JP2009036540A - Radar system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar system which can perform secondary echo suppression processings, without causing degradation in the target detection performance. <P>SOLUTION: The radar system is provided with a transmitting/receiving section and a signal processing section. The transmitting/receiving section includes a first phase correction section 7 for performing phase correction on a receiving signal to cancel the phase of a transmitted wave transmitted a fixed time earlier from the transmitting/receiving section; a predominant frequency detecting section 10 for detecting the predominant frequency component of power in the reception signal which has been subjected to the phase correction by the first phase correction section 7; a predominant frequency component removing section 11 for removing the detected frequency component; a re-phase-modulation section 13 for performing phase correction, by using a phase correction amount having reversed polarity, with respect to the phase correction amount by the first phase correction section 7 on the receiving signal which has been subjected to the removal of the predominant frequency component; a second phase correction section 14 for performing phase correction to cancel the initial phase of the transmitted wave transmitted from the transmitting/receiving section; and a primary echo detection section 16 for detecting the primary echo component. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、空間に波動を放射し、外部に存在する物体(目標)で散乱された反射波動を受信して信号処理を施すことにより、目標の距離と速度を計測するレーダ装置に関する。   The present invention relates to a radar apparatus that measures a distance and speed of a target by radiating a wave in space, receiving a reflected wave scattered by an object (target) existing outside, and performing signal processing.

遠隔に存在する目標の距離と速度を計測する手法として、パルスドップラーレーダの技術が従来から知られている。この従来の手法では、送信波にパルス変調を施し、パルスの送受信間の時間差から距離を算出する。さらに、パルス繰り返し周期でサンプルされた受信信号に周波数解析を施すことにより、目標のドップラー周波数を算出することができる。   As a method for measuring the distance and speed of a target that exists remotely, a technique of pulse Doppler radar has been conventionally known. In this conventional method, pulse modulation is performed on a transmission wave, and a distance is calculated from a time difference between transmission and reception of pulses. Furthermore, the target Doppler frequency can be calculated by performing frequency analysis on the received signal sampled at the pulse repetition period.

目標の距離を曖昧さなく計測するためには、パルス繰り返し周期が送受信パルスの時間差より長い必要がある。一方、高速に運動する目標の速度を曖昧さなく計測するためには、受信信号を高速にサンプルする、すなわち、パルス繰り返し周期を十分短くする必要がある。   In order to measure the target distance without ambiguity, the pulse repetition period needs to be longer than the time difference between the transmission and reception pulses. On the other hand, in order to measure the speed of a target moving at high speed without ambiguity, it is necessary to sample the received signal at high speed, that is, to shorten the pulse repetition period sufficiently.

従って、距離の曖昧さとドップラー周波数の曖昧さの両方を解消しようとする場合には、パルス繰り返し周期の調整のみによっては行うことができない。この問題に対して、例えば、各パルスに擬似ランダム符号位相変調を施し、2次エコーに合わせた位相補償により2次エコー成分を抽出し、これを除去する方法がある(例えば、非特許文献1参照)。   Therefore, in order to resolve both the ambiguity of the distance and the ambiguity of the Doppler frequency, it cannot be performed only by adjusting the pulse repetition period. To solve this problem, for example, there is a method of performing pseudo-random code phase modulation on each pulse, extracting a secondary echo component by phase compensation matched to the secondary echo, and removing this (for example, Non-Patent Document 1). reference).

R.J.Doviak and D.S.Zrnic, Doppler Radar and Weather Observations, Second Ed., p.167-170, Academic Press, Inc., 1993.R.J.Doviak and D.S.Zrnic, Doppler Radar and Weather Observations, Second Ed., P.167-170, Academic Press, Inc., 1993.

しかしながら、従来技術には次のような課題がある。
2次エコー除去処理において除去される信号の大半は、2次エコー成分であるが、拡散された1次エコーの一部成分も合わせて除去されてしまう。従って、このような除去処理により、1次エコーの位相が乱されることになる。
However, the prior art has the following problems.
Most of the signals removed in the secondary echo removal processing are secondary echo components, but some components of the diffused primary echo are also removed together. Therefore, the phase of the primary echo is disturbed by such removal processing.

1次エコーのうちの地形エコー成分の位相が乱されると、本来ドップラー周波数が0である地形エコー成分が他のドップラー周波数へと漏れ出す。そのため、2次エコー除去後に1次エコーに合わせた位相補償を行ってドップラースペクトルを算出すると、地形エコーの漏れにより、ドップラースペクトルの雑音レベルが上昇したのと同様の状況となる。   When the phase of the terrain echo component of the primary echo is disturbed, the terrain echo component, which originally has a Doppler frequency of 0, leaks to another Doppler frequency. Therefore, when the Doppler spectrum is calculated by performing phase compensation in accordance with the primary echo after removing the secondary echo, the situation is similar to the case where the noise level of the Doppler spectrum is increased due to the leakage of the terrain echo.

地形エコーは、大きな受信電力を持ち得るため、少しの漏れであっても、最終的に検出する必要のある気象エコーの検出性能は、低下することになる。すなわち、気象エコーの検出確率が低下するといった問題、あるいは0以外のドップラー周波数に漏れ出した地形エコーを誤検出する確率が増加するといった問題が生じる。換言すると、従来の2次エコー除去処理は、一次エコーに含まれる地形エコーの除去性能の低下を招くため、目標検出性能が低下するという問題があった。   Since the terrain echo can have a large received power, the detection performance of the weather echo that needs to be finally detected is reduced even if there is a slight leak. That is, there is a problem that the detection probability of the weather echo decreases, or a problem that the probability of erroneous detection of the terrain echo leaking to a non-zero Doppler frequency increases. In other words, the conventional secondary echo removal processing has a problem in that the target detection performance is lowered because the removal performance of the terrain echo included in the primary echo is lowered.

本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、目標検出性能を低下させることなく2次エコー抑圧処理を行うことのできるレーダ装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a radar apparatus capable of performing secondary echo suppression processing without degrading target detection performance.

本発明に係るレーダ装置は、空間に波動を送信波として放射するとともに、外部に存在する物体で散乱された反射波動を受信波として受信し、受信波を検波して受信信号を生成する送受信部と、送受信部で生成された前記受信信号に対して信号処理を施すことにより、物体の計測を行うための1次エコー成分を検出する信号処理部とを備えたレーダ装置において、信号処理部は、送受信部で生成された受信信号に対して、送受信部から一定時間前に送信された送信波の位相を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、第1の位相補正部による位相補正後の受信信号から卓越周波数検出部で検出された周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、送受信部から送信された送信波の初期位相を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、第2の位相補正部による位相補正後の受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部とを含むものである。   A radar apparatus according to the present invention radiates a wave as a transmitted wave in space, receives a reflected wave scattered by an object existing outside as a received wave, detects a received wave, and generates a received signal And a signal processing unit that detects a primary echo component for measuring an object by performing signal processing on the reception signal generated by the transmission / reception unit, the signal processing unit A first phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the transmission / reception unit so as to cancel the phase of the transmission wave transmitted from the transmission / reception unit a predetermined time ago, and a first phase correction unit In the received signal after the phase correction, the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit from the received signal after the phase correction by the first phase correcting unit and the dominant frequency detecting unit that detects the frequency component where the power is excellent. A phase is obtained by using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit with respect to the reception signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit and the dominant frequency component removal unit. A re-phase modulation unit that performs correction, and a second phase correction unit that performs phase correction so as to cancel the initial phase of the transmission wave transmitted from the transmission / reception unit with respect to the reception signal after phase correction by the re-phase modulation unit And a primary echo detector that detects a primary echo component based on the received signal after phase correction by the second phase corrector.

本発明によれば、一定時間前の送信波の位相を打ち消すように第1の位相補正を施した受信信号に対して、卓越周波数成分を除去した後に第1の位相補正と逆位相の補正を施し、さらに、送信波の初期位相を打ち消すように第2の位相補正を施し、計測用の受信信号を得るように信号処理することにより、目標検出性能を低下させることなく2次エコー抑圧処理を行うことのできるレーダ装置を得ることができる。   According to the present invention, the first phase correction and the opposite phase correction are performed on the received signal that has been subjected to the first phase correction so as to cancel the phase of the transmission wave before a certain time, after removing the dominant frequency component. In addition, the second phase correction is performed so as to cancel the initial phase of the transmission wave, and the signal processing is performed so as to obtain the reception signal for measurement, thereby performing the secondary echo suppression process without degrading the target detection performance. A radar device that can be performed can be obtained.

以下、本発明のレーダ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。   A preferred embodiment of a radar apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。
まず始めに、図1に示したレーダ装置の各構成要件について、順番に説明する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
First, each component of the radar apparatus shown in FIG. 1 will be described in order.

基準信号発生部1は、送信波の元となる基準信号を発生する。位相変調部2は、基準信号発生部1で得られた基準信号に位相変調を施す。そして、パルス変調部3は、位相変調後の送信信号をパルス化する。ここで、基準信号発生部1、位相変調部2、およびパルス変調部3は、位相変調波生成部を構成する。   The reference signal generator 1 generates a reference signal that is a source of a transmission wave. The phase modulation unit 2 performs phase modulation on the reference signal obtained by the reference signal generation unit 1. Then, the pulse modulation unit 3 pulsates the transmission signal after the phase modulation. Here, the reference signal generation unit 1, the phase modulation unit 2, and the pulse modulation unit 3 constitute a phase modulation wave generation unit.

次に、送受切替部4は、パルス変調部3から入力した送信波を、後述する空中線5へと出力するとともに、空中線5から受信波を入力する。空中線5は、送信波を空間へ放射するとともに、空間中に存在する物体で反射された電波を受信波として受信する、受信部6は、送受切替部4を経由して空中線5で受信した受信波を入力し、これを検波することにより受信信号を生成する。   Next, the transmission / reception switching unit 4 outputs the transmission wave input from the pulse modulation unit 3 to the antenna 5 described later and inputs the reception wave from the antenna 5. The antenna 5 radiates a transmission wave to the space and receives a radio wave reflected by an object existing in the space as a reception wave. The reception unit 6 receives the signal received by the antenna 5 via the transmission / reception switching unit 4. A reception signal is generated by inputting a wave and detecting the wave.

2次エコー位相補正部7は、受信信号に対して、2次エコーに合わせて位相補正を行うことにより、2次エコー領域受信信号を生成する。ここで、2次エコー位相補正部7は、第1の位相補正部を構成する。   The secondary echo phase correction unit 7 generates a secondary echo area reception signal by performing phase correction on the reception signal in accordance with the secondary echo. Here, the secondary echo phase correction unit 7 constitutes a first phase correction unit.

2次エコー除去部8は、2次エコー領域受信信号から2次エコー成分を検出し、これを除去するとともに、検出した2次エコー成分の中心ドップラー周波数を算出する。   The secondary echo removal unit 8 detects the secondary echo component from the secondary echo area reception signal, removes this, and calculates the center Doppler frequency of the detected secondary echo component.

次に、再位相変調部13は、2次エコー除去部8から入力した2次エコー除去後の2次エコー領域受信信号に対して、位相変調を再度施す。1次エコー位相補正部14は、再位相変調部13から出力された受信信号に対して、1次エコーに合わせて位相補正を行うことにより、1次エコー領域受信信号を得る。ここで、再位相変調部13と1次エコー位相補正部14は、第2の位相補正部を構成する。   Next, the rephase modulation unit 13 performs phase modulation again on the secondary echo area reception signal after the secondary echo removal input from the secondary echo removal unit 8. The primary echo phase correction unit 14 obtains a primary echo area reception signal by performing phase correction on the reception signal output from the rephase modulation unit 13 in accordance with the primary echo. Here, the rephase modulation unit 13 and the primary echo phase correction unit 14 constitute a second phase correction unit.

