クラッタ中心周波数推定手段２で用いるＡＲモデ
ルの極の絶対値をレンジビンブロック内で平均したもの
である。レンジビンブロック番号ｂにおける受信平均電
力は以下の式（４）から算出する。Ｐ_ｕ ^(b)は受信信号
ｕ（ｋ、ｎ）のレンジビンブロック番号ｂにおける平均
電力である。

【００４４】

【数３】

【００４５】もう１つの特徴量であるＡＲモデルの極の
絶対値の平均値について簡単に説明する。詳細は、特開
２００１−１８３４５３号公報および特開２００１−２
４２２３８号公報に記されている。クラッタ中心周波数
推定手段２ではヒットおよびレンジビン毎に１次と２次
のＡＲモデルを用いてクラッタ中心周波数を求める。中
心周波数推定値の基となった複素数値（偏角をとる前の
値）を極と呼ぶことにする。１次と２次のＡＲモデルの
極もヒットおよびレンジビン毎に得られる。

【００４６】こうして得られた極の絶対値をレンジビン
ブロック内で平均する。平均した結果を１次ＡＲモデル
に対してＱ_１ ^（ｂ）、２次ＡＲモデルに対してＱ_２ｉ
^（ｂ）（ｉ＝１、２）とする。そして、ＡＲモデルの極
の絶対値のレンジビンブロック内平均値（混同の恐れが
ないときは単にＡＲモデルの極の絶対値と呼ぶ）につい
て数値的に調べると、以下のことがわかった。 ・クラッタが存在しないときは、１次ＡＲモデルの極の
絶対値は小さくなる。 ・単峰性クラッタの場合は、１次ＡＲモデルの極の絶対
値と、２次ＡＲモデルの極の絶対値の一方は比較的大き
い値を取る。 ・複峰性クラッタの場合は、２次ＡＲモデルの２つの極
の絶対値はともに比較的大きい値を取る。

【００４７】判定手段３における判定アルゴリズムを図
２に示すフローチャートを参照して説明する。レンジビ
ンブロック番号ｂ（ｂ＝１、２、・・・、Ｋ／Ｂ）に着
目する。 ステップＳ１：受信信号電力Ｐ_ｕ ^(b)がしきい値P_ｔｈ未
満かどうか調べる。P _ｔｈは雑音電力よりやや大きい値
に設定する。Ｐ_ｕ ^(b)＜P_ｔｈであればステップＳ２へ、
そうでなければステップＳ３へ移行する。 ステップＳ２：クラッタはないと判定して受信信号をそ
のまま出力する。つまり、選択手段１は図１のＡを選択
し、判定操作を終了する。

【００４８】ステップＳ３：１次ＡＲモデルの極の絶対
値Ｑ_１ ^（ｂ）が予め設定した極のしきい値Ｑ_ｔｈより小
さいかどうか調べる。Ｑ_１ ^（ｂ）＜Ｑ_ｔｈであればステ
ップＳ２へ。そうでなければステップＳ４へ。（このス
テップを設けているのは、クラッタがなくても目標信号
が存在する場合を想定している。） ステップＳ４：２次ＡＲモデルの極の絶対値Ｑ_２１
^（ｂ）、Ｑ_２２ ^（ｂ）の両方が極のしきい値Ｑ_ｔｈ以上
かどうか調べる。両方がしきい値Ｑ_ｔｈ以上あればステ
ップＳ６へ。そうでなければステップＳ５へ。 ステップＳ５：単峰性クラッタが存在すると判定して、
選択手段１は図１のＢを選択して判定操作を終了する。 ステップＳ６：複峰性クラッタが存在すると判定して、
選択手段１は図１のＣを選択して判定操作を終了する。

【００４９】ステップＳ１で、Ｐ_ｕ ^(b)＜P_ｔｈであれ
ば、もはやクラッタ中心周波数推定やＡＲモデルの極の
絶対値を計算する必要は必ずしもない。同様に、ステッ
プＳ３でＱ_１ ^（ｂ）＜Ｑ_ｔｈであれば、２次ＡＲモデリ
ングを行う必要は必ずしもない。

【００５０】図１の出力信号ｚ（ｋ、ｎ）は式（５）の
ようになる。これはレンジビンブロック毎に変わる。

【００５１】

【数４】

【００５２】式（５）で、ｙ_１（ｋ、ｎ）は式（６）、
ｙ_３（ｋ、ｎ）は式（７）、（８）で求められる。ｃは
正規化係数で、図１の乗算器７に対応する。ｃは例え
ば、第２のノッチフィルタ４−２に複素白色雑音を入力
したときに、第３のノッチフィルタ４−３の出力信号ｙ
_３（ｋ、ｎ）の電力が、入力雑音電力と同じになるよう
に決める。

