JP2007057369A - Target detection device - Google Patents

Target detection device Download PDF

Info

Publication number
JP2007057369A
JP2007057369A JP2005242747A JP2005242747A JP2007057369A JP 2007057369 A JP2007057369 A JP 2007057369A JP 2005242747 A JP2005242747 A JP 2005242747A JP 2005242747 A JP2005242747 A JP 2005242747A JP 2007057369 A JP2007057369 A JP 2007057369A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wavelet
signal
expansion coefficient
target
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005242747A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Takeya
晋一 竹谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2005242747A priority Critical patent/JP2007057369A/en
Publication of JP2007057369A publication Critical patent/JP2007057369A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target detection device capable of detecting efficiently a target by using wavelet transformation even if an unnecessary wave component is included in an input signal, and reducing a circuit constitution or the scale of signal processing. <P>SOLUTION: This device is equipped with: a wavelet transformation circuit 11 for generating a plurality of wavelet development coefficients by performing discrete wavelet transformation of a signal from an antenna 10 transmitting/receiving a beam; a development coefficient selection circuit 12 for selecting a wavelet development coefficient used for detection of a target signal from among the plurality of generated wavelet development coefficients; a detector 14 for outputting a detection signal showing that the target signal is detected when the selected wavelet development coefficient is larger than a prescribed threshold level; and a detection control circuit 15 for setting PRI of a transmitted/received beam so that the target signal is included in the wavelet development coefficient having few unnecessary signals, and controlling the development coefficient selection circuit so that the wavelet development coefficient having few unnecessary signals and including the target signal is selected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、目標を捜索または追尾するレーダ装置や信号波形を観測する受信装置に適用されて目標を検出する目標検出装置に関し、特にウェーブレット変換を用いて目標を検出する技術に関する。   The present invention relates to a target detection apparatus that detects a target by being applied to a radar apparatus that searches or tracks a target or a reception apparatus that observes a signal waveform, and more particularly to a technique for detecting a target using wavelet transform.

近年は信号処理分野において、フーリエ変換や離散コサイン変換(DCT)に代えてウェーブレット変換がよく利用されている。ウェーブレット変換は、強度が局所的に分布する信号を効率良く処理できるため、画像処理や音声信号処理、さらにはレーダ装置におけるビデオ信号処理などといった種々の分野で応用されている。なお、ウェーブレット変換の詳細に関しては、例えば非特許文献1に記述されている。   In recent years, wavelet transform is often used in the field of signal processing instead of Fourier transform and discrete cosine transform (DCT). Since the wavelet transform can efficiently process a signal whose intensity is locally distributed, it is applied in various fields such as image processing, audio signal processing, and video signal processing in a radar apparatus. The details of the wavelet transform are described in Non-Patent Document 1, for example.

ところで、従来のレーダ装置に適用された目標検出装置において、瞬時にしか出現しない目標を表す目標信号を検出するためには、大きいSN比(信号電力対雑音電力比)が必要になる。しかし、目標信号が小さい場合やレーダ装置のアンテナ利得が小さい場合にはSN比が小さく、目標信号を検出できないという問題があった。また、アンテナから送られてくる受信信号にクラッタ等の不要波成分が含まれる場合には、目標信号を検出しにくいという問題があった。   By the way, in a target detection apparatus applied to a conventional radar apparatus, a large SN ratio (signal power to noise power ratio) is required to detect a target signal representing a target that appears only instantaneously. However, when the target signal is small or the antenna gain of the radar apparatus is small, there is a problem that the target signal cannot be detected because the SN ratio is small. In addition, there is a problem that it is difficult to detect the target signal when an unnecessary wave component such as clutter is included in the received signal transmitted from the antenna.

このような問題を解決するために、ウェーブレット変換が信号の変化点に対する感度が高いことに着目し、ウェーブレット変換を利用して目標を検出するレーダ装置が知られている。図12は、このようなウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置の構成を示す図である。このレーダ装置は、ウェーブレット変換回路11、展開係数選定回路12、逆ウェーブレット変換回路60、CFAR(一定誤警報率;Constant False Alarm Rate)回路13および検出器14から構成されている。   In order to solve such a problem, a radar apparatus is known that detects a target using wavelet transformation, focusing on the fact that wavelet transformation is highly sensitive to signal change points. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a conventional radar apparatus using such a wavelet transform. The radar apparatus includes a wavelet transform circuit 11, a development coefficient selection circuit 12, an inverse wavelet transform circuit 60, a CFAR (Constant False Alarm Rate) circuit 13, and a detector 14.

このレーダ装置においては、ウェーブレット変換回路11において入力データをウェーブレット変換することにより生成されたウェーブレット展開係数W1〜Wjは、展開係数選定回路12に送られる。展開係数選定回路12は、ノイズが含まれることが予想される展開係数成分を除去した展開係数を逆ウェーブレット変換回路60に送る。逆ウェーブレット変換回路60は、与えられた展開係数成分を再び周波数成分に戻し、CFAR回路13に送る。CFAR回路13は、逆ウェーブレット変換回路60から送られてくる再変換後のデータを用いてCFAR処理を行い、検出器14に送る。検出器14は、CFAR回路13からの信号に基づき目標検出処理を実行し、検出した目標を表す信号を出力する。なお、CFAR回路13において行われるCFAR処理の詳細は、例えば非特許文献2に説明されている。
中野他著、“ウェーブレットによる信号処理と画像処理”、共立出版株式会社、pp.49−70、pp.101−110(1999) 関根著、“レーダ信号処理技術”、電子情報通信学会、pp.96−106(1991)
In this radar apparatus, wavelet expansion coefficients W1 to Wj generated by wavelet transforming input data in the wavelet conversion circuit 11 are sent to the expansion coefficient selection circuit 12. The expansion coefficient selection circuit 12 sends the expansion coefficient from which the expansion coefficient component that is expected to contain noise is removed to the inverse wavelet transform circuit 60. The inverse wavelet transform circuit 60 returns the given expansion coefficient component to the frequency component again and sends it to the CFAR circuit 13. The CFAR circuit 13 performs CFAR processing using the reconverted data sent from the inverse wavelet transform circuit 60 and sends it to the detector 14. The detector 14 performs target detection processing based on the signal from the CFAR circuit 13 and outputs a signal representing the detected target. Details of the CFAR processing performed in the CFAR circuit 13 are described in Non-Patent Document 2, for example.
Nakano et al., “Signal processing and image processing using wavelets”, Kyoritsu Publishing Co., pp. 49-70, pp. 101-110 (1999) Sekine, "Radar signal processing technology", IEICE, pp. 96-106 (1991)