地形エコー抑圧部15は、1次エコー位相補正部14から出力された受信信号に対して、地形エコーとみなせる周波数範囲の低周波成分を除去する。さらに、1次エコー検出部16は、地形エコー抑圧部15で得られた地形エコー抑圧後の受信信号から、目標信号を検出する。   The terrain echo suppression unit 15 removes low frequency components in a frequency range that can be regarded as terrain echoes from the reception signal output from the primary echo phase correction unit 14. Further, the primary echo detector 16 detects the target signal from the received signal after the terrain echo suppression obtained by the terrain echo suppressor 15.

周波数分布蓄積部17は、2次エコー除去部8から出力された2次エコードップラー周波数を蓄積する。最頻周波数抽出部18は、周波数分布蓄積部17に蓄積されたドップラー周波数から選択した方向のドップラー周波数の距離分布を抽出し、最も高い頻度で現れる2次エコードップラー周波数を抽出する。さらに、符号選択部19は、最頻周波数抽出部18で抽出された最頻2次エコードップラー周波数に基づいて、位相変調部2で用いる位相変調用の符号を選択する。   The frequency distribution accumulating unit 17 accumulates the secondary echo Doppler frequency output from the secondary echo removing unit 8. The most frequent frequency extraction unit 18 extracts the distance distribution of the Doppler frequency in the selected direction from the Doppler frequencies accumulated in the frequency distribution accumulation unit 17, and extracts the second-order echo spreader frequency that appears at the highest frequency. Further, the code selection unit 19 selects a phase modulation code to be used in the phase modulation unit 2 based on the mode quadratic encode puller frequency extracted by the mode frequency extraction unit 18.

なお、この図1に示した構成において、基準信号発生部1〜受信部6は、送受信部の構成要素に相当し、2次エコー位相補正部7〜符号選択部19は、信号処理部の構成要素に相当する。   In the configuration shown in FIG. 1, the reference signal generation unit 1 to the reception unit 6 correspond to the components of the transmission / reception unit, and the secondary echo phase correction unit 7 to the code selection unit 19 are the configuration of the signal processing unit. Corresponds to the element.

次に、動作について、詳細に説明する。
基準信号発生部1は、送信信号の元となる基準信号を発生する。位相変調部2は、基準信号発生部1から基準信号を入力し、これに位相変調を施す。位相変調には、擬似ランダム符号が用いられるが、その符号は、後述する方法により符号選択部19で選択される。パルス変調部3では、位相変調部2から出力された位相変調後の信号にパルス変調を施す。さらに増幅も合わせて行われる。
Next, the operation will be described in detail.
The reference signal generator 1 generates a reference signal that is a source of a transmission signal. The phase modulation unit 2 receives a reference signal from the reference signal generation unit 1 and performs phase modulation on the reference signal. A pseudo-random code is used for phase modulation, and the code is selected by the code selection unit 19 by a method described later. The pulse modulation unit 3 performs pulse modulation on the phase-modulated signal output from the phase modulation unit 2. Amplification is also performed.

パルス変調および増幅後の送信信号を、ここでは送信波と呼ぶことにする。なお、位相変調部2における位相変調は、パルス変調部3から出力されるパルス毎に初期位相が変化するように行われる。   The transmission signal after pulse modulation and amplification will be referred to herein as a transmission wave. The phase modulation in the phase modulation unit 2 is performed so that the initial phase changes for each pulse output from the pulse modulation unit 3.

基準信号発生部1で発生される基準信号は、パルス変調部3にて複数のパルスが出力される時間に渡って周波数の安定した信号となっている。そのため、複数のパルスが送信される時間区間で得られる受信信号に対して、位相を考慮した信号処理、すなわちコヒーレントな信号処理を施すことが可能となる。   The reference signal generated by the reference signal generator 1 is a signal having a stable frequency over the time when the pulse modulator 3 outputs a plurality of pulses. For this reason, it is possible to perform signal processing in consideration of the phase, that is, coherent signal processing, on a reception signal obtained in a time interval in which a plurality of pulses are transmitted.

送信波のパルス幅は、レーダ装置に必要となる距離分解能に応じて設定される。例えば、1マイクロ秒のパルス幅とした場合には、150mの距離分解能が得られることになる。一方、送信パルスが生成される時間間隔は、距離のあいまいさを決めるパラメータとなる。例えば、パルス繰り返し周波数が1kHzの送信パルスを空中線から放射する場合、150kmの距離区間であいまいさなく距離計測を行うことが可能になる。   The pulse width of the transmission wave is set according to the distance resolution required for the radar apparatus. For example, when the pulse width is 1 microsecond, a distance resolution of 150 m can be obtained. On the other hand, the time interval at which the transmission pulse is generated is a parameter that determines the ambiguity of the distance. For example, when a transmission pulse having a pulse repetition frequency of 1 kHz is radiated from an antenna, it is possible to measure the distance without compromising the distance section of 150 km.

150kmを超える距離に反射物体が存在し、その反射波が受信される場合、距離にあいまいさが生じる。例えば、200kmの距離に反射物体が存在する場合、その受信波の遅延時間から計測される距離は、50km、200km、350km、・・・の可能性がある。このようなあいまいさを低減することを目的として、位相変調部2における位相変調が行われる。   When a reflective object exists at a distance exceeding 150 km and the reflected wave is received, the distance is ambiguity. For example, when a reflective object exists at a distance of 200 km, the distance measured from the delay time of the received wave may be 50 km, 200 km, 350 km,. In order to reduce such ambiguity, phase modulation is performed in the phase modulation unit 2.

パルス変調部3から出力された送信波は、送受切替部4と空中線を経由して、空間中へ放射される。空間へ放射される際には、空中線の指向特性に従って、ある特定の方向(ビーム方向)のみに電力が集中した状態で送信波の放射が行われる。送信波の放射が行われるビーム方向を時間とともに変化させることにより、観測方向を変化させることができる。   The transmission wave output from the pulse modulation unit 3 is radiated into the space via the transmission / reception switching unit 4 and the antenna. When radiated into space, transmission waves are radiated in a state where power is concentrated only in a specific direction (beam direction) according to the directivity characteristics of the antenna. The observation direction can be changed by changing the beam direction in which the transmission wave is emitted with time.

例えば、空中線5に開口面アンテナを用いる場合には、空中線5を機械的に回転させることにより、ビーム走査を行うことができる。あるいは、空中線5にフェーズドアレーアンテナを用いる場合には、空中線5を構成する素子の位相を制御することにより、電子的なビーム走査が行われる。空中線5のビーム方向は、最頻周波数抽出部18へと出力される。   For example, when an aperture antenna is used for the antenna 5, beam scanning can be performed by mechanically rotating the antenna 5. Alternatively, when a phased array antenna is used for the antenna 5, electronic beam scanning is performed by controlling the phase of the elements constituting the antenna 5. The beam direction of the antenna 5 is output to the mode frequency extraction unit 18.

空間へ放射された電波は、ビーム方向に存在する物体により反射される。このような反射波の一部電力が、レーダの存在する方向へと戻ってくる。空中線5は、レーダ装置まで到達した反射波を受信波として取り込み、この受信波は、送受切替部4を経由して受信部6へと入力する。受信部6では、受信波に検波処理を施すことにより、受信信号を生成する。   The radio wave radiated to the space is reflected by an object existing in the beam direction. A part of the power of such a reflected wave returns in the direction in which the radar exists. The antenna 5 captures the reflected wave that has reached the radar device as a received wave, and this received wave is input to the receiving unit 6 via the transmission / reception switching unit 4. The reception unit 6 generates a reception signal by performing detection processing on the reception wave.

ここで、本発明のレーダ装置では、受信信号の位相情報を抽出する必要があることから、受信部6により、位相検波処理を行う。位相検波処理では、送受切替部4から入力した受信波と、基準信号発生部1で発生された基準信号の一部を取り出したものとを混合することにより、受信波を低周波へと周波数変換した受信信号が生成される。   Here, in the radar apparatus of the present invention, since it is necessary to extract the phase information of the received signal, the receiving unit 6 performs phase detection processing. In the phase detection process, the received wave input from the transmission / reception switching unit 4 is mixed with the one obtained by extracting a part of the reference signal generated by the reference signal generating unit 1, thereby converting the received wave to a low frequency. Received signal is generated.

その際、受信部6は、取り込んだ基準信号を2つに分割し、その一方はそのまま受信波と混合し、もう一方は位相を90度回転させた後に受信波と混合する。これにより生成された2つの受信信号の一方を実部とみなし、他方を虚部とみなすことにより、複素数で表される受信信号が得られることになる。受信信号の位相は、反射物体のドップラー周波数と位相変調部2による位相変調によって決まるような、パルス毎の位相変化をもつ。   At that time, the receiving unit 6 divides the received reference signal into two, one of which is directly mixed with the received wave, and the other is mixed with the received wave after rotating the phase by 90 degrees. By considering one of the two received signals thus generated as a real part and the other as an imaginary part, a received signal represented by a complex number is obtained. The phase of the received signal has a phase change for each pulse as determined by the Doppler frequency of the reflecting object and the phase modulation by the phase modulation unit 2.

2次エコー位相補正部7は、第1の位相補正部に相当し、2次エコーの受信を想定して、位相変調部2で行われた位相変調に伴う位相変化を、元に戻すような位相補正処理を行う。今、i番目のパルス送信の後であって、かつi+1番目のパルス送信が行われる前の一定時刻後に受信された受信信号をsとする。また、位相変調部2におけるi番目の送信パルスの位相変調量がφであるとする。 The secondary echo phase correction unit 7 corresponds to the first phase correction unit, and assumes the reception of the secondary echo and restores the phase change accompanying the phase modulation performed by the phase modulation unit 2 to the original state. Perform phase correction processing. Now, let s i be a received signal received after a fixed time after the i-th pulse transmission and before the i + 1-th pulse transmission. Further, it is assumed that the phase modulation amount of the i-th transmission pulse in the phase modulation unit 2 is φ i .

信号sに対して、1つ前のパルス送信における位相変調量φi−1を用いて位相補正を行うことにより、下式(1)に示す信号s2nd、iを得る。 By performing phase correction on the signal s i using the phase modulation amount φ i-1 in the previous pulse transmission, a signal s 2nd, i shown in the following equation (1) is obtained.

Figure 2009036540
Figure 2009036540

この信号を2次エコー領域受信信号と呼ぶことにする。この2次エコー領域受信信号は、2次エコー除去部8に入力される。2次エコー除去部8は、ドップラー周波数解析により2次エコーを検出し、検出した2次エコーを除去する処理を行う。   This signal is called a secondary echo area reception signal. The secondary echo area reception signal is input to the secondary echo removal unit 8. The secondary echo removal unit 8 detects a secondary echo by Doppler frequency analysis and performs a process of removing the detected secondary echo.

図2は、本発明の実施の形態1における2次エコー除去部8の内部構成を示すブロック図である。この2次エコー除去部8は、フーリエ変換部9、ピーク検出部10、ピーク除去部11、および逆フーリエ変換部12で構成される。   FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the secondary echo removal unit 8 according to Embodiment 1 of the present invention. The secondary echo removal unit 8 includes a Fourier transform unit 9, a peak detection unit 10, a peak removal unit 11, and an inverse Fourier transform unit 12.

まず、フーリエ変換部9は、2次エコー位相補正後の受信信号、すなわち、2次エコー領域受信信号にフーリエ変換を施す。2次エコーが存在する場合には、2次エコー源となる反射物体の相対速度に対応したドップラー周波数において、振幅が卓越する。   First, the Fourier transform unit 9 performs a Fourier transform on the reception signal after the secondary echo phase correction, that is, the secondary echo area reception signal. When the secondary echo is present, the amplitude is dominant at the Doppler frequency corresponding to the relative velocity of the reflecting object serving as the secondary echo source.