【００５３】

【数５】

【００５４】図１では、最大２つのスペクトルのピーク
を持つクラッタを対象にした処理であった。これを拡張
して、特開２００１−１８３４５３号公報と同様、３つ
以上のスペクトルのピークを持つクラッタを対象にする
ことも可能である。例えば、最大３つのスペクトルのピ
ークを持つクラッタを対象にする場合は、３つのノッチ
フィルタを縦続接続したものを、図１の選択手段１の選
択肢に加えることになる。それに伴い、ノッチフィルタ
係数計算手段、零点周波数０のフィルタ係数格納手段も
増えることになる。また、クラッタ中心周波数推定手段
２で使用するＡＲモデルも最大３次のものになる。判定
手段３において、図２のステップＳ４で”Ｙｅｓ”の場
合は、さらに３次ＡＲモデルの極による判定が加わる。
３次ＡＲモデルの極が３つともしきい値Ｑ_ｔｈ以上であ
れば、３つのノッチフィルタを縦続接続したものでクラ
ッタ抑圧処理を行う。そうでない場合は、図１の選択手
段１の選択肢Ｃを選択する。

【００５５】この実施の形態１が特開２００１−１８３
４５３号公報および特開２００１−２４２２３８号公報
と異なる点は、選択手段１によるノッチフィルタ選択を
フィルタ処理の前に行う点にある。複数のフィルタ出力
を選択するのではない。よって、必要最小限のフィルタ
処理にとどめることができる。また、判定手段３におけ
る判定結果によっては、クラッタ中心周波数推定の必要
はなくなる場合もある。これらにより、信号処理演算量
の低減を図ることができる。

【００５６】従って、実施の形態１によれば、判定手段
３で利用する特徴量が１コヒーレントプロセッシングイ
ンターバル内の受信信号で算出可能であるため、従来の
技術のように数回のスキャンを必要としないで実際のク
ラッタの距離に関する分布に適応してクラッタ抑圧を行
うことが可能となる。また、特徴量の算出には多数のヒ
ット数を必要としないため、１コヒーレントプロセッシ
ングインターバルあたりのパルスヒット数が少ない捜索
レーダでも良好なクラッタ抑圧性能を得ることができ
る。

【００５７】実施の形態２．実施の形態２は、実施の形
態１を巡回的に不等間隔パルスを送信するスタガトリガ
方式に適用できるように変形したものである。図３は、
この発明の実施の形態２に係るクラッタ抑圧装置を示す
構成図である。クラッタ抑圧装置は、通常レーダ装置を
構成する一要素であり、レーダ装置に組み込んだ形で使
用する。図３において、図１と同じ構成要素については
説明を省略する。１０−１は単峰性スペクトルを持つク
ラッタを抑圧するための第１の時変ノッチフィルタ（Ｆ
ＩＲ形）、１０−２は２つのクラッタが重畳したうちの
一方のクラッタを抑圧するための第２の時変ノッチフィ
ルタ（ＦＩＲ形）、１１は第２の時変ノッチフィルタ１
０−２と縦続接続したときに、２つのクラッタの中心周
波数に零点を持つようにして、２つのクラッタが重畳し
たうちのもう一方も抑圧できるようにするための補償フ
ィルタ（ＦＩＲ形）である。１２−ｉ（ｉ＝１、２、以
下同様）は第ｉの時変ノッチフィルタ１０−ｉの係数を
計算する第ｉのノッチフィルタ係数計算手段、１３は第
２の時変ノッチフィルタ１０−２の係数を利用して補償
フィルタ１１の係数を計算するための補償フィルタ係数
計算手段、１４−ｉは第ｉの時変ノッチフィルタ１０−
ｉの係数の基となる零点周波数が０の時変ノッチフィル
タの係数を格納する第ｉの零点周波数０の時変フィルタ
係数格納手段である。「時変」とは、フィルタの係数が
信号のサンプリング間隔に応じて変わるという意味であ
る。

【００５８】文献３（H. W. Thomas、 N. P. Lutte、 a
nd M. W. Jelffs、 "Design of m.t.i. filters with s
taggered p.r.f: a pole-zero approach、" Proc. IE
E、 vol. 121、 no. 12、 p. 1460-1466、 1974）によ
れば、スタガトリガ方式の場合、従来の２重消去器など
のようにフィルタ係数を時不変とするのではなく、処理
を行おうとする信号のパルスの位置（あるいはパルス間
隔）に応じてフィルタ係数を変えると、スタガトリガ方
式でも周波数０に多重零点を持つ阻止域幅の広いノッチ
フィルタを得ることができる。本実施の形態でもそのよ
うな時変係数フィルタを採用することにする。

【００５９】実施の形態２の説明の前に、表記法を以下
に記す。スタガトリガ方式スタガ数をＬとして、ｉ≦Ｌ
に対してはτ_ｉ＝ＰＲＩ_ｉ、ｉ＞Ｌに対してはτ_Ｌ＋１
＝ＰＲＩ_１、τ_Ｌ＋２＝ＰＲＩ_２、・・・、τ_２Ｌ−１
＝ＰＲＩ_Ｌ−１、τ_２Ｌ＝ＰＲＩ_Ｌ、τ_２Ｌ＋１＝ＰＲ
Ｉ_１、・・・とする。