しかしながら、上述したウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置では、受信した信号をウェーブレット変換し、ウェーブレット軸上で不要な成分を除去したのち再合成して時間軸上の信号に戻し、この時間軸上の信号を所定のスレッショルドレベルと比較して目標の有無を判別する。したがって、ウェーブレット変換後の再合成処理が必須であり、回路構成や信号処理の規模が増大するという問題がある。また、上述したウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置では、入力信号にクラッタ等の不要波成分が含まれる場合には、目標信号を検出しにくいという問題は解決されていない。   However, in the conventional radar device using the wavelet transform described above, the received signal is wavelet transformed, unnecessary components are removed on the wavelet axis, and then recombined to return to a signal on the time axis. Is compared with a predetermined threshold level to determine the presence or absence of a target. Therefore, re-synthesis processing after wavelet transform is essential, and there is a problem that the circuit configuration and the scale of signal processing increase. Further, in the conventional radar apparatus using the wavelet transform described above, the problem that it is difficult to detect the target signal when the input signal includes unnecessary wave components such as clutter has not been solved.

本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、入力信号に不要波成分が含まれていてもウェーブレット変換を用いて目標を効率よく検出することができ、しかも、回路構成や信号処理の規模を小さくできる目標検出装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and even if an input signal includes an unwanted wave component, the target can be detected efficiently using wavelet transform, and the circuit configuration and An object of the present invention is to provide a target detection apparatus capable of reducing the scale of signal processing.

上記課題を達成するために、第1の発明は、ビームを送受信するアンテナと、アンテナからの信号を離散ウェーブレット変換して複数のウェーブレット展開係数を生成するウェーブレット変換回路と、ウェーブレット変換回路で生成された複数のウェーブレット展開係数の中から目標信号の検出に使用する1つのウェーブレット展開係数を選定する展開係数選定回路と、展開係数選定回路で選定されたウェーブレット展開係数が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力する検出器と、不要信号が少ないウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように、アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ不要信号が少なく、目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように展開係数選定回路を制御する検出制御回路とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first invention is generated by an antenna that transmits and receives a beam, a wavelet transform circuit that generates a plurality of wavelet expansion coefficients by performing discrete wavelet transform on a signal from the antenna, and a wavelet transform circuit. When the expansion coefficient selection circuit for selecting one wavelet expansion coefficient to be used for detection of the target signal from the plurality of wavelet expansion coefficients and the wavelet expansion coefficient selected by the expansion coefficient selection circuit are larger than a predetermined threshold level A detector that outputs a detection signal indicating that the target signal has been detected, and a pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted and received by the antenna so that the target signal is included in the wavelet expansion coefficient with few unnecessary signals, And there are few unnecessary signals, including target signals. Characterized by comprising a detection control circuit for controlling the expansion coefficient selection circuit as wavelet expansion coefficients are selected.

第2の発明は、第1の発明において、検出制御回路は、ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるようにアンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように展開係数選定回路を制御することを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the detection control circuit calculates an average value of each of a plurality of wavelet expansion coefficients from the wavelet transform circuit, and the target signal is included in the wavelet expansion coefficient having a small calculated average value. The expansion coefficient selection circuit is controlled such that the pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted and received by the antenna is set, and the wavelet expansion coefficient including the target signal is selected with a small average value. .

第3の発明は、第1の発明において、検出制御回路は、ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなn個(nは2以上の整数)のウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるようにアンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を順次設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むn個のウェーブレット展開係数が順次選定されるように展開係数選定回路を制御し、検出器は、展開係数選定回路において順次選定されたn個のウェーブレット展開係数のうちm個(mは2以上の整数でm≦n)以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力することを特徴とする。   In a third aspect based on the first aspect, the detection control circuit calculates an average value of each of the plurality of wavelet expansion coefficients from the wavelet transform circuit, and the calculated average value is n (n is 2 or more). The pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted / received at the antenna is sequentially set so that the target signal is included in the (integer) wavelet expansion coefficient, and n wavelet expansion coefficients including the target signal having a small average value are sequentially selected. The expansion coefficient selection circuit is controlled so that the detector has at least m (m is an integer of 2 or more and m ≦ n) or more among n wavelet expansion coefficients sequentially selected in the expansion coefficient selection circuit. A detection signal indicating that the target signal has been detected is output when the threshold level is greater than the threshold level.

第1の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれる場合に、不要信号の少ないウェーブレット展開係数に目標信号を含めるように、アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御するので、不要信号の影響を小さくして、目標検出能力を向上できる。   According to the first invention, when an unnecessary signal such as clutter is included in the received signal, the pulse repetition period of the beam transmitted and received by the antenna so that the target signal is included in the wavelet expansion coefficient with less unnecessary signal. Alternatively, since the sampling period is controlled, the influence of unnecessary signals can be reduced and the target detection capability can be improved.

また、第2の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれ、不要信号の少ないウェーブレット展開係数が不明である場合に、ウェーブレット展開係数の平均値が小さいものが不要信号が少なく、目標信号を検出しやすいウェーブレット展開係数であると判断し、目標信号がそのウェーブレット展開係数になるように、アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御するように構成したので、不要信号の影響を小さくして、目標検出能力を向上できる。   According to the second invention, when the received signal includes an unnecessary signal such as clutter and the wavelet expansion coefficient with a small number of unnecessary signals is unknown, it is not necessary that the average value of the wavelet expansion coefficient is small. Configured to control the pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted and received at the antenna so that the target signal becomes the wavelet expansion coefficient, judging that the signal is small and the target signal is easy to detect Therefore, it is possible to reduce the influence of unnecessary signals and improve the target detection capability.

また、第3の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれ、不要信号の少ないウェーブレット展開係数が不明である場合に、ウェーブレット展開係数の平均値が小さいものが不要信号が少なく、目標信号を検出しやすいウェーブレット展開係数であると判断し、目標信号がそのウェーブレット展開係数になるように、アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御し、さらに、n個のパルス繰り返し周期またはサンプリング周期で離散ウェーブレット変換を実施してm個以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力するので、目標信号の幅が変動した場合でも、目標検出性能を確保することができる。   According to the third invention, when the received signal includes an unnecessary signal such as clutter and the wavelet expansion coefficient with few unnecessary signals is unknown, a signal with a small average value of the wavelet expansion coefficient is unnecessary. It is determined that the target signal is a wavelet expansion coefficient with a small signal and easy to detect the target signal, and the pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted and received at the antenna is controlled so that the target signal becomes the wavelet expansion coefficient When a discrete wavelet transform is performed with n pulse repetition periods or sampling periods, and when m or more are greater than a predetermined threshold level, a detection signal indicating that the target signal has been detected is output, so the width of the target signal varies Even in this case, the target detection performance can be ensured.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る目標検出装置が捜索用のレーダ装置に適用された場合について説明する。また、以下の各実施例において、同一または相当する構成部分には同一の符号を付して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, a case where the target detection device according to the present invention is applied to a radar device for searching will be described. In the following embodiments, the same or corresponding components will be described with the same reference numerals.