ピーク検出部10は、卓越周波数検出部に相当し、そのような振幅の卓越する部分、すなわち、ピークを検出する。ピーク検出されたドップラー周波数はピーク除去部11に入力されるとともに、周波数分布蓄積部17へと入力される。   The peak detection unit 10 corresponds to a dominant frequency detection unit, and detects a portion having such an amplitude, that is, a peak. The detected Doppler frequency is input to the peak removing unit 11 and also input to the frequency distribution accumulating unit 17.

ピーク除去部11は、卓越周波数成分除去部に相当し、フーリエ変換部9から入力したフーリエ変換後の2次エコー領域受信信号に対して、ピーク検出部10でピーク検出されたドップラー周波数を含む近傍の周波数領域の信号を除去する処理を行う。すなわち、このような周波数領域の振幅を0にする。   The peak removal unit 11 corresponds to a dominant frequency component removal unit, and includes a Doppler frequency peak-detected by the peak detection unit 10 with respect to a secondary echo area reception signal after Fourier transform input from the Fourier transform unit 9. The process which removes the signal of a frequency domain is performed. That is, the amplitude in such a frequency region is set to zero.

さらに、逆フーリエ変換部12は、2次エコー除去後の信号を逆フーリエ変換し、時間領域の受信信号に戻す。   Further, the inverse Fourier transform unit 12 performs inverse Fourier transform on the signal after removing the secondary echo, and returns it to the received signal in the time domain.

ここで、2次エコー除去部8から出力された2次エコー除去後の時間領域受信信号をs’2nd、iとする。信号s’2nd、iは、再位相変調部13に入力される。そして、再位相変調部13は、次式(2)のように、2次エコー位相補正部7で行われた2次エコーに合わせた位相補正を、元に戻す処理を行う。 Here, s ′ 2nd, i is a time-domain received signal output from the secondary echo removing unit 8 after removing the secondary echo. The signals s ′ 2nd and i are input to the rephase modulation unit 13. Then, the re-phase modulation unit 13 performs processing for returning the phase correction in accordance with the secondary echo performed by the secondary echo phase correction unit 7 as shown in the following equation (2).

Figure 2009036540
Figure 2009036540

すなわち、信号s’2nd、iに対して、2次エコー位相補正部7で補正した位相補正量の正負を反転させた量の位相補正処理を施すことにより、位相変調部2で付加された位相変化が再現される。 That is, the phase added by the phase modulation unit 2 is performed on the signal s ′ 2nd, i by performing phase correction processing of an amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount corrected by the secondary echo phase correction unit 7. The change is reproduced.

次に、1次エコー位相補正部14は、第2の位相補正部に相当し、1次エコーに合わせた位相補正処理を行う。すなわち、1次エコー位相補正部14は、次式(3)のような処理により、位相変調部2で変化させた位相変化を打ち消すような位相補正処理が施された後の受信信号s’1st、iを得る。 Next, the primary echo phase correction unit 14 corresponds to a second phase correction unit and performs phase correction processing in accordance with the primary echo. That is, the primary echo phase correction unit 14 receives the received signal s ′ 1st after being subjected to phase correction processing that cancels the phase change changed by the phase modulation unit 2 by processing such as the following equation (3). , I is obtained.

Figure 2009036540
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これにより、一次エコーについては、反射物体の運動に起因する位相変化のみが受信信号に残ることになる。この信号を1次エコー領域受信信号と呼ぶことにする。   Thereby, for the primary echo, only the phase change caused by the motion of the reflecting object remains in the received signal. This signal is called a primary echo area reception signal.

地形エコー抑圧部15は、ドップラー周波数が0近傍の成分を除去することにより、地形エコーを取り除く。さらに、1次エコー検出部16は、地形エコーが取り除かれた信号から、目標信号となる1次エコー成分の検出を行う。   The terrain echo suppression unit 15 removes terrain echoes by removing components whose Doppler frequency is near zero. Further, the primary echo detector 16 detects a primary echo component that becomes a target signal from the signal from which the terrain echo is removed.

2次エコー除去部8から出力された2次エコードップラー周波数は、周波数分布蓄積部17に入力される。周波数分布蓄積部17は、観測方向、すなわち、空中線ビーム方向が変わるたびに、2次エコーのドップラー周波数を蓄積する。1つの観測方向については、複数の距離でのドップラー周波数が周波数分布蓄積部17内に蓄積される。   The secondary echo Doppler frequency output from the secondary echo removal unit 8 is input to the frequency distribution storage unit 17. The frequency distribution accumulating unit 17 accumulates the Doppler frequency of the secondary echo whenever the observation direction, that is, the antenna beam direction changes. For one observation direction, Doppler frequencies at a plurality of distances are accumulated in the frequency distribution accumulation unit 17.

最頻周波数抽出部18は、空中線5から、現在の空中線のビーム方向を入力し、その方向の2次エコードップラー周波数距離分布を選択して、周波数分布蓄積部17から2次エコードップラー周波数を取り出す。2次エコードップラー周波数は、距離により変化するが、最頻周波数抽出部18は、最も頻度の高いドップラー周波数を符号選択部19へと出力する。   The most frequent frequency extraction unit 18 inputs the beam direction of the current antenna from the antenna 5, selects the secondary echo spreader frequency distance distribution in that direction, and extracts the secondary echo puller frequency from the frequency distribution storage unit 17. . Although the secondary echo Doppler frequency varies depending on the distance, the mode frequency extraction unit 18 outputs the most frequent Doppler frequency to the code selection unit 19.

周波数分布蓄積部17におけるドップラー周波数の蓄積処理においては、時間の経過したドップラー周波数は廃棄され、新しいドップラー周波数へと更新される。ただし、時間平均処理によるドップラー周波数精度の向上を得るために、一定時間区間の過去データを蓄積し、これを平均したドップラー周波数を最頻周波数抽出部18へ出力するようにしてもよい。   In the Doppler frequency accumulating process in the frequency distribution accumulating unit 17, the Doppler frequency having elapsed is discarded and updated to a new Doppler frequency. However, in order to improve the Doppler frequency accuracy by the time averaging process, past data of a certain time interval may be accumulated and the Doppler frequency averaged may be output to the mode frequency extraction unit 18.

符号選択部19は、最頻周波数に等しいドップラー周波数成分を2次エコー除去部8で除去する際に、1次エコーに含まれる地形エコーへの影響が最も小さい、すなわち、1次エコー成分がドップラー周波数0以外のレベルへと拡散する量が最も小さくなるような擬似ランダム符号を、複数の擬似ランダム符号の中から選択する。さらに、符号選択部19は、選択した擬似ランダム符号を位相変調部2へと出力する。位相変調部2は、この擬似ランダム符号を用いて、次の観測における位相変調を行う。   When the code selection unit 19 removes the Doppler frequency component equal to the mode frequency by the secondary echo removal unit 8, the code selection unit 19 has the least influence on the terrain echo included in the primary echo, that is, the primary echo component is Doppler. A pseudo-random code that minimizes the amount of spreading to a level other than frequency 0 is selected from a plurality of pseudo-random codes. Further, the code selection unit 19 outputs the selected pseudo-random code to the phase modulation unit 2. The phase modulation unit 2 performs phase modulation in the next observation using the pseudo random code.

同等の特性を持つ複数の擬似ランダム符号を得る方法は、例えば、次の文献(松藤信哉, ``スペクトル拡散通信で用いられる周期相関の低い拡散系列,'' 信学技報SST91-2, 1991)に示されている。   A method for obtaining a plurality of pseudo-random codes having equivalent characteristics is described in, for example, the following document (Nobuya Matsufuji, `` Spread sequence with low periodic correlation used in spread spectrum communication, '' IEICE Technical Report SST91-2, 1991 ).

このようにして得られた複数の擬似ランダム符号について、あらかじめ、その特性を計算機シミュレーションなどで評価しておき、符号選択部19は、その結果を用いて符号選択を行うようにすればよい。   The characteristics of the plurality of pseudo-random codes obtained in this way may be evaluated in advance by computer simulation or the like, and the code selection unit 19 may perform code selection using the result.

複数の擬似ランダム符号の特性評価は、例えば、次のような手順のシミュレーションを行うことにより実施できる。
手順1)周波数0のみを含む信号、すなわち、DC信号列を準備する。これは、1次エコーに含まれる地形エコーを想定したものである。
The characteristic evaluation of a plurality of pseudo-random codes can be performed, for example, by performing a simulation of the following procedure.
Procedure 1) A signal including only frequency 0, that is, a DC signal sequence is prepared. This assumes a terrain echo included in the primary echo.

手順2)DC信号列に対して、選択した擬似ランダム符号による位相変調を施す。
手順3)位相変調後の信号に対して、2次エコーを想定した位相補正を行う。
手順4)位相補正後の信号に対してフーリエ変換を施すことにより、2次エコーフーリエ変換を得る。実際には、最初に想定した擬似信号には、1次地形エコーしか含まれない。そのため、2次エコーフーリエ変換には、1次地形エコーが全周波数に拡散された状態となる。
Procedure 2) Phase modulation is performed on the DC signal sequence using the selected pseudo-random code.
Procedure 3) Phase correction assuming a secondary echo is performed on the signal after phase modulation.
Procedure 4) A secondary echo Fourier transform is obtained by applying a Fourier transform to the signal after phase correction. Actually, the first assumed pseudo signal includes only the primary terrain echo. Therefore, in the secondary echo Fourier transform, the primary terrain echo is spread to all frequencies.

手順5)2次エコーフーリエ変換において、1周波数点、もしくはある幅を持った周波数区間に含まれる複数の周波数点を選択し、その周波数点の信号を除去する。すなわち、振幅を0とする。これは、その周波数点に2次エコーが検出され、それを除去する処理を行った場合に、拡散された1次地形エコー成分も同時に除去される状況を模擬している。   Procedure 5) In the secondary echo Fourier transform, one frequency point or a plurality of frequency points included in a frequency section having a certain width are selected, and the signal at that frequency point is removed. That is, the amplitude is set to zero. This simulates a situation in which when the secondary echo is detected at the frequency point and the processing for removing it is performed, the diffused primary terrain echo component is also removed at the same time.

手順6)手順5)で除去処理が施された2次エコーフーリエ変換に、逆フーリエ変換を施すことにより、受信信号を時間領域の信号へと戻す。
手順7)2次エコーを想定した位相補正を、位相変調が施されている状態に戻すように再位相変調を行うとともに、1次エコーを想定した位相補正を施す。
Procedure 6) By performing inverse Fourier transform on the secondary echo Fourier transform subjected to the removal processing in procedure 5), the received signal is returned to the time domain signal.
Procedure 7) Re-phase modulation is performed so that the phase correction assuming the secondary echo is returned to the state where the phase modulation is performed, and the phase correction assuming the primary echo is performed.

手順8)手順7)で得られた受信信号に対して、地形エコー抑圧処理、すなわち、周波数0近傍の成分を除去する処理を施す。
手順9)手順8)で得られた地形エコー抑圧後の受信信号の電力を算出する。
Procedure 8) The received signal obtained in the procedure 7) is subjected to the terrain echo suppression process, that is, the process of removing the component near the frequency 0.
Procedure 9) Calculate the power of the received signal after the terrain echo suppression obtained in the procedure 8).

