JP2005326297A

JP2005326297A - レーダ装置

Info

Publication number: JP2005326297A
Application number: JP2004145233A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Morita; 岳森田; Teruyuki Hara; 照幸原; Takashi Sekiguchi; 高志関口
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】目標の振幅と位相情報を併用して、移動目標の検出性能を改善できるレーダ装置を得る。
【解決手段】受信信号からパワー、位相スペクトルを求める周波数分析回路１０１と、パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する電力積分回路１０２と、位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換回路１０３と、ドップラー速度から目標の移動距離を推定する移動距離計算回路１０４と、移動距離から位相変化量を求める位相変化量算出回路１０５と、位相変化量を用いて周波数帯域毎に位相スペクトルの位相を補償する位相補償回路１０６と、位相補償後の位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に位相分散値を求める位相分散計算回路１０７と、電力積分回路１０２の出力を同じ帯域の位相分散値で強調する強調回路１０８と、強調回路１０８の出力から目標の有無を判定する閾値検出回路１０９とを設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、パワーレベルを、目標の移動に伴う位相変化を補償した位相分散値で強調処理することにより、移動目標に対する検出性能を改善するレーダ装置に関するものである。

従来のレーダ装置は、信号電力を位相差分散値で強調処理することで検出性能を改善する（例えば、特許文献１参照）。

特許第２７８６１５４号公報

従来のレーダ装置は、目標信号の位相分散値および位相差分散値が、雑音信号のそれらと比較して小さい事を利用し、信号の平均パワーレベルをそれらで強調処理することによりＳ／Ｎ比を改善するものである。しかし、位相分散値で強調処理する従来方式は、静止目標に対しては有効であるが、移動目標に対しては目標信号の位相が時々刻々変化するため、その分散値は大きくなり、強調処理によるＳ／Ｎ改善効果は得られないという問題点があった。

一方、位相差分散値で強調処理する従来手法は、静止目標および移動目標の中でも等速移動目標に対しては有効であるが、加速度目標に対しては位相差が時々刻々変化するため、その分散値は大きくなり、強調処理によるＳ／Ｎ改善効果は得られないという問題点があった。

さらに、一般に位相差分散値は位相分散値と比較して大きくなるため、位相差分散値を用いる強調処理では、位相分散値を用いる強調処理よりもＳ／Ｎ改善効果が低下するという問題点があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、目標の振幅情報と位相情報を併用することで、移動目標に対しても検出性能を改善することができるレーダ装置を得るものである。

この発明に係るレーダ装置は、入力された受信信号に基づいてパワースペクトル、及び位相スペクトルを求める周波数分析手段と、前記パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する積分手段と、前記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換手段と、前記ドップラー速度に基づいて目標の移動距離を推定する移動距離推定手段と、前記目標の移動距離に基づいて位相変化量を求める位相変化量算出手段と、前記位相変化量を用いて周波数帯域毎に前記位相スペクトルの位相を補償する位相補償手段と、前記位相補償手段により位相を補償された位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第１の位相分散値を求める第１の位相分散計算手段と、前記積分手段の出力信号を同じ周波数帯域の前記位相分散値で強調する強調手段と、前記強調手段の出力信号と第１の閾値を比較して目標の有無を判定する閾値検出手段とを設けたものである。

この発明に係るレーダ装置は、目標の振幅情報と位相情報を併用することで、移動目標に対しても検出性能を改善することができるという効果を奏する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るレーダ装置について図１から図６までを参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、この実施の形態１に係るレーダ装置は、受信信号からパワースペクトルおよび位相スペクトルを求める周波数分析回路（周波数分析手段）１０１と、上記パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する電力積分回路（積分手段）１０２と、上記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換回路（速度変換手段）１０３と、上記ドップラー速度から目標の移動距離を推定する移動距離計算回路（移動距離推定手段）１０４と、上記推定した移動距離から位相変化量を求める位相変化量算出回路（位相変化量算出手段）１０５と、上記位相変化量を用いて周波数帯域毎に上記位相スペクトルの位相を補償する位相補償回路（位相補償手段）１０６と、上記補償後の位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に位相分散値を求める位相分散計算回路（第１の位相分散計算手段）１０７と、上記電力積分回路１０２の出力信号を同じ帯域の上記位相分散値で強調する強調回路（強調手段）１０８と、上記強調回路１０８の出力信号に対して目標の有無を判定する閾値検出回路（閾値検出手段）１０９とが設けられている。