図1は、本発明の実施例1に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、アンテナ10、ウェーブレット変換回路11、展開係数選定回路12、CFAR回路13、検出器14および検出制御回路15から構成されている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the target detection apparatus according to the first embodiment of the present invention. This target detection apparatus includes an antenna 10, a wavelet transform circuit 11, a development coefficient selection circuit 12, a CFAR circuit 13, a detector 14, and a detection control circuit 15.

アンテナ10は、検出制御回路15からパルス繰り返し周期(以下、「PRI:Pulse Repetition Interval」という)を制御するためのPRI制御信号によって指示された間隔でビームを送受信する。このアンテナ10で受信されたビーム(入力データ)に基づき生成された信号は、ウェーブレット変換回路11に送られる。   The antenna 10 transmits and receives beams at an interval instructed by a PRI control signal for controlling a pulse repetition period (hereinafter referred to as “PRI: Pulse Repetition Interval”) from the detection control circuit 15. A signal generated based on the beam (input data) received by the antenna 10 is sent to the wavelet transform circuit 11.

ウェーブレット変換回路11は、アンテナ10から送られてくる信号に対して離散ウェーブレット変換を施す。ここで、ウェーブレット変換回路11へ入力される信号を、複素信号f0(I+jQ)で表すと、離散ウェーブレット変換の対象となる信号fとしては、下記の(1)〜(4)式に示す4通りなどを考えることができる。

Figure 2007057369
The wavelet transform circuit 11 performs a discrete wavelet transform on the signal transmitted from the antenna 10. Here, when a signal input to the wavelet transform circuit 11 is represented by a complex signal f0 (I + jQ), the signal f to be subjected to discrete wavelet transform is four types shown in the following equations (1) to (4). Can be considered.
Figure 2007057369

ここで、
I:実部
Q:虚部
j:虚数単位
ウェーブレット変換回路11は、このような信号fに対して離散ウェーブレット変換を実行し、複数のウェーブレット展開係数wkを求める。離散ウェーブレット変換は、図3(a)に示すような入力信号(原波形)をスケーリング係数とウェーブレット展開係数で近似するものである。スケーリング係数には複数のレベル1〜Jがあり、各レベルによって近似の程度が異なる。ウェーブレット展開係数は、スケーリング係数のレベル間における差に相当する。
here,
I: Real part Q: Imaginary part j: Imaginary unit The wavelet transform circuit 11 performs discrete wavelet transform on such a signal f to obtain a plurality of wavelet expansion coefficients wk. The discrete wavelet transform approximates an input signal (original waveform) as shown in FIG. 3A with a scaling coefficient and a wavelet expansion coefficient. The scaling coefficient has a plurality of levels 1 to J, and the degree of approximation differs depending on each level. The wavelet expansion coefficient corresponds to the difference between the levels of the scaling coefficient.

このような離散ウェーブレット変換は時間−周波数フィルタで表すことができる。図2は、離散ウェーブレット変換のフィルタ特性を示す図である。レベルの順に、周波数領域は、広域から低域へ遷移する。すなわち、高域においては短時間のフィルタ特性を持ち、低域に行くほど長時間のフィルタ特性を持つようになる。このフィルタ特性は、例えば非特許文献1に説明されているように、下記の(5)〜(10)式で表すことができる。

Figure 2007057369
Such a discrete wavelet transform can be represented by a time-frequency filter. FIG. 2 is a diagram illustrating filter characteristics of the discrete wavelet transform. In order of level, the frequency domain transitions from wide to low. That is, it has a filter characteristic for a short time in the high band, and has a filter characteristic for a long time as it goes to the low band. This filter characteristic can be expressed by the following equations (5) to (10) as described in Non-Patent Document 1, for example.
Figure 2007057369

ここで、
fj:jレベルの近似関数(j=1〜J)
gj:jレベルの展開関数
sk:スケーリング展開係数(k=1〜K)
wk:ウェーブレット展開係数
φ :スケーリング関数
ψ :マザー・ウェーブレット関数
pk:マザー・ウェーブレット関数により決まる数列
* :複素共役
ここで、(9)式に示すwは、レベルjにおける近似関数と実際の波形との差分を表す成分であり、ウェーブレット展開係数を表す。ウェーブレット展開係数が算出される様子を図3に示す。この離散ウェーブレット変換を用いると、少ないヒット数で、目標を表す目標信号を検出できるというメリットがある。ウェーブレット変換回路11において得られたウェーブレット展開係数は、展開係数選定回路12に送られる。
here,
fj: j-level approximation function (j = 1 to J)
gj: j level expansion function sk: scaling expansion coefficient (k = 1 to K)
wk: Wavelet expansion coefficient φ: Scaling function ψ: Mother wavelet function pk: Sequence determined by the mother wavelet function *: Complex conjugate Here, w shown in Equation (9) is an approximate function and an actual waveform at level j And a wavelet expansion coefficient. FIG. 3 shows how the wavelet expansion coefficient is calculated. When this discrete wavelet transform is used, there is an advantage that a target signal representing a target can be detected with a small number of hits. The wavelet expansion coefficient obtained in the wavelet transform circuit 11 is sent to the expansion coefficient selection circuit 12.

展開係数選定回路12は、ウェーブレット変換回路11から送られてくる複数のウェーブレット展開係数W1〜WJの中から、検出制御回路15から送られてくる選定制御信号に従って1つのウェーブレット展開係数を選定し、CFAR回路13に送る。   The expansion coefficient selection circuit 12 selects one wavelet expansion coefficient from a plurality of wavelet expansion coefficients W1 to WJ sent from the wavelet transform circuit 11 according to a selection control signal sent from the detection control circuit 15, The data is sent to the CFAR circuit 13.

CFAR回路13は、展開係数選定回路12から送られてくるウェーブレット展開係数に対して、誤警報確率を一定の低さに抑えた信号を生成し、検出器14に送る。CFAR回路13において行われるCFAR処理の詳細は、例えば、非特許文献2に説明されている。   The CFAR circuit 13 generates a signal in which the false alarm probability is suppressed to a certain low level for the wavelet expansion coefficient sent from the expansion coefficient selection circuit 12 and sends the signal to the detector 14. Details of the CFAR processing performed in the CFAR circuit 13 are described in Non-Patent Document 2, for example.