手順10)手順5)〜手順9)の処理を周波数点または周波数区間を変えて繰り返す。全周波数点または全周波数区間で処理が終了すれば、手順11)へ進む。
手順11)手順2)〜手順10)の処理を、選択する擬似ランダム符号を変えて繰り返す。あらかじめ準備した擬似ランダム符号全てについての処理が終われば、全体の処理を終了する。
Step 10) The processing of step 5) to step 9) is repeated while changing the frequency point or frequency section. If the processing is completed at all frequency points or all frequency intervals, the process proceeds to step 11).
Step 11) The processing of step 2) to step 10) is repeated while changing the pseudo random code to be selected. When the processes for all the pseudo-random codes prepared in advance are completed, the entire process is terminated.

以上の手順1)〜手順11)により、各擬似ランダム符号と2次エコー除去処理を行う各周波数点または周波数区間について、手順9)で算出する残留電力値が得られるため、これを残留電力値テーブルとして保存しておく。シミュレーション結果として、この残留電力値が低いものが、地形エコーの消え残りが小さいことを意味する。   By the above procedure 1) to procedure 11), the residual power value calculated in procedure 9) is obtained for each frequency point or frequency section for which each pseudo-random code and secondary echo cancellation processing is performed. Save as a table. As a simulation result, a low residual power value means that the erasure echo remains small.

符号選択部19は、最頻周波数抽出部18から入力した周波数について、残留電力値が最も低くなる擬似ランダム符号を残留電力値テーブルから選択して、位相変調部2で用いる位相変調符号とする。   The code selection unit 19 selects a pseudo-random code having the lowest residual power value from the residual power value table for the frequency input from the mode frequency extraction unit 18 and sets it as a phase modulation code used in the phase modulation unit 2.

1次エコー位相補正部14から出力される受信信号において、卓越した電力を持つ地形エコー成分は、2次エコー除去による乱れが最小となるように位相変調符号が設定されている。そのため、周波数0近傍に集中している地形エコー成分が、他の周波数へと漏れ出す量が小さくなる。その結果、地形エコー抑圧部15における地形エコー抑圧処理後に残留する地形エコー電力が低くなり、1次エコー検出部16における検出性能が低下しないという効果が得られる。   In the received signal output from the primary echo phase correction unit 14, the phase modulation code is set so that the terrain echo component having excellent power has the minimum disturbance due to the removal of the secondary echo. Therefore, the amount of terrain echo components concentrated near the frequency 0 leaks to other frequencies is reduced. As a result, the terrain echo power remaining after the terrain echo suppression processing in the terrain echo suppression unit 15 is reduced, and the detection performance in the primary echo detection unit 16 is not deteriorated.

以上のように、実施の形態1によれば、一定時間前の送信波の位相を打ち消すように第1の位相補正を施した受信信号に対して、卓越周波数成分を除去した後に第1の位相補正と逆位相の補正を施し、さらに、送信波の初期位相を打ち消すように第2の位相補正を施し、計測用の受信信号を得るように信号処理を行っている。この結果、目標検出性能を低下させることなく2次エコー抑圧処理を行うことのできるレーダ装置を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, after the dominant frequency component is removed from the received signal that has been subjected to the first phase correction so as to cancel the phase of the transmission wave before a certain time, the first phase Correction and reverse phase correction are performed, and second phase correction is performed so as to cancel the initial phase of the transmission wave, and signal processing is performed so as to obtain a reception signal for measurement. As a result, it is possible to obtain a radar apparatus that can perform secondary echo suppression processing without degrading target detection performance.

さらに、送信波を生成するために用いられる位相変調符号を、卓越周波数成分に応じて選択することにより、2次エコー除去による乱れが最小となるような位相変調符号が設定できる。この結果、地形エコー抑圧処理後に残留する地形エコー電力が低くなり、1次エコーの検出性能の低下を抑えることができる。   Furthermore, by selecting the phase modulation code used for generating the transmission wave according to the dominant frequency component, a phase modulation code that minimizes the disturbance due to the secondary echo removal can be set. As a result, the terrain echo power remaining after the terrain echo suppression process is reduced, and a decrease in primary echo detection performance can be suppressed.

実施の形態2.
先の実施の形態1では、2次エコーのドップラー周波数のみを考慮して位相変調の符号を選択する場合について説明した。これに対して、本実施の形態2では、これに加えて、地形エコーの分布も考慮して位相変調の符号を選択する場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the case where the phase modulation code is selected in consideration of only the Doppler frequency of the secondary echo has been described. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which, in addition to this, a phase modulation code is selected in consideration of the distribution of topographic echoes.

図3は、本発明の実施の形態2におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。この図3の構成は、先の実施の形態1における図1の構成と比較すると、地形エコーの強度を算出する地形エコー強度算出部21、および地形エコー強度算出部21で算出された地形エコー強度を蓄積する強度分布蓄積部22をさらに備えている点が異なっている。なお、地形エコー強度算出部21および強度分布蓄積部22は、信号処理部の構成要素に含まれ、また、強度分布蓄積部22は、クラッタマップ部に相当する。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Compared with the configuration of FIG. 1 in the first embodiment, the configuration of FIG. 3 is a terrain echo intensity calculation unit 21 that calculates the intensity of the terrain echo, and the terrain echo intensity calculated by the terrain echo intensity calculation unit 21. The difference is that an intensity distribution accumulating unit 22 is further provided. The topographic echo intensity calculation unit 21 and the intensity distribution accumulation unit 22 are included in the components of the signal processing unit, and the intensity distribution accumulation unit 22 corresponds to a clutter map unit.

次に、動作について、詳細に説明する。
位相変調部2で位相変調された送信波を空間へ放射し、受信部6で得られた受信信号に2次エコー除去処理を行った後に、1次エコー位相補正部14にて1次エコーに合わせた位相補正を行うところまでは、先の実施の形態1と同じ動作である。
Next, the operation will be described in detail.
The transmission wave modulated in phase by the phase modulation unit 2 is radiated to space, and the received signal obtained by the reception unit 6 is subjected to secondary echo removal processing. Up to the point where the combined phase correction is performed, the operation is the same as that of the first embodiment.

地形エコー強度算出部21は、1次エコー位相補正部14から出力された受信信号から、地形エコーの強度を算出する。具体的には、地形エコーとみなせる周波数帯の信号成分のみを抽出するフィルタに入力した受信信号を通し、出力された信号の平均電力を算出すれば、それが地形エコーの電力となる。   The terrain echo intensity calculation unit 21 calculates the intensity of the terrain echo from the reception signal output from the primary echo phase correction unit 14. Specifically, if the average power of the output signal is calculated by passing the received signal input to the filter that extracts only the signal component of the frequency band that can be regarded as the terrain echo, the power of the terrain echo is obtained.

あるいは、周波数がちょうど0の成分のみの電力を得るのであれば、入力した受信信号を複素数のまま平均し、その振幅の2乗を算出すれば、それが地形エコー電力となる。算出された地形エコー強度は、強度分布蓄積部22に蓄積される。   Or if the power of only the component whose frequency is exactly 0 is obtained, the input received signal is averaged as a complex number, and if the square of the amplitude is calculated, it becomes the terrain echo power. The calculated topographic echo intensity is stored in the intensity distribution storage unit 22.

周波数分布蓄積部17に2次エコー周波数を蓄積する処理は、先の実施の形態1と同様の動作となる。しかしながら、最頻周波数抽出部18は、先の実施の形態1とは異なり、周波数分布蓄積部17の2次エコー周波数と、強度分布蓄積部22の地形エコー強度の両方を用いて、最頻周波数を抽出する。   The process of accumulating the secondary echo frequency in the frequency distribution accumulating unit 17 is the same operation as in the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the mode frequency extraction unit 18 uses both the secondary echo frequency of the frequency distribution storage unit 17 and the topographic echo intensity of the intensity distribution storage unit 22 to use the mode frequency. To extract.

例えば、1次地形エコーが受信されない、もしくは受信されてもその強度が低い観測点においては、2次エコー除去部8による2次エコー除去の影響を受けない。よって、この観測点に重畳する2次エコー周波数ついては、符号選択部19における符号選択に用いる必要はない。   For example, at the observation point where the primary terrain echo is not received or is received, the secondary echo removal unit 8 is not affected by the secondary echo removal. Therefore, the secondary echo frequency superimposed on this observation point need not be used for code selection in the code selection unit 19.

逆に、地形エコー強度が高い観測点については、2次エコー除去部8による2次エコー除去の影響により、地形エコー抑圧部15の処理での地形エコー消え残りの電力が高くなる可能性が高い。そこで、周波数分布蓄積部17に蓄積されたドップラー周波数のうち、地形エコー電力の高い距離に現れる2次エコーの周波数に重みをおいて、ドップラー周波数の頻度を算出するようにする。   On the other hand, for observation points with high terrain echo intensity, there is a high possibility that the power remaining after terrain echo disappears in the processing of the terrain echo suppression unit 15 due to the effect of secondary echo removal by the secondary echo removal unit 8. . Therefore, the frequency of the Doppler frequency is calculated by giving a weight to the frequency of the secondary echo appearing at a distance where the terrain echo power is high among the Doppler frequencies stored in the frequency distribution storage unit 17.

これにより、符号選択部19は、地形エコー電力が高いために、地形エコー抑圧処理の消え残りが大きくなる可能性がある距離を優先して、符号選択を行うことができる。   Thereby, the code selection unit 19 can perform the code selection by giving priority to the distance at which the disappearance of the terrain echo suppression process may become large because the terrain echo power is high.

以上のように、実施の形態2によれば、送信波を生成するために用いられる位相変調符号を、卓越周波数成分とともに、地形エコー電力も考慮して選択している。この結果、先の実施の形態1の効果に加え、地形エコー抑圧処理の消え残りが大きくなる可能性がある距離を優先して、符号選択を行うことができ、1次エコーの検出性能の低下をさらに抑えることができる。   As described above, according to the second embodiment, the phase modulation code used for generating the transmission wave is selected in consideration of the terrain echo power together with the dominant frequency component. As a result, in addition to the effect of the first embodiment, the code selection can be performed by giving priority to the distance where the disappearance of the terrain echo suppression process may become large, and the primary echo detection performance deteriorates. Can be further suppressed.

実施の形態3.
先の実施の形態1、2では、2次エコーの周波数に応じて位相変調に用いる擬似ランダム符号を変更する場合について説明した。これに対して、本実施の形態3では、位相変調に用いる擬似ランダム符号は固定化する代わりに、2次エコーの周波数に応じて2次エコー除去処理の有無を変更する場合について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the case where the pseudo-random code used for the phase modulation is changed according to the frequency of the secondary echo has been described. On the other hand, in this Embodiment 3, the case where the presence or absence of a secondary echo removal process is changed according to the frequency of a secondary echo is demonstrated instead of fixing the pseudorandom code used for phase modulation.

図4は、本発明の実施の形態3におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。この図4における構成要素のうち、1次エコー位相補正部14a、14b、フーリエ変換部31a〜背景レベル算出部34a、フーリエ変換部31b〜背景レベル算出部34b、背景レベル比較部35〜符号記録部38は、いずれも信号処理部の構成要素に含まれる。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Among the components in FIG. 4, primary echo phase correction units 14a and 14b, Fourier transform unit 31a to background level calculation unit 34a, Fourier transform unit 31b to background level calculation unit 34b, background level comparison unit 35 to code recording unit. 38 is included in the components of the signal processing unit.

受信部6で受信信号を入力し、2次エコー位相補正部7、2次エコー除去部8、再位相変調部13、1次エコー位相補正部14aの処理により、2次エコー除去と1次エコーを想定した位相補正を行う部分は、先の実施の形態1と同じ動作である。ここで、2次エコー位相補正部7は、第1の位相補正部に相当し、1次エコー位相補正部14aは、第2の位相補正部に相当する。   The reception signal is input by the receiving unit 6, and the secondary echo phase correction unit 7, the secondary echo removal unit 8, the rephase modulation unit 13, and the primary echo phase correction unit 14 a process to remove the secondary echo and the primary echo. The portion for performing phase correction assuming the above is the same operation as in the first embodiment. Here, the secondary echo phase correction unit 7 corresponds to a first phase correction unit, and the primary echo phase correction unit 14a corresponds to a second phase correction unit.

