JP2013130473A - レーダ信号処理装置およびレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標の運動を考慮した分解能セル間の対応付けを可能とするレーダ信号処理装置およびレーダ装置を得る。
【解決手段】第１のレーダ２００の距離−方位角２次元マップＭａの分解能セルと、第２のレーダ３００の距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セルとを対応付けた分解能セル対応表を作成する対応表生成部３２と、距離−方位角２次元マップＭａに注目セルｉを設定すると共に、所定の目標の運動予測を行い、当該運動予測および対応表生成部３２が作成した分解能セル対応表に基づいて、注目セルｉに対応する探索領域Ｅを距離−方位角２次元マップＭｂに設定する探索領域設定部４と、探索領域設定部４が設定した探索領域Ｅを構成する分解能セルのうち、最も評価関数値の高い分解能セルを積分セルとして抽出する探索型積分セル抽出部５と、抽出した積分セルと注目セルに加算するインコヒーレント積分処理部６とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明はレーダ信号処理装置およびレーダ装置に関し、特に、目標の信号電力を増大させるための信号処理を行うものである。

近年、レーダや光学センサなど多種・複数のセンサから観測対象に関する複数の情報を統合・融合する処理を行うことにより、センサ単体で処理を行うよりも観測目標に関する情報の確からしさである検出性能の改善が図られている。検出性能の向上を目的として複数のレーダ間における信号加算は閾値処理後の信号に対して適用されることが多く、例えば非特許文献１には、閾値処理後の検出信号を共通の直交座標系に座標変換し、線分検出などの原理を利用して目標を検出する手法が開示されている。

Kabakchiev，C.，Garvanov，I.，Doukovska，L.，Kyovtorov，V.，and Rohling，H.，"Data association algorithm in multiradar system，"Radar Conference，2008.RADAR '08. IEEE 26-30 May 2008.

しかし、非特許文献１に代表される従来の技術では、レーダ毎に得られた閾値処理前の信号処理結果をレーダ間で加算する場合、閾値処理前の信号は直交座標の位置情報に変換することができず、一方のレーダにおける分解能セルが他方のレーダのどの分解能セルに対応するかが不明確となるという課題があった。特に、レーダ毎にビーム走査されており、複数のレーダ間で同一領域を観測しているとは限らないため、分解能セル間の対応付けが困難である。また、検出対象が移動目標である場合は、一方のレーダの観測領域を、他方のレーダがビーム走査する場合、時間のずれが発生し、その時間ずれの間に目標が移動してしまうという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、目標の運動を考慮した分解能セル間の対応付けを可能とするレーダ信号処理装置およびレーダ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るレーダ信号処理装置は、接続された複数のレーダから入力されるレーダ信号に対して信号処理を行い、複数のレーダ信号毎にｎ次元マップを作成する信号処理装置と、複数のレーダ信号のうち基準とする基準レーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルと、その他のレーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルとを対応付けた分解能セル対応表を作成する対応表生成部と、基準レーダ信号のｎ次元マップに注目セルを設定すると共に、所定の目標の運動予測を行い、当該運動予測および対応表生成部が作成した分解能セル対応表に基づいて、注目セルに対応する探索領域をその他のレーダ信号のｎ次元マップに設定する探索領域設定部と、探索領域設定部が設定した探索領域を構成する分解能セルのうち、最も評価関数値の高い分解能セルを積分セルとして抽出する探索型積分セル抽出部と、抽出した積分セルを注目セルに加算するインコヒーレント積分処理部とを備えるものである。

この発明によれば、目標の運動を考慮して基準となるレーダ信号とその他のレーダ信号との信号加算を行うことができる。

実施の形態１によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置のレーダの捜索を示す図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の第１および第２の信号処理部の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の距離−方位角２次元マップを示す図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の分解能セル対応表生成部の処理を示す図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の分解能セル対応表生成部の処理を示す図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の分解能セル対応表を示す図である。 実施の形態１によるレーダ信号処理装置の探索領域設定部の処理を示す図である。 実施の形態２によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態４によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下の説明では、２台のレーダ間における信号加算を想定して説明を行うが、２台以上のレーダ間においても同様の処理が適用可能である。
図１において、レーダ信号処理装置１００は、第１の信号処理部１、第２の信号処理部２、分解能セル対応表生成部３、探索領域設定部４、探索型積分セル抽出部５およびインコヒーレント積分処理部６で構成されている。また、第１の信号処理部１および第２の信号処理部２には、それぞれ第１のレーダ２００および第２のレーダ３００が接続され、レーダ信号が入力される。