図4は、CFAR回路13の一例として、相加平均で規格化を行うリニアCFAR回路の構成を示すブロック図である。CFAR回路13は、遅延回路51、加算回路52、平均化処理回路53および除算回路54から構成されている。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a linear CFAR circuit that performs normalization by arithmetic mean as an example of the CFAR circuit 13. The CFAR circuit 13 includes a delay circuit 51, an adder circuit 52, an averaging processing circuit 53, and a divider circuit 54.

遅延回路51は、入力された信号xiを遅延させた後、加算回路52および除算回路54に送る。加算回路52は、一定期間に遅延回路51から送られてくるN個のデータを加算し、平均化処理回路53に送る。平均化処理回路53は、加算回路52から送られてくるN個のデータの平均値を算出し、除算回路54に送る。除算回路54は、遅延回路51から送られてくるデータを平均値で除算して出力する。なお、CFAR回路13は、相乗平均で規格化を行う対数CFAR回路によって実現することもできる。   The delay circuit 51 delays the input signal xi and then sends it to the adder circuit 52 and the divider circuit 54. The adder circuit 52 adds the N pieces of data sent from the delay circuit 51 during a certain period, and sends it to the averaging processing circuit 53. The averaging processing circuit 53 calculates the average value of the N pieces of data sent from the adding circuit 52 and sends it to the dividing circuit 54. The division circuit 54 divides the data sent from the delay circuit 51 by the average value and outputs the result. The CFAR circuit 13 can also be realized by a logarithmic CFAR circuit that performs normalization with a geometric mean.

検出器14は、CFAR回路13から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、その比較の結果、CFAR回路13から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きければ目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。   The detector 14 compares the signal sent from the CFAR circuit 13 with a predetermined threshold level. If the signal sent from the CFAR circuit 13 is larger than the predetermined threshold level as a result of the comparison, the detector 14 detects that the target has been detected. A detection signal representing is output.

検出制御回路15は、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数Wcが、例えばクラッタ等のような不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるように、PRIを決定する。なお、PRIの代わりにレンジ方向のサンプリング周期を使用することもでき、後に説明する他の実施例でも同じである。この検出制御回路15で決定されたPRIは、PRI制御信号によってアンテナ10に送られる。また、検出制御回路15は、複数のウェーブレット展開係数の中から、目標検出に使用するウェーブレット展開係数Wcを選定するための選定制御信号を展開係数選定回路12に送る。   The detection control circuit 15 determines the PRI so that the wavelet expansion coefficient Wc used for target detection is different from the wavelet expansion coefficient Wp including unnecessary signals such as clutter. Note that a sampling period in the range direction can be used instead of PRI, and the same applies to other embodiments described later. The PRI determined by the detection control circuit 15 is sent to the antenna 10 by the PRI control signal. Further, the detection control circuit 15 sends a selection control signal for selecting the wavelet expansion coefficient Wc used for target detection from the plurality of wavelet expansion coefficients to the expansion coefficient selection circuit 12.

次に、上記のように構成される本発明の実施例1に係る目標検出装置の動作を説明する。まず、概略の動作を説明する。   Next, the operation of the target detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above will be described. First, the general operation will be described.

上述したウェーブレット変換回路11における離散ウェーブレット変換において、もし、入力信号(原波形)にノイズのような非定常信号が含まれていれば、その非定常信号はウェーブレット展開係数に含まれる。そこで、入力信号からノイズを除去するために、図12に示す従来のレーダ装置では、入力信号を(5)〜(10)式で分解し、ウェーブレット展開係数のうちノイズが含まれることが予想される成分を除去した上で、(5)〜(10)式によって再合成して、ノイズ等を除去した出力信号を得ている。   In the discrete wavelet transform in the wavelet transform circuit 11 described above, if the input signal (original waveform) includes a non-stationary signal such as noise, the non-stationary signal is included in the wavelet expansion coefficient. Therefore, in order to remove noise from the input signal, the conventional radar apparatus shown in FIG. 12 is expected to decompose the input signal by the equations (5) to (10) and include noise among the wavelet expansion coefficients. The output signal from which noise and the like have been removed is obtained by recombining with the equations (5) to (10).

これに対して、本発明に係る目標検出装置では、入力信号を分解した後のウェーブレット展開係数に、検出対象である目標信号も含まれることに着目し、ウェーブレット展開係数の軸上で、所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標信号を検出する。そのために、ウェーブレット展開係数の軸上で、CFAR処理を実施して、所定のスレッショルドレベルを越えた信号を目標を表す検出信号とする。   On the other hand, in the target detection apparatus according to the present invention, focusing on the fact that the target signal to be detected is included in the wavelet expansion coefficient after decomposing the input signal, a predetermined signal is generated on the axis of the wavelet expansion coefficient. The target signal is detected by comparing with the threshold level. For this purpose, CFAR processing is performed on the axis of the wavelet expansion coefficient, and a signal exceeding a predetermined threshold level is set as a detection signal representing a target.

この場合、図5に示すように、クラッタ等のような不要信号が含まれるウェーブレット展開係数が既知の場合には、目標信号を含むウェーブレット展開係数が不要信号を含むウェーブレット展開係数と一致しないようにPRIが選定される。   In this case, as shown in FIG. 5, when the wavelet expansion coefficient including an unnecessary signal such as clutter is known, the wavelet expansion coefficient including the target signal is not matched with the wavelet expansion coefficient including the unnecessary signal. PRI is selected.

次に、本発明の実施例1に係る目標検出装置の詳細な動作を、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the detailed operation of the target detection apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

捜索が開始されると、まず、ビームポジションの設定が行われる(ステップS11)。ビームポジションは、初回は捜索領域の所定位置に設定され、2回目以後は、ビーム方向が捜索領域内を順次移動するように設定される。   When the search is started, the beam position is first set (step S11). The beam position is set to a predetermined position in the search area for the first time, and is set so that the beam direction sequentially moves in the search area after the second time.

次いで、PRIの設定およびウェーブレット展開係数の設定が行われる(ステップS12)。目標信号を含むウェーブレット展開係数Wcは、入力信号に含まれる目標信号の幅をnsとすると、ns=2を満足するcより決めることができる。同様に、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpは、例えば入力信号に含まれる不要信号の幅をnsとすると、ns=2を満足するpより決めることができる。 Next, PRI setting and wavelet expansion coefficient setting are performed (step S12). The wavelet expansion coefficient Wc including the target signal can be determined from c that satisfies ns = 2c , where ns is the width of the target signal included in the input signal. Similarly, the wavelet expansion coefficient Wp including the unnecessary signal can be determined from p satisfying ns = 2p, for example, where ns is the width of the unnecessary signal included in the input signal.