ただし、図4の構成においては、位相変調部2等で用いる擬似ランダム符号は、符号記録部38に固定的に記録されているものを用い、観測途中にその符号を変えることはない点が、先の実施の形態1、2とは異なる。   However, in the configuration of FIG. 4, the pseudo-random code used in the phase modulation unit 2 or the like is one that is fixedly recorded in the code recording unit 38, and the code is not changed during observation. This is different from the first and second embodiments.

1次エコーを想定した位相補正を施した受信信号は、フーリエ変換部31aに入力され、フーリエ変換が施される。そして、地形エコー除去部32aは、フーリエ変換後の信号に対して、周波数0付近の地形エコーを除去する処理を行う。除去する処理としては、振幅を0にする処理としてもよいし、あるいは除去区間外の周波数成分の振幅を用いて、除去区間を補間するような処理としてもよい。   The received signal subjected to phase correction assuming a primary echo is input to the Fourier transform unit 31a and subjected to Fourier transform. Then, the terrain echo removing unit 32a performs a process of removing terrain echoes near the frequency 0 on the signal after the Fourier transform. The removal process may be a process of setting the amplitude to 0, or a process of interpolating the removal section using the amplitude of the frequency component outside the removal section.

スペクトルピーク検出部33aは、フーリエ変換後に地形エコー除去がなされた信号について、振幅の卓越する周波数成分を検出する。背景レベル算出部34aは、フーリエ変換後に地形エコー除去がなされた信号から、スペクトルピーク検出部33aで検出されたピークの周辺周波数の信号を取り除くことにより、背景雑音とみなせる周波数領域の成分のみを抽出する。さらに、背景レベル算出部34aは、抽出した成分の平均電力を算出し、これを背景レベルとして出力する。   The spectrum peak detection unit 33a detects a frequency component having an excellent amplitude for a signal from which the terrain echo is removed after the Fourier transform. The background level calculation unit 34a extracts only the components in the frequency domain that can be regarded as background noise by removing the signal around the peak detected by the spectrum peak detection unit 33a from the signal from which the terrain echo has been removed after the Fourier transform. To do. Furthermore, the background level calculation unit 34a calculates the average power of the extracted components and outputs this as the background level.

一方、本実施の形態3の図4の構成においては、1次エコー位相補正部14b、フーリエ変換部31b、地形エコー除去部32b、スペクトルピーク検出部33b、背景レベル算出部34bにより、1次エコー位相補正部14a〜背景レベル算出部34aのa側の回路と同様にして、背景レベルを算出する。   On the other hand, in the configuration of FIG. 4 according to the third embodiment, the primary echo phase correction unit 14b, the Fourier transform unit 31b, the terrain echo removal unit 32b, the spectrum peak detection unit 33b, and the background level calculation unit 34b perform primary echo. The background level is calculated in the same manner as the circuit on the a side of the phase correction unit 14a to the background level calculation unit 34a.

ただし、1次エコー位相補正部14bの入力信号は、再位相変調部13の出力信号ではなく、受信部6から直接入力したものである。すなわち、1次エコー位相補正部14b〜背景レベル算出部34bのb側の回路は、2次エコー除去処理を行っていない受信信号を用いて、背景レベルを算出することになる。なお、1次エコー位相補正部14bは、第3の位相補正部に相当する。   However, the input signal of the primary echo phase correction unit 14 b is not the output signal of the rephase modulation unit 13 but directly input from the reception unit 6. That is, the circuit on the b side of the primary echo phase correction unit 14b to the background level calculation unit 34b calculates the background level using the received signal that has not been subjected to the secondary echo removal process. The primary echo phase correction unit 14b corresponds to a third phase correction unit.

背景レベル比較部35は、背景レベル算出部34aで算出された背景レベルと、背景レベル算出部34bで算出された背景レベルとを比較する。2次エコー除去により1次地形エコーの消え残りが多くなる場合には、2次エコー除去を行わない背景レベル算出部34bで算出される背景レベルの方が、背景レベル算出部34aで算出される背景レベルよりも低くなる。この場合には、背景レベル比較部35は、地形エコー除去部32bで出力された信号を1次エコー検出部37に入力させるように制御信号を生成し、切替部36を切り替え動作させる。   The background level comparison unit 35 compares the background level calculated by the background level calculation unit 34a with the background level calculated by the background level calculation unit 34b. When the disappearance of the primary terrain echo increases due to the secondary echo removal, the background level calculated by the background level calculation unit 34b that does not perform the secondary echo removal is calculated by the background level calculation unit 34a. Lower than the background level. In this case, the background level comparison unit 35 generates a control signal so that the signal output from the topographic echo removal unit 32b is input to the primary echo detection unit 37, and switches the switching unit 36.

逆に、2次エコー除去が1次地形エコーに及ぼす影響が小さい場合には、2次エコー除去による背景レベル低減の効果により、背景レベル算出部34aで算出される背景レベルが、背景レベル算出部34bで算出される背景レベルよりも低くなる。この場合には、背景レベル比較部35は、地形エコー除去部32aで出力された信号を1次エコー検出部37に入力させるように制御信号を生成し、切替部36を切り替え動作させる。   On the other hand, when the influence of the secondary echo removal on the primary terrain echo is small, the background level calculated by the background level calculation unit 34a is reduced by the effect of the background level reduction by the secondary echo removal. It becomes lower than the background level calculated in 34b. In this case, the background level comparison unit 35 generates a control signal so that the signal output from the terrain echo removal unit 32a is input to the primary echo detection unit 37, and switches the switching unit 36.

なお、図4の構成では、背景レベル算出のためのスペクトルピーク検出部33a、33bと、1次エコー検出部37による目標検出を別々に行うようにしているが、両者を同じにする、すなわち、目標検出処理をスペクトルピーク検出部33a、33bの処理で兼ねるようにしてもかまわない。   In the configuration of FIG. 4, the target detection by the spectral peak detection units 33a and 33b and the primary echo detection unit 37 for calculating the background level is performed separately. The target detection process may be combined with the process of the spectrum peak detection units 33a and 33b.

以上のように、実施の形態3によれば、2次エコーの特性に応じて2次エコー除去処理の有無を制御するようにしている。この結果、2次エコー除去処理の副作用による目標検出性能の低下が生じないという効果を得ることができる。   As described above, according to the third embodiment, the presence or absence of the secondary echo removal process is controlled according to the characteristics of the secondary echo. As a result, it is possible to obtain an effect that the target detection performance is not deteriorated due to the side effect of the secondary echo removal processing.

実施の形態4.
先の実施の形態3では、2次エコー除去処理を行う場合と行わない場合の両方の処理を行い、特性のよい方を選択する場合について説明した。これに対して、本実施の形態4では、2次エコー除去処理の有無をあらかじめ決めて処理を行う場合について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the third embodiment described above, the case where both the case where the secondary echo removal process is performed and the case where the secondary echo removal process is not performed is performed and the better characteristic is selected has been described. On the other hand, in the fourth embodiment, a case will be described in which processing is performed with the presence or absence of secondary echo removal processing determined in advance.

図5は、本発明の実施の形態4におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。この図5における構成要素のうち、切替部41〜地形エコー強度算出部44は、いずれも信号処理部の構成要素に含まれる。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Among the components in FIG. 5, the switching unit 41 to the terrain echo intensity calculation unit 44 are all included in the components of the signal processing unit.

受信部6から出力された受信信号は、切替部41へと出力される。切替部41は、2次エコー除去ON/OFF設定部42の指示に従って、2次エコー位相補正部7、または切替部43のいずれかへと入力信号を出力する。ここで、2次エコー位相補正部7は、第1の位相補正部に相当する。   The reception signal output from the reception unit 6 is output to the switching unit 41. The switching unit 41 outputs an input signal to either the secondary echo phase correction unit 7 or the switching unit 43 in accordance with an instruction from the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42. Here, the secondary echo phase correction unit 7 corresponds to a first phase correction unit.

2次エコー除去ON/OFF設定部42がON設定の場合には、切替部41は、2次エコー位相補正部7へと受信信号を出力する。入力された受信信号に対する2次エコー位相補正部7、2次エコー除去部8、再位相変調部13による2次エコー除去処理などの処理は、先の実施の形態と同様の動作である。   When the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42 is set to ON, the switching unit 41 outputs a reception signal to the secondary echo phase correction unit 7. Processing such as secondary echo removal processing by the secondary echo phase correction unit 7, secondary echo removal unit 8, and rephase modulation unit 13 with respect to the input received signal is the same operation as in the previous embodiment.

また、切替部43も、切替部41と同様に、2次エコー除去ON/OFF設定部42により制御されており、ON設定の場合には、再位相変調部13から出力された受信信号を、1次エコー位相補正部14へと入力するように動作する。この場合の1次エコー位相補正部14は、第2の位相補正部に相当する。   Similarly to the switching unit 41, the switching unit 43 is also controlled by the secondary echo cancellation ON / OFF setting unit 42. In the case of ON setting, the received signal output from the rephase modulation unit 13 is It operates to input to the primary echo phase correction unit 14. The primary echo phase correction unit 14 in this case corresponds to a second phase correction unit.

これに対して、2次エコー除去ON/OFF設定部42がOFF設定の場合には、受信部6から入力した受信信号は、切替部41と切替部43を経由して、直接1次エコー位相補正部14へと入力される。そして、1次エコー位相補正部14は、1次エコーを想定した位相補正を行う。この場合の1次エコー位相補正部14は、第3の位相補正部に相当する。   On the other hand, when the secondary echo cancellation ON / OFF setting unit 42 is set to OFF, the received signal input from the receiving unit 6 is directly transmitted to the primary echo phase via the switching unit 41 and the switching unit 43. Input to the correction unit 14. The primary echo phase correction unit 14 performs phase correction assuming a primary echo. The primary echo phase correction unit 14 in this case corresponds to a third phase correction unit.

地形エコー強度算出部44は、1次エコー位相補正部14から出力された受信信号から地形エコー電力を算出する。そして、地形エコー強度算出部44は、算出した地形エコー電力があらかじめ設定した値よりも高い場合には、2次エコー除去処理の副作用による地形エコー消え残りが生じる可能性があると判断し、2次エコー除去ON/OFF設定部42の設定をOFFとし、その観測点での2次エコー除去処理をOFFにする。   The terrain echo intensity calculation unit 44 calculates terrain echo power from the reception signal output from the primary echo phase correction unit 14. The terrain echo intensity calculation unit 44 determines that the terrain echo disappearance may occur due to the side effect of the secondary echo removal process when the calculated terrain echo power is higher than a preset value. The setting of the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42 is turned off, and the secondary echo removal processing at the observation point is turned off.

逆に、地形エコー強度算出部44は、算出した地形エコー電力があらかじめ設定した値よりも低い、または等しい場合には、2次エコー除去処理の副作用による地形エコー消え残りは生じないと判断し、2次エコー除去ON/OFF設定部42の設定をONとし、その観測点での2次エコー除去処理をONにする。2次エコー除去ON/OFF設定部42の設定は、次に同じビーム方向を観測したときの信号処理を制御するのに用いられる。なお、算出した地形エコー電力があらかじめ設定した値と等しい場合には、地形エコー強度算出部44は、算出した地形エコー電力があらかじめ設定した値よりも高い場合と同様の処理を行ってもよい。   Conversely, if the calculated terrain echo power is lower than or equal to a preset value, the terrain echo intensity calculation unit 44 determines that no remaining terrain echo disappears due to the side effect of the secondary echo removal process, The setting of the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42 is turned on, and the secondary echo removal processing at the observation point is turned on. The setting of the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42 is used to control signal processing when the same beam direction is observed next time. If the calculated terrain echo power is equal to a preset value, the terrain echo intensity calculation unit 44 may perform the same processing as when the calculated terrain echo power is higher than a preset value.