【００６０】 パルス間隔 ＰＲＩ_１、ＰＲＩ_２、・・・、ＰＲＩ_Ｌ スタガトリガ比（既約整数比） Ｒ_１：Ｒ_２：・・・：Ｒ_Ｌ 時刻サンプル点 ｔ_１、ｔ_２、ｔ_３、・・・ ｔ_１＝０ ｔ_２＝ＰＲＩ_１ ｔ_３＝ＰＲＩ_１＋ＰＲＩ_２ ・・・ ｔ_Ｌ＝ＰＲＩ_１＋ＰＲＩ_２＋・・・ ＋ＰＲＩ_Ｌ−１ ｔ_Ｌ＋１＝ＰＲＩ_１＋ＰＲＩ_２＋・・・ ＋ＰＲＩ_Ｌ ｔ_Ｌ＋２＝ＰＲＩ_１＋ＰＲＩ_２＋・・・ ＋ＰＲＩ_Ｌ＋ＰＲＩ_１ ・・・ 平均ＰＲＩ ＰＲＩ_ａｖ＝(ＰＲＩ_１＋ＰＲＩ_２＋・・・ ＋ＰＲＩ_Ｌ)／Ｌ （時刻やパルス間隔は正規化されていない。）

【００６１】実施の形態２においては、選択手段１、ク
ラッタ中心周波数推定手段２、判定手段３の動作につい
ては実施の形態１と同じであるので、実施の形態１と異
なるフィルタの構成について説明する。受信信号をｕ
（ｋ、ｔ_ｎ）、第１の時変ノッチフィルタ１０−１の出
力信号をｙ_１（ｋ、ｔ_ｎ）、第２の時変ノッチフィルタ
１０−２の出力信号をｙ_２（ｋ、ｔ_ｎ）、補償フィルタ
１１の出力信号をｙ_３（ｋ、ｔ_ｎ）、図３の出力信号を
ｚ（ｋ、ｔ_ｎ）とする。ｎはヒット番号（ｎ＝１、２、
・・・、Ｎ）である。第１の時変ノッチフィルタ１０−
１は単峰性クラッタ抑圧用、第２の時変ノッチフィルタ
１０−２と補償フィルタ１１の縦続接続は複峰性クラッ
タ抑圧用である。クラッタ中心周波数推定手段２では既
に３種のクラッタ中心周波数ｆ_０１ ^(b)、ｆ_０２１ ^(b)、
ｆ_０２２ ^(b)が推定されているものとする。

【００６２】第１、第２の時変ノッチフィルタ１０−
１、１０−２、補償フィルタ１１と対応するフィルタ係
数計算手段について説明する。想定されるクラッタ帯域
幅に対応して、あらかじめ周波数０近傍を阻止域とする
適当な時変高域通過ディジタルフィルタ（周波数０に零
点を持つことが望ましい）を２種類用意しておく。それ
らの係数（実数）を第１の時変ノッチフィルタ１０−１
用にｈ_ｉｍ（ｍ＝０、１、・・・、Ｍ_１−１；Ｍ_１はイ
ンパルス応答長；ｉ＝０、１、２、・・・、Ｌ−１）、
第２の時変ノッチフィルタ１０−２用にｇ_ｉｍ（ｍ＝
０、１、・・・、Ｍ _２−１；Ｍ_２はインパルス応答長）
とする。これらはそれぞれ第１および第２の零点周波数
０の時変フィルタ係数格納手段１４−１、１４−２に格
納されている。これらは例えば文献３の方法で計算でき
る。

【００６３】クラッタ中心周波数推定手段２で得られた
推定値は、上述のようにｆ_０１ ^(b)、ｆ_０２１ ^(b)（これ
は一般に固定クラッタに対応）、ｆ_０２２ ^(b)である。
これらは平均ＰＲＦで正規化された値とする。平均ＰＲ
Ｆとは、パルス繰返し周期の平均ＰＲＩ_ａｖの逆数であ
る。第１の時変ノッチフィルタ１０−１の係数をＡ_{ｉ ｍ}
^(b)、第２の時変ノッチフィルタ１０−２の係数をＢ
_ｉｍ ^(b)とすると、第１、第２の時変ノッチフィルタ係
数計算手段１４−１、１４−２ではそれぞれ式（９）、
（１０）の計算を行い、第１、第２のノッチフィルタ１
０−１、１０−２に出力する。