そこで、検出制御回路15は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるウェーブレット展開係数Wcとなるように、PRIを決定し、PRI制御信号によってアンテナ10に設定する。また、検出制御回路15は、ウェーブレット展開係数Wcが選定されるような選定制御信号を展開係数選定回路12に送る。   Therefore, the detection control circuit 15 determines the PRI so that the wavelet expansion coefficient Wc is different from the wavelet expansion coefficient Wp including the unnecessary signal, and sets the PRI to the antenna 10 by the PRI control signal. The detection control circuit 15 sends a selection control signal for selecting the wavelet expansion coefficient Wc to the expansion coefficient selection circuit 12.

次いで、離散ウェーブレット(DWT)変換が行われる(ステップS13)。すなわち、ウェーブレット変換回路11は、入力された信号に対して離散ウェーブレット変換を実施してウェーブレット展開係数を生成し、展開係数選定回路12に送る。展開係数選定回路12は、検出制御回路17からの選定制御信号に応じて、目標信号の信号幅に応じたウェーブレット展開係数を選定し、CFAR回路13に送る。   Next, discrete wavelet (DWT) transformation is performed (step S13). That is, the wavelet transform circuit 11 performs discrete wavelet transform on the input signal to generate a wavelet expansion coefficient, and sends it to the expansion coefficient selection circuit 12. The expansion coefficient selection circuit 12 selects a wavelet expansion coefficient corresponding to the signal width of the target signal in accordance with the selection control signal from the detection control circuit 17 and sends it to the CFAR circuit 13.

次いで、CFAR処理が行われる(ステップS14)。すなわち、CFAR回路13は、展開係数選定回路12から送られてくるウェーブレット展開係数に対してCFAR処理を実施し、検出器14に送る。検出器14は、CFAR回路13から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、CFAR回路13から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きければ検出信号を出力する。   Next, CFAR processing is performed (step S14). That is, the CFAR circuit 13 performs CFAR processing on the wavelet expansion coefficient sent from the expansion coefficient selection circuit 12 and sends it to the detector 14. The detector 14 compares the signal sent from the CFAR circuit 13 with a predetermined threshold level, and outputs a detection signal if the signal sent from the CFAR circuit 13 is larger than the predetermined threshold level.

次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられる(ステップS15)。このステップS15において、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップS11に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップS15において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される(ステップS16)。その後、シーケンスはステップS11に戻り、上述した処理が繰り返される。   Next, it is checked whether or not the search for the entire space has been completed (step S15). If it is determined in step S15 that the search of the entire space has not been completed, the sequence returns to step S11, the beam direction is changed to the next direction, and the above-described processing is repeated. On the other hand, if it is determined in step S15 that the search of the entire space has been completed, the beam direction is returned to the initial position of the search space (step S16). Thereafter, the sequence returns to step S11, and the above-described processing is repeated.

上述した実施例1に係る目標検出装置は、不要信号を含むウェーブレット展開係数が既知の場合に目標を検出できるようにしたものであるが、実施例2に係る目標検出装置は、不要信号が少ないウェーブレット展開係数が未知であっても目標を検出できるようにしたものである。   The target detection apparatus according to the first embodiment described above is configured to detect the target when the wavelet expansion coefficient including the unnecessary signal is known. However, the target detection apparatus according to the second embodiment has few unnecessary signals. The target can be detected even if the wavelet expansion coefficient is unknown.

図7は、本発明の実施例2に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、実施例1に係る目標検出装置の検出制御回路15が他の検出制御回路16に置き換えられるとともに、ウェーブレット変換回路11から出力されるウェーブレット展開係数が検出制御回路16に送られるように構成されている。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the target detection apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this target detection device, the detection control circuit 15 of the target detection device according to the first embodiment is replaced with another detection control circuit 16, and the wavelet expansion coefficient output from the wavelet transform circuit 11 is sent to the detection control circuit 16. It is configured as follows.

検出制御回路16は、ウェーブレット変換回路11から送られてくるウェーブレット展開係数を蓄積し、PRI毎に、蓄積した各ウェーブレット展開係数の一部または全部の時間の平均値を算出する。そして、図8に示すように、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。これは、クラッタ等のような不要信号は周波数が低いので不要信号を多く含むウェーブレット展開係数の平均値は小さくなる一方、不要信号が少ないウェーブレット展開係数は周波数が高いので平均値は大きくなるという性質を利用するものである。検出制御回路16は、決定された目標検出用のウェーブレット展開係数を選定するための選定制御信号を展開係数選定回路12に送る。   The detection control circuit 16 accumulates the wavelet expansion coefficients sent from the wavelet transformation circuit 11, and calculates the average value of part or all of the accumulated wavelet expansion coefficients for each PRI. Then, as shown in FIG. 8, a wavelet expansion coefficient whose average value is equal to or lower than a predetermined threshold level is determined for target detection. This is because the average value of wavelet expansion coefficients that contain many unnecessary signals is small because unnecessary signals such as clutter have a low frequency, while the average value of wavelet expansion coefficients that contain few unnecessary signals is high because the frequency is high. Is to be used. The detection control circuit 16 sends a selection control signal for selecting the determined target detection wavelet expansion coefficient to the expansion coefficient selection circuit 12.

また、目標信号を含むウェーブレット展開係数Wcは、入力信号に含まれる目標信号の幅をnsとすると、ns=2を満足するcより決めることができるので、検出制御回路16は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるウェーブレット展開係数Wcとなるように、PRIを決定し、PRI制御信号によってアンテナ10に設定する。 The wavelet expansion coefficient Wc including the target signal can be determined from c satisfying ns = 2c , where ns is the width of the target signal included in the input signal. The PRI is determined so that the wavelet expansion coefficient Wc is different from the wavelet expansion coefficient Wp to be included, and is set to the antenna 10 by the PRI control signal.

次に、上記のように構成される本発明の実施例2に係る目標検出装置の動作を、図9に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、実施例1と同様の処理を行うステップには、実施例1と同じ符号を付して説明を簡略化する。   Next, the operation of the target detection apparatus according to Embodiment 2 of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that steps that perform the same processing as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and the description is simplified.

捜索が開始されると、まず、特定ビームポジションの設定が行われる(ステップS21)。特定ビームポジションとしては、クラッタ等のような不要信号の多いビームポジションが使用される。次いで、PRIが設定される(ステップS22)。すなわち、目標信号の幅nsにより決定されるウェーブレット展開係数WcとなるようにPRIが決定され、PRI制御信号によってアンテナ10に設定される。   When the search is started, first, a specific beam position is set (step S21). As the specific beam position, a beam position with many unnecessary signals such as clutter is used. Next, PRI is set (step S22). That is, the PRI is determined so as to have the wavelet expansion coefficient Wc determined by the width ns of the target signal, and is set in the antenna 10 by the PRI control signal.