以上のように、実施の形態4によれば、2次エコー除去のON/OFFは、各ビーム方向または各距離毎に行うことになる。従って、観測点毎に適切な処理方法が選択されることとなる。すなわち、2次エコー除去のON/OFFが選択されるため、不要波抑圧の性能が向上し、その結果、目標検出性能の向上を図ることができる。   As described above, according to the fourth embodiment, ON / OFF of the secondary echo removal is performed for each beam direction or each distance. Therefore, an appropriate processing method is selected for each observation point. That is, since ON / OFF of the secondary echo cancellation is selected, the performance of unnecessary wave suppression is improved, and as a result, the target detection performance can be improved.

さらに、本実施の形態4の構成は、地形エコー強度の値に応じて、2次エコー除去処理がある場合とない場合の処理のいずれかのみを行う構成のため、先の実施の形態3の構成よりも、信号処理の演算量が少なくて済むという利点がある。   Furthermore, the configuration of the fourth embodiment is a configuration that performs only one of the processes with or without the secondary echo removal process according to the value of the terrain echo intensity. There is an advantage that the amount of calculation of signal processing is smaller than the configuration.

なお、図5の構成では、受信信号から算出した地形エコー強度を用いて信号処理方式を制御するようにしていた。しかしながら、地形エコーの分布の時間変化が小さいとみなせる場合には、地形エコー強度をあらかじめマップとして保存し、このマップを用いて2次エコー除去のON/OFFを制御することも可能である。この場合には、地形エコー強度算出処理を省くことができるため、信号処理を簡略化することが可能となる。   In the configuration of FIG. 5, the signal processing method is controlled using the terrain echo intensity calculated from the received signal. However, when it can be considered that the temporal change in the distribution of the terrain echo is small, it is also possible to store the terrain echo intensity in advance as a map and control ON / OFF of the secondary echo removal using this map. In this case, the terrain echo intensity calculation process can be omitted, so that the signal processing can be simplified.

実施の形態5.
先の実施の形態1〜4では、位相変調部2によって送信波の位相を制御する場合について説明した。しかしながら、送信波の生成にマグネトロンのような発振管を用いる場合には、送信パルス毎に初期位相がランダムに変化するため、位相変調部2を用いた位相制御を行うことができない。そこで、本実施の形態5では、送信波の生成にマグネトロンのような発振管を用いる場合について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, the case where the phase of the transmission wave is controlled by the phase modulation unit 2 has been described. However, when an oscillation tube such as a magnetron is used to generate a transmission wave, the initial phase changes randomly for each transmission pulse, so phase control using the phase modulator 2 cannot be performed. Therefore, in the fifth embodiment, a case where an oscillation tube such as a magnetron is used to generate a transmission wave will be described.

このような場合には、初期位相がランダムに変化する特性により、位相変調部2による位相制御と同様の効果を得ることができる。   In such a case, the same effect as the phase control by the phase modulator 2 can be obtained due to the characteristic that the initial phase changes randomly.

図6は、本発明の実施の形態5におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。この図6の構成において、基準信号発生部1、送受切替部4、空中線5、受信部6、発振部51、切替部52、結合器53は、送受信部に相当する。一方、切替部54、初期位相算出部55を含めた、送受信部に含まれないその他の構成要件は、信号処理部に相当する。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the configuration of FIG. 6, the reference signal generation unit 1, the transmission / reception switching unit 4, the antenna 5, the reception unit 6, the oscillation unit 51, the switching unit 52, and the coupler 53 correspond to a transmission / reception unit. On the other hand, other configuration requirements that are not included in the transmission / reception unit, including the switching unit 54 and the initial phase calculation unit 55, correspond to the signal processing unit.

発振部51は、マグネトロンを用いることにより、大電力の送信パルスを送信波として生成することができる。送信波は、送受切替部4を介して空中線5へと入力される。空中線5は、送信波を空間へと放射するとともに、受信波を取り込む。受信波は、送受切替部4を介して切替部52へと入力される。   The oscillating unit 51 can generate a high-power transmission pulse as a transmission wave by using a magnetron. The transmission wave is input to the antenna 5 via the transmission / reception switching unit 4. The antenna 5 radiates the transmission wave to the space and captures the reception wave. The received wave is input to the switching unit 52 via the transmission / reception switching unit 4.

発振部51で発生させた送信波は、結合器53によってその一部が抽出される。切替部52は、パルス送信中には、結合器53から入力した送信波を受信部6へと出力する。送信波は、基準信号発生部1から入力した基準信号と混合され、送信信号として受信部6から出力される。切替部54は、送信信号を初期位相算出部55へと出力する。初期位相算出部55は、複素数信号として得られている送信信号の位相値を算出し、保持する。   A part of the transmission wave generated by the oscillating unit 51 is extracted by the coupler 53. The switching unit 52 outputs the transmission wave input from the coupler 53 to the receiving unit 6 during pulse transmission. The transmission wave is mixed with the reference signal input from the reference signal generation unit 1 and output from the reception unit 6 as a transmission signal. The switching unit 54 outputs the transmission signal to the initial phase calculation unit 55. The initial phase calculator 55 calculates and holds the phase value of the transmission signal obtained as a complex signal.

一方、切替部52は、送信パルスの送信が終わると、送受切替部4から受信波を入力し、受信部6へと出力する。受信部6は、受信波を基準信号と混合することにより受信信号を生成する。生成された受信信号は、切替部54を経由して切替部41へと出力される。   On the other hand, when transmission of the transmission pulse is finished, the switching unit 52 inputs the received wave from the transmission / reception switching unit 4 and outputs the received wave to the receiving unit 6. The receiving unit 6 generates a received signal by mixing the received wave with a reference signal. The generated reception signal is output to the switching unit 41 via the switching unit 54.

受信信号の処理方法は、先の実施の形態4の場合とほぼ同じである。すなわち、2次エコー除去ON/OFF設定部42で2次エコー除去をONに設定した場合には、切替部41、2次エコー位相補正部7、2次エコー除去部8、再位相変調部13、切替部43を経由して1次エコー位相補正部14へと処理後の受信信号が入力される。この場合の1次エコー位相補正部14は、第2の位相補正部に相当する。また、2次エコー位相補正部7は、第1の位相補正部に相当する。   The received signal processing method is almost the same as in the fourth embodiment. That is, when the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42 sets the secondary echo removal to ON, the switching unit 41, the secondary echo phase correction unit 7, the secondary echo removal unit 8, and the rephase modulation unit 13. The processed reception signal is input to the primary echo phase correction unit 14 via the switching unit 43. The primary echo phase correction unit 14 in this case corresponds to a second phase correction unit. The secondary echo phase correction unit 7 corresponds to a first phase correction unit.

逆に、2次エコー除去ON/OFF設定部42で2次エコー除去をOFFに設定した場合には、切替部41、切替部43を経由して1次エコー位相補正部14へと受信信号が入力される。この場合の1次エコー位相補正部14は、第3の位相補正部に相当する。   Conversely, when the secondary echo cancellation is set to OFF by the secondary echo cancellation ON / OFF setting unit 42, the received signal is sent to the primary echo phase correction unit 14 via the switching unit 41 and the switching unit 43. Entered. The primary echo phase correction unit 14 in this case corresponds to a third phase correction unit.

その後は、先の実施の形態4と同様にして、1次エコー位相補正部14、地形エコー強度算出部44、2次エコー除去ON/OFF設定部42の処理により、2次エコー除去のON/OFFを設定する。   Thereafter, in the same manner as in the fourth embodiment, secondary echo removal ON / OFF is performed by the processing of the primary echo phase correction unit 14, the terrain echo intensity calculation unit 44, and the secondary echo removal ON / OFF setting unit 42. Set OFF.

ただし、2次エコー位相補正部7における位相補正量は、初期位相算出部55で算出された、時間的に1つ前の送信パルスの初期位相量φi−1であり、再位相変調部13における位相補正量は、−φi−1である。また、1次エコー位相補正部14における位相補正量は、初期位相算出部55で算出された最新の送信パルスの初期位相量φである。 However, the phase correction amount in the secondary echo phase correction unit 7 is the initial phase amount φ i−1 of the previous transmission pulse calculated by the initial phase calculation unit 55, and the rephase modulation unit 13 The phase correction amount at is −φ i−1 . The phase correction amount in the primary echo phase correction unit 14 is the initial phase amount φ i of the latest transmission pulse calculated by the initial phase calculation unit 55.

以上のように、実施の形態5によれば、先の実施の形態1〜4と同様の効果を、安価なマグネトロンを送信管として用いたレーダ装置においても得ることが可能となる。   As described above, according to the fifth embodiment, the same effect as in the first to fourth embodiments can be obtained even in a radar apparatus using an inexpensive magnetron as a transmission tube.

なお、図6の構成は、先の実施の形態4で述べた図5の構成のレーダ装置を、マグネトロンを用いたレーダ構成に変えたものであるが、先の実施の形態3で述べた図4の構成のレーダ装置を、マグネトロンを用いたレーダ構成に変えることもできる。すなわち、図4の基準信号発生部1、位相変調部2、パルス変調部3、送受切替部4、符号記録部38で構成されている部分を、図6と同様に、発振部51、送受切替部4、結合器53、切替部52、基準信号発生部1、切替部54、初期位相算出部55で構成される部分に置き換えれば、マグネトロンを用いたレーダにおいて、先の実施の形態3と同様の効果を得ることができる。   The configuration of FIG. 6 is obtained by replacing the radar apparatus having the configuration of FIG. 5 described in the fourth embodiment with a radar configuration using a magnetron, but the diagram described in the third embodiment. The radar apparatus having the configuration 4 can be changed to a radar configuration using a magnetron. That is, the portion constituted by the reference signal generating unit 1, the phase modulating unit 2, the pulse modulating unit 3, the transmission / reception switching unit 4 and the code recording unit 38 of FIG. If the unit 4, the coupler 53, the switching unit 52, the reference signal generating unit 1, the switching unit 54, and the initial phase calculating unit 55 are replaced, the radar using the magnetron is the same as in the third embodiment. The effect of can be obtained.

本発明の実施の形態1におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radar apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における2次エコー除去部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the secondary echo removal part in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radar apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radar apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radar apparatus in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5におけるレーダ装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radar apparatus in Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基準信号発生部、2 位相変調部、3 パルス変調部、4 送受切替部、5 空中線、6 受信部、7 2次エコー位相補正部、8 2次エコー除去部、9 フーリエ変換部、10 ピーク検出部、11 ピーク除去部、12 逆フーリエ変換部、13 再位相変調部、14、14a、14b 1次エコー位相補正部、15 地形エコー抑圧部、16 1次エコー検出部、17 周波数分布蓄積部、18 最頻周波数抽出部、19 符号選択部、21 地形エコー強度算出部、22 強度分布蓄積部、31、31a、31b フーリエ変換部、32、32a、32b 地形エコー除去部、33a、33b スペクトルピーク検出部、34a、34b 背景レベル算出部、35 背景レベル比較部、36 切替部、37 1次エコー検出部、38 符号記録部、41 切替部、42 2次エコー除去ON/OFF設定部、43 切替部、44 地形エコー強度算出部、51 発振部、52 切替部、53 結合器、54 切替部、55 初期位相算出部。   1 reference signal generation unit, 2 phase modulation unit, 3 pulse modulation unit, 4 transmission / reception switching unit, 5 antenna, 6 reception unit, 7 secondary echo phase correction unit, 8 secondary echo removal unit, 9 Fourier transform unit, 10 peak Detection unit, 11 Peak removal unit, 12 Inverse Fourier transform unit, 13 Rephase modulation unit, 14, 14a, 14b Primary echo phase correction unit, 15 Terrain echo suppression unit, 16 Primary echo detection unit, 17 Frequency distribution storage unit , 18 Mode frequency extraction unit, 19 Code selection unit, 21 Terrain echo intensity calculation unit, 22 Intensity distribution accumulation unit, 31, 31a, 31b Fourier transform unit, 32, 32a, 32b Terrain echo removal unit, 33a, 33b Spectrum peak Detection unit, 34a, 34b background level calculation unit, 35 background level comparison unit, 36 switching unit, 37 primary echo detection unit, 38 code recording unit, 41 switching unit, 42 secondary echo removal ON / OFF setting unit, 43 switching unit, 44 terrain echo intensity calculation unit, 51 oscillation unit, 52 switching unit, 53 coupler, 54 switching unit, 55 initial phase calculation unit.