【００６４】

【数６】

【００６５】補償フィルタ１１の係数Ｃ_ｉｍ ^(b)（ｍ＝
０、１、・・・、Ｍ_３−１；Ｍ_３はインパルス応答長）
は、クラッタ中心周波数推定手段２における２次ＡＲモ
デルによる式（１０）で使わなかった推定値ｆ_０２２
^(b)（これは一般に移動クラッタに対応）と、式（１
０）の第２の時変ノッチフィルタ１０−２の係数をＢ
_ｉｍ ^(b)を用いて、補償フィルタ係数計算手段１３で例
えば特開２００１−２４２２３８号公報に記されている
連立方程式をＬ回解く方法で計算する。これによって第
２の時変ノッチフィルタ１０−２と補償フィルタ１１を
縦続接続したものはｆ _０２１ ^(b)とｆ_０２２ ^(b)に零点を
形成する。補償フィルタ１１を単純にノッチフィルタと
しては不都合が生ずるのは、既に説明した通りである。

【００６６】図２の出力信号は式（１１）のようにな
る。これはレンジビンブロック毎に変わる。式（１１）
で、ｙ_１（ｋ、ｔ_ｎ）は式（１２）、ｙ_３（ｋ、ｔ_ｎ）
は式（１３）（１４）で求められる。

【００６７】

【数７】

【００６８】図３では、複峰性クラッタ抑圧のために第
２の時変ノッチフィルタ１０−２と補償フィルタ１１の
縦続構成としたが、これを２つの周波数に零点を持つ単
一の時変フィルタとしてもよい。フィルタ係数計算のた
めの演算量は、図３の縦続接続構成の方が少ない。

【００６９】図３では、最大２つのスペクトルのピーク
を持つクラッタを対象にした処理であった。これを拡張
して、特開２００１−２４２２３８号公報と同様に、３
つ以上のスペクトルのピークを持つクラッタを対象にす
ることも可能である。例えば、最大３つのスペクトルの
ピークを持つクラッタを対象にする場合は、１つの時変
ノッチフィルタと２つの補償フィルタを縦続接続したも
のを、図３の選択手段１の選択肢に加えることになる。
それに伴い、補償フィルタ係数計算手段、零点周波数０
のフィルタ係数格納手段も増えることになる。また、ク
ラッタ中心周波数推定手段２で使用するＡＲモデルも最
大３次のものになる。判定手段３における動作は実施の
形態１で説明したのと同様である。

【００７０】実施の形態２が特開２００１−２４２２３
８号公報と異なる点は、選択手段１によるノッチフィル
タ選択をフィルタ処理の前に行う点にある。複数のフィ
ルタ出力を選択するのではない。よって、必要最小限の
フィルタ処理にとどめることができる。また、判定手段
３における判定結果によっては、クラッタ中心周波数推
定や時変ノッチフィルタ係数計算の必要がなくなる場合
もある。これらにより、信号処理演算量の低減を図るこ
とができる。

【００７１】以上のように、実施の形態２によれば、判
定手段３で利用する特徴量が１コヒーレントプロセッシ
ングインターバル内の受信信号で算出可能であるため、
従来の技術のように数回のスキャンを必要としないで実
際のクラッタの距離に関する分布に適応してクラッタ抑
圧を行うことが可能となる。固定クラッタと移動クラッ
タが重畳した場合も、複数のノッチ周波数を持つ阻止域
減衰量の多い従属な２つの時変フィルタの縦続接続で処
理するため、フィルタ係数の近似計算や波形ひずみに起
因するクラッタ抑圧性能の劣化はなく、複峰性クラッタ
抑圧性能が高い。また、特徴量の算出には多数のヒット
数を必要としないため、１コヒーレントプロセッシング
インターバルあたりのパルスヒット数が少ない捜索レー
ダでも良好なクラッタ抑圧性能を得ることができる。

【００７２】実施の形態３．実施の形態１と２では、選
択手段１が処理に用いるべきフィルタを切り替えてい
た。その代わりに、判定手段３の判定結果に基づいてフ
ィルタの係数を計算し、その係数を単一のクラッタ抑圧
用ノッチフィルタの係数として設定するようにしてもよ
い。図４は、実施の形態３に係るクラッタ抑圧装置を示
す構成図である。図４において、２１はクラッタ抑圧用
のノッチフィルタ（ＦＩＲ形）、２２はノッチフィルタ
２１の係数を計算するノッチフィルタ係数計算手段であ
り、ノッチフィルタとしては、時不変あるいは時変係数
のノッチフィルタを用いることが出来る。

【００７３】フィルタ係数計算手段２２の動作につい
て、スタガトリガ方式でない場合について説明する。ノ
ッチフィルタ係数計算手段２２の中に判定手段３とおな
じ仕組みが含まれている。第ｂレンジビンブロックの受
信信号に対して、図２に対応して「Ａ（受信信号）を選
択」（ステップＳ２）と判定した場合は、クラッタがな
いと判定されたので、ノッチフィルタ２１の係数ｐ_ｍ
^(ｂ)（ｍ＝０、１、・・・、Ｍ−１；Ｍはインパルス応
答長で、判定結果により異なる。ｂはレンジビンブロッ
ク番号）としては、ｐ_０ ^(ｂ)＝１（Ｍ＝１）と設定す
る。これはフィルタがないのと同じで、信号をそのまま
通過させる。