つぎに、この実施の形態１に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。

周波数分析回路１０１は、レーダの受信信号を入力とし、コヒーレント処理が可能な時間ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）毎にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等による周波数分析を行い、周波数ビン毎の信号の電力、すなわちパワースペクトルＸ_ｋ（ｎ）を電力積分回路１０２に、周波数ビン毎の信号の位相、すなわち位相スペクトルφ_ｋ（ｎ）を速度変換回路１０３および位相補償回路１０６に出力する。ただし、ｎはコヒーレント積分番号、ｋは周波数ビンの番号を表す。

電力積分回路１０２は、周波数分析回路１０１からコヒーレント処理が可能な時間ＣＰＩ毎に入力されるＮ個のパワースペクトルＸ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を用いて、式（１）に示すように各周波数ビンに対しＰＤＩ（Post Detection Integration）処理等のノンコヒーレント積分を行う。

図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の電力積分回路の処理動作を示す図である。

一方、速度変換回路１０３は、まず、式（２）に従い前記位相スペクトルの各周波数ビン番号ｋに対応するドップラー周波数ｆｄ_ｋを求める。

ここで、ＰはＦＦＴポイント数、ΔＴはデータ取得間隔を表す。つぎに、式（３）に従い前記ドップラー周波数ｆｄ_ｋを速度ｖ_ｋに変換する。

ここで、λは送信キャリア信号の波長を表す。

移動距離計算回路１０４は、速度変換回路１０３の出力である速度ｖ_ｋを入力とし、それぞれの速度の目標が存在すると仮定した場合のｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）番目の位相スペクトルに対する目標の移動距離ΔＲ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を式（４）により算出する。ただし、ＣＰＩはコヒーレント処理可能な時間を表す。

位相変化量算出回路１０５は、移動距離計算回路１０４の出力であるｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）番目の位相スペクトルに対する目標の移動距離ΔＲ_ｋ（ｎ）を入力とし、ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）番目の位相スペクトルに対する位相変化量を式（５）より算出する。

ここで、ｆ_０は送信キャリア信号の周波数、ｃは光速を表す。

位相補償回路１０６は、周波数分析回路１０１からコヒーレント処理可能な時間ＣＰＩ毎に入力されるＮ個の位相スペクトルφ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）と式（５）から求まるｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）番目の位相スペクトルに対する位相変化量Δφ_ｋ（ｎ）を用い、式（６）に示すような処理を行うことによってｎ番目の位相スペクトルに対し目標の移動による位相変化を補償し、その結果を位相分散計算回路１０７に出力する。

位相分散計算回路１０７は、位相補償回路１０６から入力されるＮ個の補償後の位相
（^）φ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を用いて、その分散値σ_ｋ ^２を式（７）より求める。なお、（^）φ_ｋ（ｎ）は、φの上に^があることを表わす。

ここで、（￣）（^）φ_ｋは補償後の位相（^）φ_ｋ（ｎ）の平均を表し、式（８）で定義される。なお、（￣）（^）φ_ｋ（ｎ）は、φの上に^があり、さらにその上に￣があることを表わす。

また、図３（ａ）に示すように、目標＋雑音信号の位相分布は、相対距離ｒによって変化するため、目標＋雑音信号の位相分散値σ_ｋ ^２は、図４（△印）に示すように距離によって変動する。なお、図３（ｂ）は、雑音信号のみの分散値を表わす。

この現象を避けるために、位相分布を一定間隔ずつ折り返した分布の分散値をそれぞれ計算し、それらのうちの最小値を真の位相分散値として強調回路１０８に出力する。

位相分布を例えば０、π／２、π、３π／２折り返した場合の例を図５に示す。

この場合はπ折り返したときに位相分散値が最小となるのでこの値を分散値として採用する。本処理後の位相分散値は図６（△印）に示すように相対距離ｒによって変動しなくなる。

強調回路１０８は、電力積分回路１０２の出力である式（１）で表されるノンコヒーレント積分後の平均パワー（￣）Ｘ_ｋと位相分散計算回路１０７の出力である式（７）で表される位相分散値σ_ｋ ^２を入力とし、例えば、式（９）のようにして前記パワーレベル（￣）Ｘ_ｋを前記位相分散値σ_ｋ ^２で強調する。なお、（￣）Ｘ_ｋは、Ｘの上に￣があることを表わす。