第１の信号処理部１および第２の信号処理部２は、第１のレーダ２００および第２のレーダ３００から入力されるレーダ信号のビーム走査単位ごとに信号処理を実施し、閾値処理前の受信ビデオ信号であるｎ次元マップを生成する。なお、以下では、ｎ次元マップとして距離−方位角２次元マップを作成する場合を例に説明する。分解能セル対応表生成部３は、レーダ設置位置データ記憶部３１と対応表生成部３２を備え、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップと、第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップとを対応付ける換算処理を行い、２つの距離−方位角２次元マップの分解能セルの対応を示した分解能セル対応表を生成する。

探索領域設定部４は、注目セル抽出部４１、運動仮説生成部４２、運動予測部４３、および探索セル抽出部４４を備える。この探索領域設定部４は、目標の運動予測を行い、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップ内に目標が移動可能な移動領域を設定し、分解能セル対応表に基づいて第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップ内に探索領域を設定する。探索型積分セル抽出部５は、第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップ内の探索領域から積分セルを特定し、インコヒーレント積分処理部６では特定した積分セルと第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップ内の注目セルとを加算する加算処理を行う。

次に、レーダ信号処理装置１００の各構成について、具体例を参照しながら詳細に説明する。
まず、レーダ信号処理装置１００に入力されるレーダ信号について説明する。図２は、実施の形態１によるレーダ信号処理装置に入力されるレーダ信号を示す説明図である。
図２に示すように、第１のレーダ２００はレーダ捜索領域Ｘ内をビーム走査単位ｘで捜索し、第２のレーダ３００はレーダ捜索領域Ｙをビーム走査単位ｙで捜索する。このビーム走査において、第１のレーダ２００と第２のレーダ３００との間で同期が取れており図２（ａ）のように同一領域を観測し、ビーム走査の時間のずれは発生しない場合を完全同期が取れていると定義する。一方、図２（ｂ）のように同一領域を観測しない場合には、第１のレーダ２００で目標Ｏを観測してから第２のレーダ３００で目標Ｏを観測するまでに、時間のずれである不確定時間Ｔ（例えば、５秒など）が発生し、当該不確定時間Ｔの間に目標Ｏが移動してしまう。そのため、レーダ信号処理装置１００では、複数のレーダ間の不確定時間Ｔを考慮して信号処理を行う必要が生じる。なお、第１のレーダ２００と第２のレーダ３００のビーム走査において仰角方向では同期が取れているものとする。

図３は、実施の形態１によるレーダ信号処理装置の第１および第２の信号処理部の動作を示すフローチャートである。第１の信号処理部１および第２の信号処理部２は、第１のレーダ２００および第２のレーダ３００から入力されるデジタルレーダ信号について、ビーム走査単位毎に、図３のフローチャートに示す信号処理を行う。
第１のレーダ２００または第２のレーダ３００からヒット毎のデジタル信号を受信すると（ステップＳＴ１）、受信信号にパルス圧縮処理を行い（ステップＳＴ２）、さらにクラッタや不要な反射波などを抑圧する不要信号抑圧処理を行う（ステップＳＴ３）。次に、不要信号抑圧後の信号のＳ／Ｎ比改善のために、ヒット方向のコヒーレント積分処理を行い（ステップＳＴ４）、振幅検波を行う（ステップＳＴ５）。

ステップＳＴ５の処理が終了すると、図４（ａ）に示すようなドップラセルが生成される。但し、レンジビン毎のドップラセルは最大電力を持つセルを選択する。最大電力を持つドップラセルを選択することにより、図４（ｂ）に示すような距離−方位角２次元マップ（Ｒ、Ａ）が生成される。距離−方位角２次元マップの分解能セルはレーダの距離Ｒと方位角Ａの分解能に相当する。図４（ｂ）において、縦軸は第１のレーダ２００または第２のレーダ３００からの相対距離、横軸は第１のレーダ２００または第２のレーダ３００からの方位角を示している。図４（ｂ）に示す距離−方位角２次元マップが、第１のレーダ２００のビーム走査単位ｘ毎、および第２のレーダ３００のビーム走査単位ｙ毎に作成される。