【００７４】第ｂレンジビンブロックの受信信号に対し
て、図２に対応して「Ｂを選択（単峰性クラッタ抑圧フ
ィルタで処理）」（ステップＳ５）と判定した場合は、
ノッチフィルタ係数計算手段２２はノッチフィルタ２１
の係数ｐ_ｍ ^(ｂ)を式（１５）のように設定する。α_ｍ
^(b)は式（３）と同じである。第ｂレンジビンブロック
の受信信号に対して、図２に対応して「Ｃを選択（複峰
性クラッタ抑圧フィルタで処理）」（ステップＳ６）と
判定した場合は、ノッチフィルタ係数計算手段２２はノ
ッチフィルタ２１の係数ｐ_ｍ ^(ｂ)を式（１６）のように
設定する。β_１ｍ ^(b)、β_２ｍ ^(b)は式（３）と同じであ
り、＊は２つのフィルタのインパルス応答β_１ｍ ^(b)、
β_２ｍ ^(b)の畳み込み演算を意味する。ノッチフィルタ
２１の出力信号ｚ（ｋ、ｎ）は式（１７）のようにな
る。

【００７５】

【数８】

【００７６】スタガトリガ方式の場合は、ノッチフィル
タ２１の係数が時変であり、式（１６）、（１７）はそ
のまま適用できないことに注意すれば、動作は同様であ
る。以下、スタガトリガ方式の場合について説明する。
ノッチフィルタ２１の係数をスタガトリガ方式でない場
合と区別してｑ_ｉｍ ^（ｂ）（ｉ＝０，１，・・・，Ｌ−
１；ｍ＝０，１，・・・，Ｍ−１；Ｍはインパルス応答
長で、判定結果により異なる。ｂはレンジビンブロック
番号）と表す。第ｂレンジビンブロックの受信信号に対
して、図２に対応して「Ａ（受信信号）を選択」（ステ
ップＳ２）と判定した場合は、クラッタがないと判定さ
れたので、ノッチフィルタ２１の係数ｑ _ｉｍ ^（ｂ）とし
ては、ｑ_ｉ０ ^（ｂ）＝１（Ｍ＝１）と設定する。これは
フィルタがないのと同じで、そのまま信号を通過させ
る。

【００７７】第ｂレンジビンブロックの受信信号に対し
て、図２に対応して「Ｂを選択（単峰性クラッタ抑圧フ
ィルタで処理）」（ステップＳ５）と判定した場合は、
ノッチフィルタ係数計算手段２２はノッチフィルタ２１
の係数ｑ_ｉｍ ^（ｂ）を式（１８）のように設定する。Ａ
_ｉｍ ^(b)は式（９）と同じである。

【００７８】第ｂレンジビンブロックの受信信号に対し
て、図２に対応して「Ｃを選択（複峰性クラッタ抑圧フ
ィルタで処理）」（ステップＳ６）と判定した場合は、
ノッチフィルタ係数計算手段２２はノッチフィルタ２１
の係数ｑ_ｉｍ ^（ｂ）を式（１９）のように設定する。式
（１９）で、Ｄ_ｉｍ ^（ｂ）は式（２０）のように計算す
る。式（２０）で、Ｂ_ｉｍ ^（ｂ）（ｍ＝０，１，…，Ｍ
_１−１）は式（１０）と同じ、Ｃ_ｉｍ ^（ｂ）（ｍ＝０，
１，…，Ｍ_２−１）は補償フィルタ１１の係数（実施の
形態２で述べたように特開２００１−２４２２３８号で
説明した方法で計算できる）、＊は[ ]で囲んだ２つの
数列の畳み込み演算を意味する。＋は畳込みの結果得ら
れた数列をベクトルとみなしたときのベクトルの加算で
ある。

【００７９】時刻ｔ_kとＣ_im ^（ｂ）の対応関係は以下の
通りである。ｔ＝ｔ₁，ｔ_L+1，ｔ_{2L+ 1}，・・・に対して
はＣ₀₀ ^（ｂ），Ｃ₀₁ ^（ｂ），・・・，Ｃ_0、M2−１
^（ｂ）が対応、ｔ＝ｔ₂，ｔ_L+2，ｔ_2L+2，・・・に対し
てはＣ₁₀ ^（ｂ），Ｃ₁₁ ^（ｂ），・・・，Ｃ_1、M2−１
^（ｂ）が対応、ｔ＝ｔ₃，ｔ_L+3，ｔ_2L+3，・・・に対し
てはＣ_{2 0} ^（ｂ），Ｃ₂₁ ^（ｂ），・・・，Ｃ_2、M2−１
^（ｂ）が対応する。以下同様である。時刻ｔ_kとＢ_im
^（ｂ）の対応関係も同様である。式（２０）のＢ_im
^（ｂ）の添字の左側の値ｉが負の数になった場合は、ｉ
＝−１，−２，−３，・・・はそれぞれＬ−１，Ｌ−
２，Ｌ−３，・・・と読み替える。ノッチフィルタ２１
の出力信号ｚ（ｋ，ｔ_ｎ）は式（２１）のようになる。