閾値検出回路１０９は、強調回路１０８の出力である強調処理後の信号Ｙ_ｋを入力とし、あらかじめ設定した閾値レベルを超える周波数成分を目標の信号として検出する。

本実施の形態１によれば、パワーレベルを目標の移動に伴う位相変化を補償した位相分散値で強調処理するので、従来方式よりも等速移動目標に対する検出性能の改善を図ることが可能となる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るレーダ装置について図７を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。

図７において、この実施の形態２に係るレーダ装置は、さらに、閾値判定回路１１０と、位相分散計算回路１１１とが設けられ、これ以外については上記実施の形態１と同様である。

すなわち、この実施の形態２に係るレーダ装置は、受信信号からパワースペクトルおよび位相スペクトルを求める周波数分析回路（周波数分析手段）１０１と、１つ目の上記パワースペクトルに対し、あらかじめ設定された閾値を超えた信号を目標信号の候補とする閾値判定回路（閾値判定手段）１１０と、上記パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する電力積分回路（積分手段）１０２と、上記閾値を超えた信号（閾値以上の信号）の周波数帯域の位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換回路（速度変換手段）１０３と、上記ドップラー速度から目標の移動距離を推定する移動距離計算回路（移動距離推定手段）１０４と、上記推定した移動距離から位相変化量を求める位相変化量算出回路（位相変化量算出手段）１０５と、上記位相変化量を用いて上記閾値を超えた信号の周波数帯域の位相スペクトルの位相を補償する位相補償回路（位相補償手段）１０６と、上記補償後の位相スペクトルの位相を複数用いて第１の位相分散値を求める位相分散計算回路（第１の位相分散計算手段）１０７と、上記閾値を超えなかった信号（閾値以下の信号）の周波数帯域の上記位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第２の位相分散値を求める位相分散計算回路（第２の位相分散計算手段）１１１と、上記電力積分回路１０２の出力信号を同じ帯域の上記第１又は第２の位相分散値で強調する強調回路（強調手段）１０８と、上記強調回路１０８の出力信号に対して目標の有無を判定する閾値検出回路（閾値検出手段）１０９とが設けられている。

つぎに、この実施の形態２に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。

閾値判定回路１１０は、周波数分析回路１０１からコヒーレント処理が可能な時間ＣＰＩ毎に入力されるＮ個のパワースペクトルＸ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）のうち、１回目のコヒーレント積分のパワースペクトルＸ_ｋ（１）に対し、式（１０）の関係を満たす周波数ビンを目標信号の存在する周波数帯域の候補として判定し、式（１０）の関係を満たした信号と、式（１０）の関係を満たさなかった信号に対し、それぞれ以降の処理を決定する。

ここで、Ｔｈはあらかじめ設定される閾値レベルを表す。

式（１０）を満たす信号の周波数ビン番号ｋ_{Ｘ（１）≧Ｔｈ}を速度変換回路１０３に、その周波数ビンの位相φ_{ｋ：Ｘ（１）≧Ｔｈ}（ｎ）を位相補償回路１０６に出力する。

速度変換回路１０３、移動距離計算回路１０４、位相変化量算出回路１０５、位相補償回路１０６および位相分散計算回路１０７については、上記実施の形態１と同様の動作を有するため説明は省略する。

一方、式（１０）を満たさない信号、すなわち閾値を超えなかった信号の周波数ビン番号ｋ_{Ｘ（１）＜Ｔｈ}およびその周波数ビンの位相φ_{ｋ：Ｘ（１）＜Ｔｈ}（ｎ）を位相分散計算回路１１１に出力する。

位相分散計算回路１１１は、上記閾値を超えなかった周波数ビンの位相φ_{ｋ：Ｘ（１）＜Ｔｈ}（ｎ）に対し、位相補償等の処理をせずに分散値を算出し、強調回路１０８に出力する。

強調回路１０８以降の動作は、上記実施の形態１と同様である。

本実施の形態２によれば、パワーレベルを目標の移動に伴う位相変化を補償した位相分散値で強調処理するので、従来方式よりも等速移動目標に対する検出性能の改善を図ることが可能となる。また、１つ目のパワースペクトルがあらかじめ定められた閾値を超えた信号に対してのみ速度変換回路１０３〜位相分散計算回路１０７により位相補償に関する処理を実施するため、上記実施の形態１よりも処理負荷を軽減できる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るレーダ装置について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示す図である。