次いで、ウェーブレット変換が行われる(ステップS23)。すなわち、ウェーブレット変換回路11は、入力された信号に対して離散ウェーブレット変換を実施してウェーブレット展開係数を生成し、検出制御回路16に送る。次いで、ウェーブレット展開係数の平均値が算出される(ステップS24)。すなわち、検出制御回路16は、ウェーブレット変換回路11から送られてきたウェーブレット展開係数の各々について、その一部または全部の時間の平均値を算出する。   Next, wavelet transformation is performed (step S23). That is, the wavelet transform circuit 11 performs discrete wavelet transform on the input signal to generate a wavelet expansion coefficient and sends it to the detection control circuit 16. Next, the average value of the wavelet expansion coefficient is calculated (step S24). That is, the detection control circuit 16 calculates an average value of part or all of the time for each of the wavelet expansion coefficients sent from the wavelet transform circuit 11.

次いで、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数が決定される(ステップS25)。すなわち、検出制御回路16は、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。次いで、目標検出用のPRIが決定される(ステップS26)。すなわち、検出制御回路16は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるウェーブレット展開係数Wcとなるように、PRIを決定する。   Next, a wavelet expansion coefficient used for target detection is determined (step S25). That is, the detection control circuit 16 determines a wavelet expansion coefficient whose average value is equal to or lower than a predetermined threshold level for target detection. Next, the target detection PRI is determined (step S26). That is, the detection control circuit 16 determines the PRI so that the wavelet expansion coefficient Wc is different from the wavelet expansion coefficient Wp including the unnecessary signal.

以後は、図6のフローチャートに示した実施例1の処理(ステップS11〜S16)と同様の処理が実行される。すなわち、まず、ビームポジションの設定が行われる(ステップS11)。次いで、ステップS26で決定されたPRIの設定およびステップS25で決定されたウェーブレット展開係数を選定するための設定が行われる(ステップS12)。次いで、離散ウェーブレット(DWT)変換が行われる(ステップS13)。次いで、CFAR処理が行われる(ステップS14)。次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられ(ステップS15)、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップS11に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップS15において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される(ステップS16)。その後、シーケンスはステップS11に戻り、上述した処理が繰り返される。なお、ステップS11〜S16で実行される処理の詳細は実施例1のそれと同様である。   Thereafter, the same processing as that of the first embodiment (steps S11 to S16) shown in the flowchart of FIG. 6 is executed. That is, first, the beam position is set (step S11). Next, the setting of the PRI determined in step S26 and the setting for selecting the wavelet expansion coefficient determined in step S25 are performed (step S12). Next, discrete wavelet (DWT) transformation is performed (step S13). Next, CFAR processing is performed (step S14). Next, it is checked whether or not the search of the entire space has been completed (step S15). If it is determined that the search of the entire space has not been completed, the sequence returns to step S11 and the beam direction is changed to the next direction. Then, the process described above is repeated. On the other hand, if it is determined in step S15 that the search of the entire space has been completed, the beam direction is returned to the initial position of the search space (step S16). Thereafter, the sequence returns to step S11, and the above-described processing is repeated. The details of the processing executed in steps S11 to S16 are the same as those in the first embodiment.

上述した実施例2に係る目標検出装置は、目標信号の幅が一定である場合に目標検出を可能にしたものであるが、実施例3に係る目標検出装置は、目標信号の幅が変動しても目標検出を可能にしたものである。   The target detection apparatus according to the second embodiment described above enables target detection when the width of the target signal is constant. However, the target detection apparatus according to the third embodiment has a variable target signal width. However, it is possible to detect the target.

図10は、本発明の実施例3に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、実施例2に係る目標検出装置の検出制御回路16が他の検出制御回路17に置き換えられて構成されている。また、検出器14の機能が、実施例2に係る目標検出装置のそれと異なる。   FIG. 10 is a block diagram illustrating the configuration of the target detection apparatus according to the third embodiment of the present invention. This target detection device is configured by replacing the detection control circuit 16 of the target detection device according to the second embodiment with another detection control circuit 17. Further, the function of the detector 14 is different from that of the target detection apparatus according to the second embodiment.

検出制御回路17は、ウェーブレット変換回路11から送られてくるウェーブレット展開係数を蓄積し、PRI毎に、蓄積した各ウェーブレット展開係数の一部または全部の時間の平均値を算出する。そして、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。そして、検出制御回路16は、決定された目標検出用のウェーブレット展開係数を選定するための選定制御信号を展開係数選定回路12に送る。   The detection control circuit 17 accumulates the wavelet expansion coefficients sent from the wavelet transform circuit 11, and calculates an average value of part or all of the accumulated wavelet expansion coefficients for each PRI. Then, a wavelet expansion coefficient whose average value is equal to or less than a predetermined threshold level is determined for target detection. Then, the detection control circuit 16 sends a selection control signal for selecting the determined target detection wavelet expansion coefficient to the expansion coefficient selection circuit 12.

また、目標信号を含むウェーブレット展開係数Wcは、入力信号に含まれる目標信号の幅をnsとすると、ns=2を満足するcより決めることができるので、検出制御回路16は、概ね既知の目標信号の幅nsに基づき、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるウェーブレット展開係数Wcとなるように、PRIを決定し、さらに、その前後のPRIを含むn個を、PRI制御信号によってアンテナ10に順次設定する。 Further, since the wavelet expansion coefficient Wc including the target signal can be determined from c satisfying ns = 2c , where ns is the width of the target signal included in the input signal, the detection control circuit 16 is generally known. The PRI is determined based on the width ns of the target signal so that the wavelet expansion coefficient Wc is different from the wavelet expansion coefficient Wp including the unnecessary signal, and n antennas including the preceding and succeeding PRIs are determined as antennas by the PRI control signal. Sequentially set to 10.

検出器14は、n個(nは2以上の整数)のPRIで実施されたウェーブレット変換によってCFAR回路13から順次送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、その比較の結果を蓄積する。そして、n個の比較結果のうち、CFAR回路13から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きいことを示す結果がm個(mは2以上の整数でm≦n)以上である場合に、目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。   The detector 14 compares signals sequentially sent from the CFAR circuit 13 by a wavelet transform performed by n (n is an integer of 2 or more) PRI with a predetermined threshold level, and accumulates the result of the comparison. . When the number of the comparison results among the n comparison results is greater than or equal to m (m is an integer of 2 or more and m ≦ n) indicating that the signal transmitted from the CFAR circuit 13 is greater than the predetermined threshold level. A detection signal indicating that the target has been detected is output.