【００８０】ここでは最大２つのスペクトルのピークを
持つクラッタを抑圧する場合について説明したが、３つ
以上のスペクトルのピークを持つクラッタを対象にする
ように拡張することも可能である。

【００８１】

【数９】

【００８２】実施の形態３が特開２００１−１８３４５
３号公報および特開２００１−２４２２３８号公報と異
なる点は、受信信号の当該レンジビンブロックにクラッ
タがあるかどうか、クラッタがある場合は単峰性か複峰
性かを判定した後に、フィルタ係数を計算して単一のフ
ィルタの係数として設定する点にある。複数のフィルタ
出力を選択するのではない。よって、必要最小限のフィ
ルタ処理にとどめることができる。また、前記の判定結
果によっては、クラッタ中心周波数推定や時変ノッチフ
ィルタ係数計算の必要がなくなる場合もある。これらに
より、信号処理演算量の低減を図ることができる。

【００８３】以上のように、実施の形態３によれば、フ
ィルタ係数計算手段２２に含まれる判定で利用する特徴
量が１コヒーレントプロセッシングインターバル内の受
信信号で算出可能であるため、従来の技術のように数回
のスキャンを必要としないで実際のクラッタの距離に関
する分布に適応してクラッタ抑圧を行うことが可能とな
る。固定クラッタと移動クラッタが重畳した場合も、複
数のノッチ周波数を持つ阻止域減衰量の多い従属な２つ
の時変フィルタの縦続接続で処理するため、フィルタ係
数の近似計算や波形ひずみに起因するクラッタ抑圧性能
の劣化はなく、複峰性クラッタ抑圧性能が高い。また、
特徴量の算出には多数のヒット数を必要としないため、
１コヒーレントプロセッシングインターバルあたりのパ
ルスヒット数が少ない捜索レーダでも良好なクラッタ抑
圧性能を得ることができる。

【００８４】実施の形態４．実施の形態１および実施の
形態３では、判定手段３にアルゴリズムとして図２に示
すフローチャートを用いたが、クラッタスペクトルの単
峰性と複峰性の判定として、クラッタ中心周波数推定結
果（レンジビンブロック内で平均化されたもの）を利用
すると、より精度の高い判定が行える。

【００８５】図５は、この発明の実施の形態４に係る判
定手段３における判定アルゴリズムを示したフローチャ
ートである。図２との違いは、ステップＳ４の次に、ス
テップＳＳ１を設けたことである。

【００８６】２次ＡＲモデルの２つの極（レンジビンブ
ロック内での絶対値の平均値）がともにしきい値Ｑ_ｔｈ
以上であっても、２次ＡＲモデルによるクラッタ中心周
波数推定値ｆ_０２１ ^(b)，ｆ_０２２ ^(b)の差の絶対値｜ｆ
_０２１ ^(b)−ｆ_０２２ ^(b)｜が所定のしきい値ｆ_ｄｔｈよ
り小さい場合は，単峰性クラッタとみなし，選択手段１
は図１のＢを選択し、判定操作を終了する。上記に当て
はまらない場合は、クラッタは複峰性であると判定し、
選択手段１は図１のＣを選択し、判定操作を終了する。

【００８７】ステップＳＳ１を要約すると、以下のよう
になる。ステップＳＳ１：｜ｆ_{０２ １} ^(b)−ｆ_０２２ ^(b)
｜＜ｆ_ｄｔｈであれば、ステップＳ５へ移行する。そう
でない場合は、ステップＳ６へ移行する。ここで、クラ
ッタ中心周波数推定値ｆ_{０２ １} ^(b)，ｆ_０２２ ^(b)は既に
得られているものであり、ステップＳＳ１の追加による
演算負荷はわずかである。

【００８８】以上のように、実施の形態４によれば、ク
ラッタスペクトルの単峰性と複峰性の判定精度を高める
ことが可能となる。

【００８９】

【発明の効果】以上ように、この発明によれば、ノッチ
フィルタ選択をフィルタ処理の前に行うようにしたの
で、必要最小限のフィルタ処理にとどめることができ、
また、判定結果によっては、クラッタ中心周波数推定の
必要がなくなる場合もあり、信号処理演算量の低減を図
ることができる。

【００９０】また、判定で利用する特徴量が１コヒーレ
ントプロセッシングインターバル内の受信信号で算出可
能であるため、従来の技術のように数回のスキャンを必
要としないで実際のクラッタの距離に関する分布に適応
してクラッタ抑圧を行うことが可能となり、また、特徴
量の算出には多数のヒット数を必要としないため、１コ
ヒーレントプロセッシングインターバルあたりのパルス
ヒット数が少ない捜索レーダでも良好なクラッタ抑圧性
能を得ることができる。