次に、分解能セル対応表生成部３が、第１の信号処理部１および第２の信号処理部２が作成した距離−方位角２次元マップの分解能セルをそれぞれ対応付ける処理を行う。レーダ設置位置データ記憶部３１は、第１および第２のレーダ２００，３００の設置位置座標をあらかじめ記憶している。対応表生成部３２は、第１の信号処理部１が作成した距離−方位角２次元マップＭａ、および第２の信号処理部２が作成した距離−方位角２次元マップＭｂに基づいて、第１のレーダ２００と第２のレーダ３００が完全同期であると仮定した場合に、距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル単位で得られる位置座標と、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セル単位で得られる位置座標とを対応付ける換算処理を行う。

図５，図６は、実施の形態１によるレーダ信号処理装置の分解能セル対応表生成部の処理を示す図であり、図５（ａ）は第１のレーダの距離−方位角２次元マップの詳細、図５（ｂ）は第２のレーダの距離−方位角２次元マップの詳細を示す図である。図６（ａ）は第１および第２のレーダの配置を示し、図６（ｂ），（ｃ）は２つの距離−方位角２次元マップの対応示す図である。
図５（ａ）に示すように、第１の信号処理部１から入力される距離−方位角２次元マップＭａを構成する分解能セルに対して、距離Ｒ方向に分解能セル番号Ｒａ（ａ＝１，２，・・・，Ｎ）を付加し、方位角Ａ方向に分解能セル番号Ａｂ（ｂ＝１，２，・・・，Ｍ）を付加する。

同様に、第２の信号処理部２から入力される距離−方位角２次元マップＭｂを構成する分解能セルに対して、距離Ｒ方向に分解能セル番号Ｒ´ｐ（ｐ＝１，２，・・・，Ｊ）を付加し、方位角Ａ方向に分解能セル番号Ａ´ｑ（ｑ＝１，２，・・・，Ｋ）を付加する。なお、距離Ｒと方位角Ａの添え字であるａ，ｂ，ｐ，ｑは各レーダにおいて対応する距離と方位角の分解能セル番号である。

図６（ａ）に示すように、第１のレーダ２００と第２のレーダ３００が完全同期であるとし、捜索領域Ｘと捜索領域Ｙが領域Ｚにおいて重なっているものとする。図６（ｂ）に示す距離−方位角２次元マップＭａにおいて、捜索領域Ｚは１５個の分解能セルで構成される領域で示される。以下の対応表作成処理では、距離−方位角２次元マップＭａにおいて目標Ｏが存在する分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）を、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セルに対応付ける処理を例に説明を行う。

まず、距離−方位角２次元マップＭａにおいて目標Ｏが存在する分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）に対応する、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セル候補を算出する。以下の式（１）を用いて、距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）の値を、第１のレーダ２００の設置位置座標を基準とした直交座標における位置座標に変換する。

式（１）において、ｘ_１（Ｒｃ，Ａｄ）は、第１のレーダ２００の位置座標を基準とした分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）のＸ座標であり、ｙ_１（Ｒｃ，Ａｄ）はＹ座標である。算出した距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）の位置座標（ｘ_１（Ｒｃ，Ａｄ）、ｙ_１（Ｒｃ，Ａｄ））に相当する分解能セル候補（Ｒ´ｐ，Ａ´ｑ）を距離−方位角２次元マップＭｂから選択する必要があるが、図６（ｃ）のように距離−方位角２次元マップＭａと距離−方位角２次元マップＭｂは配置関係や分解能の違いによって、第１のレーダ２００の分解能セルに対応する第２のレーダ３００の分解能セルが複数重なる可能性があるため、どの分解能セルに対応するかがわからない。

次に、算出した距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セルから最適な分解能セルを選択し、対応付けを行う。対応表生成部３２は、レーダ設置位置データ記憶部３１から取得した第１のレーダ２００の設置位置座標（ｘｒ１，ｙｒ１）、および第２のレーダ３００の設置位置座標（ｘｒ２，ｙｒ２）を用いて、以下の式（２）により、分解能セル候補（Ｒ´ｐ，Ａ´ｑ）のＸ座標ｘ_２（Ｒ´ｐ，Ａ´ｑ）およびＹ座標ｙ_２（Ｒ´ｐ，Ａ´ｑ）を算出する。