次に、上記のように構成される本発明の実施例3に係る目標検出装置の動作を、図11に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、実施例2と同様の処理を行うステップには、実施例2と同じ符号を付して説明を簡略化する。   Next, the operation of the target detection apparatus according to the third embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that steps that perform the same processing as in the second embodiment are denoted by the same reference numerals as in the second embodiment, and the description is simplified.

捜索が開始されると、まず、特定ビームポジションの設定が行われる(ステップS21)。次いで、PRIが設定される(ステップS22)。次いで、ウェーブレット変換が行われる(ステップS23)。次いで、ウェーブレット展開係数の平均値が算出される(ステップS24)。次いで、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数が決定される(ステップS25)。次いで、目標検出用のPRIが決定される(ステップS26)。この場合、検出制御回路16は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Wpとは異なるウェーブレット展開係数Wcとなるように決定したPRIの前後のPRIを含むn個を、目標検出用のPRIとして決定する。   When the search is started, first, a specific beam position is set (step S21). Next, PRI is set (step S22). Next, wavelet transformation is performed (step S23). Next, the average value of the wavelet expansion coefficient is calculated (step S24). Next, a wavelet expansion coefficient used for target detection is determined (step S25). Next, the target detection PRI is determined (step S26). In this case, the detection control circuit 16 determines n including PRIs before and after the PRI determined to have a wavelet expansion coefficient Wc different from the wavelet expansion coefficient Wp including the unnecessary signal, as the target detection PRI.

次いで、ビームポジションの設定が行われる(ステップS11)。次いで、ステップS26で決定されたPRIの設定およびステップS25で決定されたウェーブレット展開係数を選定するための設定が行われる(ステップS12)。次いで、離散ウェーブレット(DWT)変換が行われる(ステップS13)。次いで、CFAR処理が行われる(ステップS14)。すなわち、CFAR回路13は、展開係数選定回路12から送られてくるウェーブレット展開係数に対してCFAR処理を実施し、検出器14に送る。検出器14は、CFAR回路13から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、比較結果を蓄積する。   Next, the beam position is set (step S11). Next, the setting of the PRI determined in step S26 and the setting for selecting the wavelet expansion coefficient determined in step S25 are performed (step S12). Next, discrete wavelet (DWT) transformation is performed (step S13). Next, CFAR processing is performed (step S14). That is, the CFAR circuit 13 performs CFAR processing on the wavelet expansion coefficient sent from the expansion coefficient selection circuit 12 and sends it to the detector 14. The detector 14 compares the signal sent from the CFAR circuit 13 with a predetermined threshold level and accumulates the comparison result.

次いで、n個のPRIについて処理が終了したかどうかが調べられる(ステップS41)。このステップS41において、終了していないことが判断されると、シーケンスはステップS12に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップS41において、n個のPRIについて処理が終了したことが判断されると、m/n検出が行われる(ステップS42)。すなわち、検出制御回路17は、蓄積しているn個の比較結果のうち、CFAR回路13から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きいことを示す結果がm個(mは2以上の整数でm≦n)以上である場合に、目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。   Next, it is checked whether or not the processing has been completed for n PRIs (step S41). If it is determined in step S41 that the process has not ended, the sequence returns to step S12, and the above-described processing is repeated. On the other hand, if it is determined in step S41 that the processing has been completed for n PRIs, m / n detection is performed (step S42). That is, the detection control circuit 17 has m results (m is an integer equal to or greater than 2) indicating that the signal sent from the CFAR circuit 13 is larger than a predetermined threshold level among the n comparison results stored. When m ≦ n), a detection signal indicating that the target has been detected is output.

次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられ(ステップS15)、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップS11に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップS15において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される(ステップS16)。その後、シーケンスはステップS11に戻り、上述した処理が繰り返される。なお、ステップS21〜S26で実行される処理の詳細は実施例2を、ステップS11〜S16で実行される処理の詳細は実施例1をそれぞれ参照されたい。   Next, it is checked whether or not the search of the entire space has been completed (step S15). If it is determined that the search of the entire space has not been completed, the sequence returns to step S11 and the beam direction is changed to the next direction. Then, the process described above is repeated. On the other hand, if it is determined in step S15 that the search of the entire space has been completed, the beam direction is returned to the initial position of the search space (step S16). Thereafter, the sequence returns to step S11, and the above-described processing is repeated. Refer to the second embodiment for details of the processes executed in steps S21 to S26, and refer to the first embodiment for details of the processes executed in steps S11 to S16.

以上説明した実施例1〜実施例3に係る目標検出装置では、入力データをウェーブレット変換することにより得られたウェーブレット展開係数をCFAR処理して目標を検出するように構成したが、例えば固定のスレッショルドレベルを用いて目標を検出する方法、その他の方法で目標を検出するように構成することもできる。   In the target detection apparatus according to the first to third embodiments described above, the target is detected by performing the CFAR processing on the wavelet expansion coefficient obtained by wavelet transforming the input data. For example, a fixed threshold is used. A method of detecting a target using a level, or a method of detecting a target by other methods can also be used.

また、実施例1〜実施例3に係る目標検出装置では、CFAR処理によって目標を検出するように構成したが、例えば固定のスレッショルドレベルと比較する方法や他の検出方法を用いることができる。   In the target detection apparatus according to the first to third embodiments, the target is detected by the CFAR process. However, for example, a method of comparing with a fixed threshold level or other detection methods can be used.

また、実施例2および実施例3に係る目標検出装置においては、ウェーブレット展開係数の平均値を算出する際に、捜索時間に余裕があれば、特定ビームポジションのみではなく、複数のビームポジションをグルーピングして、そのグループ毎にビームを向けて、ウェーブレット展開係数の平均値を算出するように構成することもできる。   In addition, in the target detection apparatuses according to the second and third embodiments, when calculating the average value of the wavelet expansion coefficients, if there is a margin for the search time, not only a specific beam position but also a plurality of beam positions are grouped. The beam can be directed to each group, and the average value of the wavelet expansion coefficients can be calculated.

また、実施例3に係る目標検出装置においては、ウェーブレット展開係数の平均値を用いて不要信号を含むウェーブレット展開係数を求めるように構成したが、あらかじめ平均値の低いウェーブレット展開係数が概ね既知であれば、平均値を算出する処理を省略するように構成できる。   In the target detection apparatus according to the third embodiment, the wavelet expansion coefficient including the unnecessary signal is obtained by using the average value of the wavelet expansion coefficient. However, if the wavelet expansion coefficient having a low average value is generally known in advance. For example, the process for calculating the average value can be omitted.