【００９１】また、選択手段で選択すべきノッチフィル
タを、ＡＲモデルの極、受信信号の電力およびクラッタ
中心周波数推定値に基づいて複数の連続するレンジビン
からなるブロック毎に判定するようにしたので、クラッ
タスペクトルの単峰性と複峰性の判定精度を高めること
が可能となる。

【００９２】また、固定クラッタと移動クラッタが重畳
した場合も、複数のノッチ周波数を持つ阻止域減衰量の
多い従属な２つの時変フィルタの縦続接続で処理するた
め、フィルタ係数の近似計算や波形ひずみに起因するク
ラッタ抑圧性能の劣化はなく、複峰性クラッタ抑圧性能
が高い。

【００９３】さらに、受信信号の当該レンジビンブロッ
クにクラッタがあるかどうか、クラッタがある場合は単
峰性か複峰性かを判定した後に、フィルタ係数を計算し
て単一のフィルタの係数として設定するので、必要最小
限のフィルタ処理にとどめることができ、また、前記の
判定結果によっては、クラッタ中心周波数推定や時変ノ
ッチフィルタ係数計算の必要がなくなる場合もあり、信
号処理演算量の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るクラッタ抑圧
装置の構成図である。

【図２】 判定手段３における判定方法を示したフロー
チャートである。

【図３】 この発明の実施の形態２に係るクラッタ抑圧
装置の構成図である。

【図４】 この発明の実施の形態３に係るクラッタ抑圧
装置の構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態４に係る判定手段３に
おける判定方法を示したフローチャートである。

【図６】 従来のクラッタ抑圧装置の概念的な構成図で
ある。

【図７】 文献１で開示されたクラッタ抑圧装置の構成
図である。

【図８】 ノッチ周波数０Ｈｚに零点を持つ時変フィル
タ、零点周波数−６００Ｈｚに零点を持つ時変フィル
タ、およびその２つのフィルタを縦続接続したときの等
価振幅二乗特性を示した図である。

【符号の説明】

１ 選択手段、２ クラッタ中心周波数推定手段、３
判定手段、４−１ 第１のノッチフィルタ、４−２ 第
２のノッチフィルタ、４−３ 第３のノッチフィルタ、
５−１ 第１のノッチフィルタ係数計算手段、５−２
第２のノッチフィルタ係数計算手段、５−３ 第３のノ
ッチフィルタ係数計算手段、６−１ 第１の零点周波数
０のフィルタ係数格納手段、６−２ 第２の零点周波数
０のフィルタ係数格納手段、６−３ 第３の零点周波数
０のフィルタ係数格納手段、７乗算器、１０−１ 第１
の時変ノッチフィルタ、１０−２ 第２の時変ノッチフ
ィルタ、１１ 補償フィルタ、１２−１ 第１の時変ノ
ッチフィルタ係数計算手段、１２−２ 第２の時変ノッ
チフィルタ係数計算手段、１３ 補償フィルタ係数計算
手段、１４−１ 第１の零点周波数０の時変フィルタ係
数格納手段、１４−２ 第２の零点周波数０の時変フィ
ルタ係数格納手段、２１ ノッチフィルタ、２２ ノッ
チフィルタ係数計算手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AB04 AH14 AH19 AH31 AH33 AH41 AK14 AK16 AK22 BA01 BH06