図８において、この実施の形態３に係るレーダ装置は、閾値判定回路１１０に替えて、さらに、ピーク検出回路１１２と、積分路決定回路１１３とが設けられ、これ以外については上記実施の形態２と同様である。

すなわち、この実施の形態３に係るレーダ装置は、受信信号からパワースペクトルおよび位相スペクトルを求める周波数分析回路（周波数分析手段）１０１と、上記パワースペクトルのレベルが最大となるピーク信号をコヒーレント積分毎に検出するピーク検出回路（ピーク検出手段）１１２と、上記コヒーレント積分毎に得られるピーク信号の周波数帯域をつないだ経路を積分路として決定する積分路決定回路（積分路決定手段）１１３と、上記積分路に沿って複数のピーク信号をノンコヒーレント積分する電力積分回路（積分手段）１０２と、上記ピーク信号の周波数帯域の上記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換回路（速度変換手段）１０３と、上記ドップラー速度から目標の移動距離を推定する移動距離計算回路（移動距離推定手段）１０４と、上記推定した移動距離から位相変化量を求める位相変化量算出回路（位相変化量算出手段）１０５と、上記位相変化量を用いて上記ピーク信号の周波数帯域の位相スペクトルの位相を補償する位相補償回路（位相補償手段）１０６と、上記補償後の位相スペクトルの位相を複数用いて第１の位相分散値を求める位相分散計算回路（第１の位相分散計算手段）１０７と、上記ピーク信号以外の信号の周波数帯域の上記位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第２の位相分散値を求める位相分散計算回路（第２の位相分散計算手段）１１１と、上記電力積分回路１０２の出力信号を同じ帯域の上記第１又は第２の位相分散値で強調する強調回路（強調手段）１０８と、上記強調回路１０８の出力信号に対して目標の有無を判定する閾値検出回路（閾値検出手段）１０９とが設けられている。

つぎに、この実施の形態３に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。

ピーク検出回路１１２は、周波数分析回路１０１からコヒーレント処理が可能な時間ＣＰＩ毎に入力されるＮ個のパワースペクトルＸ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を用いて、コヒーレント積分処理毎にパワーレベルが最大となるピーク信号Ｘ_{ｋ＝ｐｅａｋ}（ｎ）を検出する。

積分路決定回路１１３は、コヒーレント積分毎にピーク検出回路１１２から入力されるピーク信号Ｘ_{ｋ＝ｐｅａｋ}（ｎ）の周波数ビン番号ｋ_ｐｅａｋ（ｎ）をつないだ経路を積分路として決定し、ピーク信号Ｘ_{ｋ＝ｐｅａｋ}（ｎ）に対する周波数ビン番号ｋ_ｐｅａｋ（ｎ）を速度変換回路１０３に、その周波数ビンの位相φ_{ｋ＝ｐｅａｋ}（ｎ）を位相補償回路１０６に出力する。

一方、ピーク以外の信号Ｘ_{ｋ≠ｐｅａｋ}（ｎ）に対する周波数ビン番号ｋ_{≠ｐｅａｋ}（ｎ）およびその位相φ_{ｋ≠ｐｅａｋ}（ｎ）を位相分散計算回路１１１に出力する。

図９は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の積分路決定回路の加速度目標に対する処理動作を示す図である。

速度変換回路１０３は、式（１１）に従いコヒーレント積分毎に検出される前記ピーク信号Ｘ_{ｋ＝ｐｅａｋ}（ｎ）に対する周波数ビンｋ_ｐｅａｋ（ｎ）に対応するドップラー周波数ｆｄ_ｋ（ｎ）を求める。

ここで、ＰはＦＦＴポイント数、ΔＴはデータ取得間隔を表す。つぎに、式（１２）に従い前記ドップラー周波数ｆｄ_ｋ（ｎ）を速度ｖ_ｋ（ｎ）に変換する。

ここで、λは送信キャリア信号の波長を表す。

移動距離計算回路１０４は、速度変換回路１０３の出力である速度ｖ_ｋ（ｎ）を入力とし、コヒーレント積分毎に目標の速度が変化、すなわち目標が加速度運動を行う場合のｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）番目の位相スペクトルに対する目標の移動距離ΔＲ_ｋ（ｎ）（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）を式（１３）より算出する。ただし、ＣＰＩはコヒーレント処理可能な時間を表す。