Claims (14)

空間に波動を送信波として放射するとともに、外部に存在する物体で散乱された反射波動を受信波として受信し、受信波を検波して受信信号を生成する送受信部と、
前記送受信部で生成された前記受信信号に対して信号処理を施すことにより、前記物体の計測を行うための1次エコー成分を検出する信号処理部と
を備えたレーダ装置において、
前記信号処理部は、
前記送受信部で生成された前記受信信号に対して、前記送受信部から一定時間前に送信された送信波の初期位相を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号から前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記送受信部から送信された送信波の初期位相を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含むことを特徴とするレーダ装置。
A transmitting / receiving unit that radiates a wave as a transmission wave in space, receives a reflected wave scattered by an object existing outside as a reception wave, detects the reception wave, and generates a reception signal;
A radar apparatus comprising: a signal processing unit that detects a primary echo component for measuring the object by performing signal processing on the reception signal generated by the transmission / reception unit;
The signal processing unit
A first phase correction unit that performs phase correction on the received signal generated by the transmission / reception unit so as to cancel an initial phase of a transmission wave transmitted from the transmission / reception unit a predetermined time before;
In the received signal after the phase correction by the first phase correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit from the received signal after phase correction by the first phase correcting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
A second phase correction unit that performs phase correction to cancel the initial phase of the transmission wave transmitted from the transmission / reception unit with respect to the reception signal after the phase correction by the rephase modulation unit;
A radar apparatus comprising: a primary echo detection unit that detects a primary echo component based on a received signal after phase correction by the second phase correction unit.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信部は、
一定時間毎に初期位相が変化するような波動を生成する位相変調波生成部と、
前記位相変調波生成部で生成された前記波動を送信波として空間へ放射するとともに、空間から到来した波動を受信波として入力する空中線部と、
前記空中線部で入力した受信波を検波することにより受信信号を生成する受信部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記受信部で生成された前記受信信号に対して、一定時間前に前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分に応じて位相変調符号を選択し、選択した前記位相変調符号に応じて前記位相変調波生成部で変化させる初期位相を制御する符号選択部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号から前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含む
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The transceiver unit is
A phase-modulated wave generator that generates a wave whose initial phase changes every certain time; and
An antenna that radiates the wave generated by the phase-modulated wave generation unit to space as a transmission wave and inputs a wave arriving from space as a reception wave;
A reception unit that generates a reception signal by detecting a reception wave input in the antenna unit;
Including
The signal processing unit
A first phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the reception unit so as to cancel a phase change that has been changed by the phase modulation wave generation unit a predetermined time ago;
In the received signal after the phase correction by the first phase correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A code selection unit that selects a phase modulation code according to the frequency component detected by the dominant frequency detection unit, and controls an initial phase that is changed by the phase modulation wave generation unit according to the selected phase modulation code;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit from the received signal after phase correction by the first phase correcting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
A second phase correction unit that performs phase correction on the received signal after the phase correction by the re-phase modulation unit so as to cancel the phase change changed by the phase modulation wave generation unit;
A radar apparatus, comprising: a primary echo detection unit that detects a primary echo component based on a reception signal after the phase correction by the second phase correction unit.
請求項2に記載のレーダ装置において、
前記位相変調波生成部は、一定時間毎に初期位相が変化し、かつ一定時間内の特定の時間区間のみで所定以上の振幅を持つようにパルス変調された波動を生成し、
前記受信部は、送信波放射時刻を基準とする遅延時間毎に受信信号を生成し、
前記卓越周波数検出部は、前記遅延時間毎に卓越周波数を検出する
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 2, wherein
The phase-modulated wave generating unit generates a wave that is pulse-modulated so that the initial phase changes every predetermined time and has a predetermined amplitude or more only in a specific time section within a fixed time,
The receiving unit generates a reception signal for each delay time based on the transmission wave radiation time,
The radar device, wherein the dominant frequency detection unit detects a dominant frequency for each delay time.
請求項3に記載のレーダ装置において、
前記符号選択部は、前記卓越周波数検出部で検出された前記卓越周波数のうち最も高い頻度で検出された周波数に基づいて位相変調符号を選択することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 3, wherein
The radar apparatus according to claim 1, wherein the code selection unit selects a phase modulation code based on a frequency detected with the highest frequency among the dominant frequencies detected by the dominant frequency detection unit.
請求項4に記載のレーダ装置において、
前記符号選択部は、1次エコーとして受信される地形クラッタに重畳する遅延時間に得られた卓越周波数に大きな重みを付け、前記卓越周波数検出部で検出された前記卓越周波数の頻度を算出することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 4, wherein
The code selection unit weights the dominant frequency obtained in the delay time superimposed on the terrain clutter received as the primary echo, and calculates the frequency of the dominant frequency detected by the dominant frequency detection unit. A radar device characterized by the above.
請求項5に記載のレーダ装置において、
前記符号選択部は、1次エコーとして受信される地形クラッタに重畳する遅延時間をあらかじめ保持しておくクラッタマップ部を有し、前記クラッタマップ部から地形クラッタの受信が想定される遅延時間を入力し、入力した前記遅延時間に基づいて周波数の重み付けを行うことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 5, wherein
The code selection unit has a clutter map unit that holds in advance a delay time to be superimposed on the terrain clutter received as the primary echo, and inputs a delay time that is expected to receive the terrain clutter from the clutter map unit And a frequency weighting based on the input delay time.
請求項6に記載のレーダ装置において、
前記信号処理部は、前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号から地形エコー強度を算出し、前記クラッタマップ部に地形エコー強度分布として記憶させる地形エコー強度算出部をさらに含み、
前記符号選択部は、前記遅延時間および前記地形エコー強度分布に基づいて周波数の重み付けを行う
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 6, wherein
The signal processing unit further includes a terrain echo intensity calculation unit that calculates the terrain echo intensity from the received signal after phase correction by the second phase correction unit and stores the terrain echo intensity distribution in the clutter map unit,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the code selection unit performs frequency weighting based on the delay time and the topographic echo intensity distribution.
請求項5に記載のレーダ装置において、
前記符号選択部は、1次エコーとして受信される地形クラッタに重畳する遅延時間に得られた卓越周波数に大きな重みを付けるとともに、前記遅延時間に受信される地形クラッタの強度が強いほど前記重みを大きくし、前記卓越周波数検出部で検出された前記卓越周波数の頻度を算出することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 5, wherein
The code selection unit assigns a large weight to the dominant frequency obtained in the delay time superimposed on the terrain clutter received as the primary echo, and increases the weight of the terrain clutter received in the delay time as the strength increases. Radar apparatus that increases the frequency of the dominant frequency detected by the dominant frequency detector.
請求項2に記載のレーダ装置において、
前記空中線部は、送信波を大気へ放射する際の指向方向、または受信波を入力する際の指向方向を変化させる機能を有し、
前記符号選択部は、前記空中線部により変化される指向方向毎に位相変調符号を選択する
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 2, wherein
The antenna unit has a function of changing a directivity direction when radiating a transmission wave to the atmosphere, or a directivity direction when inputting a reception wave,
The radar apparatus according to claim 1, wherein the code selection unit selects a phase modulation code for each directivity direction changed by the antenna unit.
請求項2に記載のレーダ装置において、
前記符号選択部は、前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に含まれる1次地形エコー成分が、真の地形エコードップラー周波数以外の周波数帯へと拡散する量が最も小さくなるような擬似ランダム符号を、複数の擬似ランダム符号の中から選択することを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 2, wherein
The code selection unit has the smallest amount of spreading of the primary terrain echo component included in the received signal after the removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removing unit to a frequency band other than the true terrain echo spectrum frequency. Such a pseudo-random code is selected from a plurality of pseudo-random codes.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信部は、
一定時間毎に初期位相が変化するような波動を生成する位相変調波生成部と、
前記位相変調波生成部で生成された前記波動を送信波として空間へ放射するとともに、空間から到来した波動を受信波として入力する空中線部と、
前記空中線部で入力した受信波を検波することにより受信信号を生成する受信部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記受信部で生成された前記受信信号に対して、一定時間前に前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号に対して、卓越する周波数成分を取り除いた第1の背景受信電力を算出する第1の背景電力算出部と、
前記受信部で生成された受信信号に対して、前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第三の位相補正部と、
前記第三の位相補正部による位相補正後の受信信号に対して、卓越する周波数成分を取り除いた第2の背景受信電力を算出する第2の背景電力算出部と、
前記第1の背景電力算出部で算出された前記第1の背景受信電力と、前記第2の背景電力算出部で算出された前記第2の背景受信電力とを比較し、前記第1の背景受信電力が前記第2の背景受信電力よりも小さい場合には、前記第2の位相補正部で得られた受信信号を出力し、前記第2の背景受信電力が前記第1の背景受信電力よりも小さい場合には、前記第三の位相補正部で得られた受信信号を出力する切替部と
前記切替部により出力された受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含む
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The transceiver unit is
A phase-modulated wave generator that generates a wave whose initial phase changes every certain time; and
An antenna that radiates the wave generated by the phase-modulated wave generation unit to space as a transmission wave and inputs a wave arriving from space as a reception wave;
A reception unit that generates a reception signal by detecting a reception wave input in the antenna unit;
Including
The signal processing unit
A first phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the reception unit so as to cancel a phase change that has been changed by the phase modulation wave generation unit a predetermined time ago, and the first phase In the received signal after the phase correction by the correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
A second phase correction unit that performs phase correction on the received signal after the phase correction by the re-phase modulation unit so as to cancel the phase change changed by the phase modulation wave generation unit;
A first background power calculating unit that calculates a first background received power obtained by removing a dominant frequency component from the received signal after the phase correction by the second phase correcting unit;
A third phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the reception unit so as to cancel the phase change changed by the phase modulation wave generation unit;
A second background power calculation unit that calculates a second background received power obtained by removing a dominant frequency component for the received signal after the phase correction by the third phase correction unit;
The first background received power calculated by the first background power calculating unit is compared with the second background received power calculated by the second background power calculating unit, and the first background is calculated. When the received power is smaller than the second background received power, the received signal obtained by the second phase correction unit is output, and the second background received power is greater than the first background received power. Is smaller, a switching unit that outputs the reception signal obtained by the third phase correction unit, and a primary echo detection unit that detects a primary echo component based on the reception signal output by the switching unit A radar apparatus comprising: and.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信部は、
一定時間毎に初期位相が変化するような波動を生成する位相変調波生成部と、
前記位相変調波生成部で生成された前記波動を送信波として空間へ放射するとともに、空間から到来した波動を受信波として入力する空中線部と、
前記空中線部で入力した受信波を検波することにより受信信号を生成する受信部と、
を含み、
前記信号処理部は、
前記受信部で生成された前記受信信号に対して、一定時間前に前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
前記受信部で生成された受信信号に対して、前記位相変調波生成部で変化させた位相変化を打ち消すように位相補正を施す第三の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号と前記第三の位相補正部による位相補正後の受信信号とを入力し、外部からの制御信号に応じていずれか一方の受信信号を出力する切替部と、
前記切替部から出力された受信信号から地形エコー電力を算出し、算出した前記地形エコー電力が所定閾値よりも小さい場合には、前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号を選択する制御信号を生成し、算出した前記地形エコー電力が前記所定閾値よりも大きい場合には、前記第3の位相補正部による位相補正後の受信信号を選択する制御信号を生成し、前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力された受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含む
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The transceiver unit is
A phase-modulated wave generator that generates a wave whose initial phase changes every certain time; and
An antenna that radiates the wave generated by the phase-modulated wave generator as a transmission wave to space, and inputs a wave arriving from space as a reception wave;
A reception unit that generates a reception signal by detecting a reception wave input in the antenna unit;
Including
The signal processing unit
A first phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the reception unit so as to cancel a phase change that has been changed by the phase modulation wave generation unit a predetermined time ago;
In the received signal after the phase correction by the first phase correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
A second phase correction unit that performs phase correction on the received signal after the phase correction by the re-phase modulation unit so as to cancel the phase change changed by the phase modulation wave generation unit;
A third phase correction unit that performs phase correction on the reception signal generated by the reception unit so as to cancel the phase change changed by the phase modulation wave generation unit;
The received signal after phase correction by the second phase correcting unit and the received signal after phase correction by the third phase correcting unit are input, and either received signal is output according to an external control signal A switching unit to
The terrain echo power is calculated from the reception signal output from the switching unit, and when the calculated terrain echo power is smaller than a predetermined threshold, the reception signal after the phase correction by the second phase correction unit is selected. Generating a control signal, and when the calculated topographic echo power is greater than the predetermined threshold, generate a control signal for selecting a reception signal after phase correction by the third phase correction unit, and A switching control unit to control;
A radar apparatus comprising: a primary echo detection unit that detects a primary echo component based on the reception signal output by the switching unit.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信部は、
波動を生成する送信波発生部と、
前記送信波発生部で生成された波動を送信波として空間へ放射するとともに、空間から到来した波動を受信波として入力する空中線部と、
前記空中線部で入力した受信波を検波することにより受信信号を生成する受信部と、
を含み、
前記信号処理部は、
送信波の一部を取り込んで初期位相を計測する送信波初期位相抽出部と、
一定時間前に送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記受信部で生成された前記受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号に対して、卓越する周波数成分を取り除いた第1の背景受信電力を算出する第1の背景電力算出部と、
送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記受信部で生成された受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第三の位相補正部と、
前記第三の位相補正部による位相補正後の受信信号に対して、卓越する周波数成分を取り除いた第2の背景受信電力を算出する第2の背景電力算出部と、
前記第1の背景電力算出部で算出された前記第1の背景受信電力と、前記第2の背景電力算出部で算出された前記第2の背景受信電力とを比較し、前記第1の背景受信電力が前記第2の背景受信電力よりも小さい場合には、前記第2の位相補正部で得られた受信信号を出力し、前記第2の背景受信電力が前記第1の背景受信電力よりも小さい場合には、前記第三の位相補正部で得られた受信信号を出力する切替部と
前記切替部により出力された受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含む
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The transceiver unit is
A transmission wave generator for generating a wave, and
An antenna that radiates the wave generated by the transmission wave generator to the space as a transmission wave, and inputs the wave that has arrived from the space as a reception wave;
A reception unit that generates a reception signal by detecting a reception wave input in the antenna unit;
Including
The signal processing unit
A transmission wave initial phase extraction unit that takes a part of the transmission wave and measures an initial phase;
Based on the initial phase measured by the transmission wave initial phase extraction unit with respect to the transmission wave transmitted a predetermined time ago, the initial phase is canceled with respect to the reception signal generated by the reception unit. A first phase correction unit for performing phase correction;
In the received signal after the phase correction by the first phase correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
Based on the initial phase measured by the transmitted wave initial phase extraction unit for the transmitted wave, phase correction is performed so as to cancel the initial phase with respect to the received signal after phase correction by the rephase modulation unit. A second phase correction unit for applying
A first background power calculating unit that calculates a first background received power obtained by removing a dominant frequency component from the received signal after the phase correction by the second phase correcting unit;
First, phase correction is performed on the transmitted signal based on the initial phase measured by the transmission wave initial phase extraction unit so as to cancel the initial phase with respect to the reception signal generated by the reception unit. Three phase correction units;
A second background power calculation unit that calculates a second background received power obtained by removing a dominant frequency component for the received signal after the phase correction by the third phase correction unit;
The first background received power calculated by the first background power calculating unit is compared with the second background received power calculated by the second background power calculating unit, and the first background is calculated. When the received power is smaller than the second background received power, the received signal obtained by the second phase correction unit is output, and the second background received power is greater than the first background received power. Is smaller, a switching unit that outputs the reception signal obtained by the third phase correction unit, and a primary echo detection unit that detects a primary echo component based on the reception signal output by the switching unit A radar apparatus comprising: and.
請求項1に記載のレーダ装置において、
前記送受信部は、
波動を生成する送信波発生部と、
前記送信波発生部で生成された波動を送信波として空間へ放射するとともに、空間から到来した波動を受信波として入力する空中線部と、
前記空中線部で入力した受信波を検波することにより受信信号を生成する受信部と、
を含み、
前記信号処理部は、
送信波の一部を取り込んで初期位相を計測する送信波初期位相抽出部と、
一定時間前に送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記受信部で生成された前記受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第1の位相補正部と、
前記第1の位相補正部による位相補正後の受信信号において、電力の卓越する周波数成分を検出する卓越周波数検出部と、
前記卓越周波数検出部で検出された前記周波数成分を除去する卓越周波数成分除去部と、
前記卓越周波数成分除去部による卓越周波数成分除去後の受信信号に対して、前記第1の位相補正部による位相補正量の正負を反転させた位相補正量を用いて位相補正を行う再位相変調部と、
送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記再位相変調部による位相補正後の受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第2の位相補正部と、
送信された送信波に対して前記送信波初期位相抽出部で計測された初期位相に基づいて、前記受信部で生成された受信信号に対して、前記初期位相を打ち消すように位相補正を施す第三の位相補正部と、
前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号と前記第三の位相補正部による位相補正後の受信信号とを入力し、外部からの制御信号に応じていずれか一方の受信信号を出力する切替部と、
前記切替部から出力された受信信号から地形エコー電力を算出し、算出した前記地形エコー電力が所定閾値よりも小さい場合には、前記第2の位相補正部による位相補正後の受信信号を選択する制御信号を生成し、算出した前記地形エコー電力が前記所定閾値よりも大きい場合には、前記第3の位相補正部による位相補正後の受信信号を選択する制御信号を生成し、前記切替部を制御する切替制御部と、
前記切替部により出力された受信信号に基づいて1次エコー成分の検出を行う1次エコー検出部と
を含む
ことを特徴とするレーダ装置。
The radar apparatus according to claim 1, wherein
The transceiver unit is
A transmission wave generator for generating a wave, and
An antenna that radiates the wave generated by the transmission wave generator to the space as a transmission wave, and inputs the wave that has arrived from the space as a reception wave;
A reception unit that generates a reception signal by detecting a reception wave input in the antenna unit;
Including
The signal processing unit
A transmission wave initial phase extraction unit that takes a part of the transmission wave and measures an initial phase;
Based on the initial phase measured by the transmission wave initial phase extraction unit with respect to the transmission wave transmitted a predetermined time ago, the initial phase is canceled with respect to the reception signal generated by the reception unit. A first phase correction unit for performing phase correction;
In the received signal after the phase correction by the first phase correction unit, a dominant frequency detection unit that detects a frequency component in which power is dominant;
A dominant frequency component removing unit that removes the frequency component detected by the dominant frequency detecting unit;
Re-phase modulation unit that performs phase correction on the received signal after removal of the dominant frequency component by the dominant frequency component removal unit using a phase correction amount obtained by inverting the sign of the phase correction amount by the first phase correction unit When,
Based on the initial phase measured by the transmitted wave initial phase extraction unit for the transmitted wave, phase correction is performed so as to cancel the initial phase with respect to the received signal after phase correction by the rephase modulation unit. A second phase correction unit for applying
First, phase correction is performed on the transmitted signal based on the initial phase measured by the transmission wave initial phase extraction unit so as to cancel the initial phase with respect to the reception signal generated by the reception unit. Three phase correction units;
The received signal after phase correction by the second phase correcting unit and the received signal after phase correction by the third phase correcting unit are input, and either received signal is output in accordance with an external control signal A switching unit to
The terrain echo power is calculated from the reception signal output from the switching unit, and when the calculated terrain echo power is smaller than a predetermined threshold, the reception signal after the phase correction by the second phase correction unit is selected. Generating a control signal, and when the calculated topographic echo power is greater than the predetermined threshold, generate a control signal for selecting the received signal after phase correction by the third phase correction unit, and A switching control unit to control;
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141248A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Toshiba Corp Correlated reception processing device
JP2011196856A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Nec Corp Pulse radar device, object detection method of the same, and detection processing program
JP2012083235A (en) * 2010-10-13 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2015148474A (en) * 2014-02-05 2015-08-20 三菱電機株式会社 Radar signal processing device and radar signal processing method
JP2017524927A (en) * 2014-05-29 2017-08-31 ロバート・ダブリュー・リー Radar operation with enhanced Doppler capability
JP6797340B1 (en) * 2020-03-24 2020-12-09 三菱電機株式会社 Signal processing equipment, radar equipment and signal processing methods
CN113466867A (en) * 2020-03-30 2021-10-01 华为技术有限公司 Method and detection device for suppressing interference