距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）と、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セル候補（Ｒ´ｐ，Ａ´ｑ）の距離は、以下の式（３）に基づいて算出される。距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セル候補のうち、式（３）の値が最小となる分解能セルを選択し、距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル（Ｒｃ，Ａｄ）と対応付けることにより、図７に示す分解能セル対応表が得られる。分解能セル対応表の番号は、距離−方位角２次元マップＭａおよび距離−方位角２次元マップＭｂに付加された分解能セル番号を示している。

距離−方位角２次元マップＭａの分解能セルと、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セルとを対応付ける処理を、距離−方位角２次元マップＭａを構成する全ての分解能セルについて行い、各分解能セルの対応付けを示した分解能セル対応表（図７参照）を生成する。この対応表を生成する処理は、以下で詳述する注目セルｉをどちらの距離−方位角２次元マップに設定するかに応じて、距離−方位角２次元マップＭａの分解能セルを距離−方位角２次元マップＭｂの位置座標に換算してもよいし、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セルを距離−方位角２次元マップＭａの位置座標に換算してもよい。

図８は、実施の形態１によるレーダ装置の探索領域設定部の処理を示す図であり、図８（ａ）は第１のレーダの距離−方位角２次元マップを示し、図８（ｂ）は第２のレーダの距離−方位角２次元マップを示している。
次に、探索領域設定部４の注目セル抽出部４１は、第１の信号処理部１が作成した距離−方位角２次元マップＭａ内の注目セルｉを抽出する。注目セルｉは、距離−方位角２次元マップＭａにおいて処理対象となる分解能セルである。運動仮説生成部４２は、目標Ｏが単位時間あたりに移動する距離方向の移動量ΔＲ、方位角方向の移動量ΔＡを設定する。目標Ｏは不確定時間Ｔの間に移動するため、運動予測部４３は、第１のレーダ２００および第２のレーダ３００間の不確定時間Ｔを用いて、目標Ｏの運動予測を行う。運動予測部４３の具体的な処理としては、注目セル抽出部４１が抽出した注目セルｉと、運動仮説生成部４２が設定した移動量（ΔＲ，ΔＡ）を用いて、不確定時間Ｔの外挿処理を実施し、不確定時間Ｔで目標Ｏが移動可能な最大セル範囲（Ｒｍａｘ，Ａｍａｘ）を算出し、移動領域Ｄに設定する。図８（ａ）では最大のセル移動量（Ｒｍａｘ＝１セル、Ａｍａｘ＝２セル）と設定し、注目セルｉを中心に算出した最大セル移動量を加算した移動領域Ｄを設定している。

探索セル抽出部４４は、運動予測部４３が設定した移動領域Ｄの分解能セルと、対応表生成部３２が作成した分解能セル対応表とから、距離−方位角２次元マップＭｂ上に探索領域Ｅを設定する。ここで、分解能セル対応表は、距離−方位角２次元マップＭａの分解能セル単位で得られる位置座標を、距離−方位角２次元マップＭｂの分解能セル位置座標に換算した場合に、最も近い位置座標を有する分解能セルを選択するように構成していることから、分解能セルの持つ位置誤差の可能性を考慮した探索領域Ｅの設定を行う。図８（ｂ）の例では、分解能セルの位置誤差を考慮して、探索領域Ｅを設定している。設定した探索領域Ｅを構成する各分解能セルをそれぞれ探索セルｊと設定する。なお、分解能セルの位置誤差のレベルに応じて設定する探索セルｊの数は適宜増減可能である。

探索型積分セル抽出部５は、探索セル抽出部４４が抽出した複数の探索セルｊの中から評価関数値が最大となる積分セルｊｍａｘを抽出する。以下に示す式（４）の右辺第２項に基づいて、距離−方位角２次元マップＭｂにおける探索セルｊのうち評価関数値が最大となる分解能セルを選択する。

インコヒーレント積分処理部６は、抽出した積分セルｊｍａｘと注目セルｉを用いて式（４）の加算処理を行う。
式（４）において、Ｘｉ（１）は距離−方位角２次元マップＭａにおける注目セルｉ、Ｙｊ（２）は距離−方位角２次元マップＭｂにおける探索セルｊを示している。さらに、式（４）の右辺第２項目は、距離−方位角２次元マップＭｂにおける探索セルｊのうち評価関数値が最大となる分解能セルを選択することを示している。