本発明に係る目標検出装置は、レーダ装置や受信装置に利用可能である。   The target detection apparatus according to the present invention can be used for a radar apparatus or a reception apparatus.

本発明の実施例1に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 離散ウェーブレット変換のフィルタ特性を示す図である。It is a figure which shows the filter characteristic of discrete wavelet transform. 離散ウェーブレット変換においてウェーブレット展開係数が算出される様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a wavelet expansion coefficient is calculated in discrete wavelet transformation. 図1に示すCFAR回路の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a CFAR circuit illustrated in FIG. 1. 本発明の実施例1に係る目標検出装置において使用される不要信号の影響の少ないウェーブレット展開係数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the wavelet expansion coefficient with few influences of the unnecessary signal used in the target detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る目標検出装置の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the detailed operation | movement of the target detection apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target detection apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る目標検出装置において使用される不要信号の影響の少ないウェーブレット展開係数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the wavelet expansion coefficient with little influence of the unnecessary signal used in the target detection apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る目標検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the target detection apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the target detection apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る目標検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the target detection apparatus which concerns on Example 3 of this invention. 従来のウェーブレット変換を利用した目標検出装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the target detection apparatus using the conventional wavelet transform.

符号の説明Explanation of symbols

10 アンテナ
11 ウェーブレット変換回路
12 展開係数選定回路
13 CFAR回路
14 検出器
15〜17 検出制御回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna 11 Wavelet transformation circuit 12 Expansion coefficient selection circuit 13 CFAR circuit 14 Detector 15-17 Detection control circuit

Claims (3)

ビームを送受信するアンテナと、
前記アンテナからの信号を離散ウェーブレット変換して複数のウェーブレット展開係数を生成するウェーブレット変換回路と、
前記ウェーブレット変換回路で生成された複数のウェーブレット展開係数の中から目標信号の検出に使用する1つのウェーブレット展開係数を選定する展開係数選定回路と、
前記展開係数選定回路で選定されたウェーブレット展開係数が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力する検出器と、
不要信号が少ないウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように、前記アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ不要信号が少なく、目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように前記展開係数選定回路を制御する検出制御回路と、
を備えたことを特徴とする目標検出装置。
An antenna for transmitting and receiving beams;
A wavelet transform circuit for generating a plurality of wavelet expansion coefficients by performing discrete wavelet transform on the signal from the antenna;
An expansion coefficient selection circuit that selects one wavelet expansion coefficient used for detection of a target signal from among a plurality of wavelet expansion coefficients generated by the wavelet transform circuit;
A detector that outputs a detection signal indicating that a target signal has been detected when the wavelet expansion coefficient selected by the expansion coefficient selection circuit is greater than a predetermined threshold level;
The pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted and received by the antenna is set so that the target signal is included in the wavelet expansion coefficient with few unnecessary signals, and the wavelet expansion coefficient including the target signal with few unnecessary signals is selected. A detection control circuit for controlling the expansion coefficient selection circuit,
A target detection apparatus comprising:
前記検出制御回路は、
前記ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように前記アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように前記展開係数選定回路を制御することを特徴とする請求項1記載の目標検出装置。
The detection control circuit includes:
An average value of each of a plurality of wavelet expansion coefficients from the wavelet transform circuit is calculated, and a pulse repetition period or sampling of a beam transmitted and received in the antenna so that the target signal is included in the calculated wavelet expansion coefficient having a small average value 2. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the expansion coefficient selection circuit is controlled so that a wavelet expansion coefficient that sets a period and has a small average value and includes a target signal is selected.
前記検出制御回路は、
前記ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなn個(nは2以上の整数)のウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように前記アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を順次設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むn個のウェーブレット展開係数が順次選定されるように前記展開係数選定回路を制御し、
前記検出器は、
前記展開係数選定回路において順次選定されたn個のウェーブレット展開係数のうちm個(mは2以上の整数でm≦n)以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力することを特徴とする請求項1記載の目標検出装置。
The detection control circuit includes:
An average value of each of a plurality of wavelet expansion coefficients from the wavelet transform circuit is calculated, and the antenna is set such that the target signal is included in n wavelet expansion coefficients having a small average value (n is an integer of 2 or more). Sequentially setting the pulse repetition period or sampling period of the beam transmitted / received in and controlling the expansion coefficient selection circuit so that n wavelet expansion coefficients having a small average value and a target signal are sequentially selected;
The detector is
This indicates that the target signal is detected when m (m is an integer of 2 or more and m ≦ n) or more among n wavelet expansion coefficients sequentially selected in the expansion coefficient selection circuit is greater than a predetermined threshold level. The target detection apparatus according to claim 1, wherein a detection signal is output.
JP2005242747A 2005-08-24 2005-08-24 Target detection device Pending JP2007057369A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005242747A JP2007057369A (en) 2005-08-24 2005-08-24 Target detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005242747A JP2007057369A (en) 2005-08-24 2005-08-24 Target detection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007057369A true JP2007057369A (en) 2007-03-08

Family

ID=37920994

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005242747A Pending JP2007057369A (en) 2005-08-24 2005-08-24 Target detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007057369A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5411417B2 (en) Pulse signal transmission / reception device and transmission / reception method
JP4709117B2 (en) Radar device and angle measuring device
JP5072694B2 (en) Target detection device
JP2006171001A (en) System and method for removing radar interference signal
JP2009128278A (en) Pulse compression radar device
KR20120080064A (en) Object detection method and radar system for providing the same method
JP2007040953A (en) Correlation reception processor
JP4533813B2 (en) Target detection device
US20120007773A1 (en) Processing Radar Return Signals To Detect Targets
JP5390264B2 (en) Target tracking device and target tracking method
KR20190091818A (en) Method and Apparatus for Radar Signal Processing Using Recurrent Neural Network
JP5110531B2 (en) FM-CW radar equipment
JP2007208702A (en) Method and device for computing weight, adaptive array antenna, and radar device
JP6355546B2 (en) Target detection device
JP2010127771A (en) Synthetic aperture sonar, and method and program for correcting phase error of synthetic aperture sonar
JP4533820B2 (en) Target detection device
JP5424572B2 (en) Radar equipment
JP2007047112A (en) Radar system
JP5422140B2 (en) Target detection device
JP2006226779A (en) Radar
JP2007212234A (en) Signal detection device
JP2007057369A (en) Target detection device
JP2008045939A (en) Target detection device
JP2012063152A (en) Speed estimation device and computer program and speed estimation method
Xu et al. Joint optimization of transmit waveform and mismatched filter with expanded mainlobe for delay-Doppler sidelobes suppression