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーダにおいて受信される不要反射エコ
   ーであるクラッタを抑圧するための１つ以上のノッチフ
   ィルタを用い、前記ノッチフィルタの零点周波数を、最
   大エントロピー法に基づいてクラッタ中心周波数を推定
   するクラッタ中心周波数推定手段における推定値に設定
   する手段を備えたクラッタ抑圧装置において、 前記ノッチフィルタを選択する選択手段と、 前記選択手段で選択すべきノッチフィルタを、前記クラ
   ッタ中心周波数推定手段において得られるＡＲ（auto-r
   egressive）モデルの極および前記受信信号の電力に基
   づいて複数の連続するレンジビンからなるブロック毎に
   判定する判定手段とを備えたことを特徴とするクラッタ
   抑圧装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のクラッタ抑圧装置にお
   いて、 前記判定手段は、前記選択手段で選択すべきノッチフィ
   ルタを、前記クラッタ中心周波数推定手段において得ら
   れるＡＲモデルの極、前記受信信号の電力およびクラッ
   タ中心周波数推定値に基づいて複数の連続するレンジビ
   ンからなるブロック毎に判定することを特徴とするクラ
   ッタ抑圧装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のクラッタ抑圧
   装置において、 前記ノッチフィルタとして、時不変係数のノッチフィル
   タを用いたことを特徴とするクラッタ抑圧装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２に記載のクラッタ抑圧
   装置において、 前記レーダとして、スタガトリガ方式のレーダを用いる
   と共に、 前記ノッチフィルタとして、時変係数ノッチフィルタを
   用いたことを特徴とするクラッタ抑圧装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のクラッタ抑圧装置にお
   いて、 前記時変係数ノッチフィルタとして、複峰性スペクトル
   を持つクラッタを抑圧するために縦続に接続された複数
   の時変フィルタを備え、 前記縦続接続された複数の時変フィルタ全体としての周
   波数特性が、前記クラッタ中心周波数推定手段により推
   定された複数のクラッタ中心周波数推定値に周波数特性
   の零点を持つように、前記複数の時変フィルタ係数を設
   定することを特徴とするクラッタ抑圧装置。
6. 【請求項６】 レーダにおいて受信される不要反射エコ
   ーであるクラッタを抑圧するための１つの時不変もしく
   は時変係数のノッチフィルタを用い、前記ノッチフィル
   タの零点周波数を、最大エントロピー法に基づいてクラ
   ッタ中心周波数を推定するクラッタ中心周波数推定手段
   における推定値に設定する手段を備えたクラッタ抑圧装
   置において、 前記クラッタ中心周波数推定手段において得られるＡＲ
   （auto-regressive）モデルの極および前記レーダにお
   ける受信信号の電力に基づいて、前記ノッチフィルタの
   係数を、複数の連続するレンジビンからなるブロック毎
   に設定する設定手段を備えたことを特徴とするクラッタ
   抑圧装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載のクラッタ抑圧装置にお
   いて、 前記設定手段は、前記クラッタ中心周波数推定手段にお
   いて得られるＡＲモデルの極、前記受信信号の電力およ
   びクラッタ中心周波数推定値に基づいて、前記ノッチフ
   ィルタの係数を、複数の連続するレンジビンからなるブ
   ロック毎に設定することを特徴とするクラッタ抑圧装
   置。
8. 【請求項８】 レーダにおいて受信される不要反射エコ
   ーであるクラッタを抑圧するための１つ以上のノッチフ
   ィルタを用い、前記ノッチフィルタの零点周波数を、最
   大エントロピー法に基づいてクラッタ中心周波数を推定
   するクラッタ中心周波数推定ステップにおける推定値に
   設定するようにしたクラッタ抑圧方法において、 前記ノッチフィルタを選択する選択ステップと、 前記選択ステップで選択すべきノッチフィルタを、前記
   クラッタ中心周波数推定ステップにおいて得られるＡＲ
   （auto-regressive）モデルの極および前記受信信号の
   電力に基づいて複数の連続するレンジビンからなるブロ
   ック毎に判定する判定ステップとを備えたことを特徴と
   するクラッタ抑圧方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のクラッタ抑圧方法にお
   いて、 前記判定ステップは、前記選択ステップで選択すべきノ
   ッチフィルタを、前記クラッタ中心周波数推定ステップ
   において得られるＡＲモデルの極、前記受信信号の電力
   およびクラッタ中心周波数推定値に基づいて複数の連続
   するレンジビンからなるブロック毎に判定することを特
   徴とするクラッタ抑圧方法。
10. 【請求項１０】 請求項８または９に記載のクラッタ抑
    圧方法において、 前記ノッチフィルタとして、時不変係数のノッチフィル
    タを用いたことを特徴とするクラッタ抑圧方法。
11. 【請求項１１】 請求項８または９に記載のクラッタ抑
    圧方法において、 前記レーダとして、スタガトリガ方式のレーダを用いる
    と共に、 前記ノッチフィルタとして、時変係数ノッチフィルタを
    用いたことを特徴とするクラッタ抑圧方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のクラッタ抑圧方法
    において、 前記時変係数ノッチフィルタとして、複峰性スペクトル
    を持つクラッタを抑圧するために縦続に接続された複数
    の時変フィルタを備え、 前記縦続接続された複数の時変フィルタ全体としての周
    波数特性が、前記クラッタ中心周波数推定ステップによ
    り推定された複数のクラッタ中心周波数推定値に周波数
    特性の零点を持つように、前記複数の時変フィルタ係数
    を設定することを特徴とするクラッタ抑圧方法。
13. 【請求項１３】 レーダにおいて受信される不要反射エ
    コーであるクラッタを抑圧するための１つの時不変もし
    くは時変係数のノッチフィルタを用い、前記ノッチフィ
    ルタの零点周波数を、最大エントロピー法に基づいてク
    ラッタ中心周波数を推定するクラッタ中心周波数推定ス
    テップにおける推定値に設定するようにしたクラッタ抑
    圧方法において、 前記クラッタ中心周波数推定ステップにおいて得られる
    ＡＲ（auto-regressive）モデルの極および前記レーダ
    における受信信号の電力に基づいて、前記ノッチフィル
    タの係数を、複数の連続するレンジビンからなるブロッ
    ク毎に設定する設定ステップを備えたことを特徴とする
    クラッタ抑圧方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のクラッタ抑圧方法
    において、 前記設定ステップは、前記クラッタ中心周波数推定ステ
    ップにおいて得られるＡＲモデルの極、前記受信信号の
    電力およびクラッタ中心周波数推定値に基づいて、前記
    ノッチフィルタの係数を、複数の連続するレンジビンか
    らなるブロック毎に設定することを特徴とするクラッタ
    抑圧方法。