位相変化量算出回路１０５、位相補償回路１０６および位相分散計算回路１０７については、上記実施の形態１と同様の動作を有するため説明は省略する。

一方、位相分散計算回路１１１は、積分路決定回路１１３の出力であるピーク以外の信号Ｘ_{ｋ≠ｐｅａｋ}（ｎ）の位相φ_{ｋ≠ｐｅａｋ}（ｎ）に対し、位相補償等の処理をせずに分散値を算出し、強調回路１０８に出力する。

本実施の形態３によれば、パワーレベルを目標の移動に伴う位相変化を補償した位相分散値で強調処理するので、従来方式よりも等速移動目標に対する検出性能の改善を図ることが可能となる。また、コヒーレント積分毎に得られるパワースペクトルからピーク信号を検出し、ピーク信号の周波数ビンをつないだ経路を積分路とするため、コヒーレント積分毎に目標の周波数ビンが変化する加速度運動目標に対しても検出性能の改善が可能となる。さらに、速度変換回路１０３〜位相分散計算回路１０７による位相補償に関する処理をピーク信号に対してのみ行えばよいため、上記実施の形態１よりも処理負荷を軽減できる。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るレーダ装置について図１０を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示す図である。

図１０において、この実施の形態４に係るレーダ装置は、閾値検出回路１０９Ａ、１０９Ｂと、統合判定回路１１４とが設けられ、これ以外については上記実施の形態１と同様である。

すなわち、この実施の形態４に係るレーダ装置は、受信信号からパワースペクトルおよび位相スペクトルを求める周波数分析回路（周波数分析手段）１０１と、上記パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する電力積分回路（積分手段）１０２と、上記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換回路（速度変換手段）１０３と、上記ドップラー速度から目標の移動距離の推定値を求める移動距離計算回路（移動距離推定手段）１０４と、上記移動距離の推定値から位相変化量を求める位相変化量算出回路（位相変化量算出手段）１０５と、上記位相変化量を用いて周波数帯域毎に上記位相スペクトルの位相を補償する位相補償回路（位相補償手段）１０６と、上記補償後の位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に位相分散値を求める位相分散計算回路（第１の位相分散計算手段）１０７と、上記電力積分回路１０２の出力信号に対して目標信号の有無を判定する閾値検出回路（第１の閾値検出手段）１０９Ａと、上記位相分散計算回路１０７の出力信号に対して目標信号の有無を判定する閾値検出回路（第２の閾値検出手段）１０９Ｂと、上記閾値検出回路１０９Ａ、１０９Ｂの出力を統合し目標の有無を判定する統合判定回路（統合判定手段）１１４とが設けられている。

つぎに、この実施の形態４に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。

閾値検出回路１０９Ａは、電力積分回路１０２の出力であるノンコヒーレント積分後の平均パワー（￣）Ｘ_ｋを入力とし、あらかじめ設定した閾値レベルを超えれば「１」を、閾値レベルを超えなければ「０」を出力する。

閾値検出回路１０９Ｂは、位相分散計算回路１０７の出力である位相分散値σ_ｋ ^２を入力とし、あらかじめ設定した閾値レベルより小さければ「１」を、閾値レベルより大きければ（等しい場合も含む）「０」を出力する。

統合判定回路１１４は、閾値検出回路１０９Ａと閾値検出回路１０９Ｂの出力を入力し、入力が、例えば「１、１」ならば目標が存在、「０、０」ならば目標は存在しない、「０、１」もしくは「１、０」ならば、目標が存在する可能性があるとして判定を保留し、観測を継続する等の処理を行う。

本実施の形態４によれば、目標の有無をパワーレベルによる閾値検出判定と目標の移動に伴う位相変化を補償した位相分散値による閾値検出判定を統合して判定するため、従来方式よりも等速移動目標に対する検出性能の改善を図ることが可能となり、かつ上記実施の形態１に比べ状況に応じた柔軟な目標の検出が可能となる。なお、本実施の形態４は、上記実施の形態１だけでなく上記実施の形態２および３に対しても適用することが可能である。上記実施の形態２および３において、閾値検出回路１０９Ｂは、位相分散計算回路１１１からの位相分散値について、位相分散計算回路１０７からの位相分散値と同様の処理を行う。