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138215A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Nec Corp Radar signal processing method
JPH08146124A (en) * 1994-11-24 1996-06-07 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2002139565A (en) * 2000-11-02 2002-05-17 Toshiba Corp Radar device
JP2006078284A (en) * 2004-09-08 2006-03-23 Fujitsu Ltd Pulse radar system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138215A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Nec Corp Radar signal processing method
JPH08146124A (en) * 1994-11-24 1996-06-07 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2002139565A (en) * 2000-11-02 2002-05-17 Toshiba Corp Radar device
JP2006078284A (en) * 2004-09-08 2006-03-23 Fujitsu Ltd Pulse radar system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011141248A (en) * 2010-01-08 2011-07-21 Toshiba Corp Correlated reception processing device
JP2011196856A (en) * 2010-03-19 2011-10-06 Nec Corp Pulse radar device, object detection method of the same, and detection processing program
JP2012083235A (en) * 2010-10-13 2012-04-26 Mitsubishi Electric Corp Radar device
JP2015148474A (en) * 2014-02-05 2015-08-20 三菱電機株式会社 Radar signal processing device and radar signal processing method
JP2017524927A (en) * 2014-05-29 2017-08-31 ロバート・ダブリュー・リー Radar operation with enhanced Doppler capability
JP6797340B1 (en) * 2020-03-24 2020-12-09 三菱電機株式会社 Signal processing equipment, radar equipment and signal processing methods
CN113466867A (en) * 2020-03-30 2021-10-01 华为技术有限公司 Method and detection device for suppressing interference
CN113466867B (en) * 2020-03-30 2024-04-12 华为技术有限公司 Method and detection device for suppressing interference

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