この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の電力積分回路の処理動作を示す図である。この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の相対距離と位相の関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の距離と位相分散の関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の位相分布を折り返す例を示す図である。この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の距離と位相分散の関係を示す図である。この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の積分路決定回路の処理動作を示す図である。この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１周波数分析回路、１０２電力積分回路、１０３速度変換回路、１０４移動距離計算回路、１０５位相変化量算出回路、１０６位相補償回路、１０７位相分散計算回路、１０８強調回路、１０９、１０９Ａ、１０９Ｂ閾値検出回路、１１０閾値判定回路、１１１位相分散計算回路、１１２ピーク検出回路、１１３積分路決定回路、４１６統合判定回路。

Claims

入力された受信信号に基づいてパワースペクトル、及び位相スペクトルを求める周波数分析手段と、
前記パワースペクトルを複数用いて周波数帯域毎にノンコヒーレント積分する積分手段と、
前記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換手段と、
前記ドップラー速度に基づいて目標の移動距離を推定する移動距離推定手段と、
前記目標の移動距離に基づいて位相変化量を求める位相変化量算出手段と、
前記位相変化量を用いて周波数帯域毎に前記位相スペクトルの位相を補償する位相補償手段と、
前記位相補償手段により位相を補償された位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第１の位相分散値を求める第１の位相分散計算手段と、
前記積分手段の出力信号を同じ周波数帯域の前記位相分散値で強調する強調手段と、
前記強調手段の出力信号と第１の閾値を比較して目標の有無を判定する閾値検出手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第２の位相分散値を求める第２の位相分散計算手段と、
前記周波数分析手段から出力される複数のパワースペクトルのうち１つ目のパワースペクトルが、あらかじめ設定された第２の閾値を超えた場合は、前記周波数分析手段から出力される前記位相スペクトルを前記速度変換手段、及び前記位相補償手段に出力し、前記第２の閾値を超えない場合には、前記周波数分析手段から出力される前記位相スペクトルを前記第２の位相分散計算手段に出力する閾値判定手段とをさらに備え、
前記強調手段は、前記積分手段の出力信号を同じ周波数帯域の前記第１又は第２の位相分散値で強調する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
入力された受信信号に基づいてパワースペクトル、及び位相スペクトルを求める周波数分析手段と、
前記パワースペクトルのレベルが最大となるピーク信号をコヒーレント積分毎に検出するピーク検出手段と、
コヒーレント積分毎に得られるピーク信号の周波数帯域をつないだ経路を積分路として決定する積分路決定手段と、
前記積分路に沿って複数のピーク信号をノンコヒーレント積分する積分手段と、
前記ピーク信号の周波数帯域に対応する前記位相スペクトルの周波数帯域をドップラー速度に変換する速度変換手段と、
前記ドップラー速度に基づいて目標の移動距離を推定する移動距離推定手段と、
前記目標の移動距離に基づいて位相変化量を求める位相変化量算出手段と、
前記位相変化量を用いて前記ピーク信号の周波数帯域の前記位相スペクトルの位相を補償する位相補償手段と、
前記位相補償手段により位相を補償された位相スペクトルの位相を複数用いて第１の位相分散値を求める第１の位相分散計算手段と、
前記ピーク信号以外の信号の周波数帯域の前記位相スペクトルの位相を複数用いて周波数帯域毎に第２の位相分散値を求める第２の位相分散計算手段と、
前記積分手段の出力信号を同じ周波数帯域の前記第１又は第２の位相分散値で強調する強調手段と、
前記強調手段の出力信号と所定の閾値を比較して目標の有無を判定する閾値検出手段と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
前記強調手段及び前記閾値検出手段の代りに、
前記積分手段の出力信号と第３の閾値を比較し前記出力信号が前記第３の閾値を超えれば第１の値、超えなければ第２の値を出力する第１の閾値検出手段と、
前記第１又は第２の位相分散計算手段の出力信号と第４の閾値を比較し前記出力信号が前記第４の閾値より小さければ第１の値、以上のときには第２の値を出力する第２の閾値検出手段と、
前記第１及び第２の閾値検出手段の出力を統合して目標の有無を判定する統合判定手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレーダ装置。
前記第１又は第２の位相分散計算手段は、位相の分布をあらかじめ定めた間隔ずつ折り返した分布の分散値を複数計算し、複数の分散値のうちの最小値を真の位相分散値として選択する
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のレーダ装置。