上述した分解能セル対応表生成部３、探索領域設定部４、探索型積分セル抽出部５およびインコヒーレント積分処理部６の処理を、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップＭａにおける全ての注目セルｉに対して実行する。

以上のように、この実施の形態１によれば、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップの分解能セルが、第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップのどの分解能セルに対応するかを示す分解能セル対応表を作成する分解能セル対応表生成部３と、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップ上に目標の運動予測に基づいて移動領域Ｄを設定し、さらに移動領域Ｄに対応する探索領域Ｅを第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップ上に設定する探索領域設定部４と、探索領域設定部４が設定した探索領域Ｅ内の評価関数値が最も高い分解能セルｊｍａｘと注目セルｉとを加算する探索型積分セル抽出部５とを備えるように構成したので、検出目標の運動を考慮した、レーダ間の分解能セルの対応付けを行うことができる。

実施の形態２．
図９は、実施の形態２によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。実施の形態２のレーダ信号処理装置１００´では、探索型積分セル抽出部５に積分対象抽出部５１を追加して設けている。なお、以下では、実施の形態１に係るレーダ信号処理装置１００の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。

実施の形態２の探索型積分セル抽出部５は、実施の形態１と同様に上述した式（４）の右辺第２項を適用し、探索領域Ｅにおいて評価関数値が最大となる分解能セルを選択するが、当該分解能セルの選択の前に、積分対象抽出部５１が、以下の式（５）に基づいて閾値判定処理を行い、閾値を越えた振幅値のみを積分対象とする。
Ｔｈ＝Ｖ_ｍ＋Ｋσ_ｍ ・・・（５）
式（５）において、Ｖ_ｍは探索領域Ｅ内の平均振幅値、σ_ｍは探索領域Ｅ内の振幅値標準偏差、Ｋは閾値係数である。式（５）に基づいた閾値判定処理において、閾値を越えない振幅値は、加算保留とする。

以上のように、この実施の形態２によれば、探索領域内で閾値判定処理を行い、閾値を越えた振幅値のみを積分対象とする積分対象抽出部５１を設け、閾値を越えた探索セルｊのみ探索するように構成したので、探索処理が効率的となり処理時間を軽減させることができることと、注目セルが雑音の場合に加算処理により評価関数が増大しないよう加算保留することで誤検出を防ぐことができる。

実施の形態３．
この実施の形態３では、探索型積分セル抽出部５において、処理結果である距離−方位角２次元マップ全体の振幅値が大きくなるのを回避する構成について説明する。なお、実施の形態３に係るレーダ信号処理装置の構成は実施の形態１と同一であるため、ブロック図は図１を参照するものとして記載を省略する。
探索型積分セル抽出部５は、上述した式（４）を適用して探索処理を行い、評価関数値の最大値を積分対象としている。しかしながら、全ての注目セルｉに対して式（４）の探索処理を実施すると、評価関数値の最大値の探索において重複選択が発生するため、処理結果である距離−方位角２次元マップ全体の振幅値が大きくなってしまう。この問題を回避するために、この実施の形態３の探索型積分セル抽出部５では、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップＭａの注目セルｉのうち振幅値が大きい順に式（４）の処理を行い、重複選択を許容しない、もしくは重複選択の回数を最大Ａ回に設定する。

以上のように、この実施の形態３によれば、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップの注目セルｉのうち振幅値が大きい順に分解能セルｊｍａｘの加算処理を行うように構成したので、加算結果である距離−方位角２次元マップ全体の振幅値が大きくなるのを防止することができる。

なお、この実施の形態３の構成は、上述した実施の形態２にも適用可能である。

実施の形態４．
図１０は、実施の形態４によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図ある。実施の形態４のレーダ信号処理装置１００´´は、実施の形態１のレーダ信号処理装置１００の探索領域設定部４および探索型積分セル抽出部５に替えて、最大値セル照合部７を設けている。なお、以下では実施の形態１に係るレーダ信号処理装置１００の構成要素と同一または相当する部分には、実施の形態１で使用した符号と同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。

最大値セル照合部７は、第１の最大値セル抽出部７１、第２の最大値セル抽出部７２、および抽出セル照合部７３で構成されている。第１の最大値セル抽出部７１は、第１の信号処理部１が生成した距離−方位角２次元マップＭａから評価関数値が最大となるセルを抽出する。同様に、第２の最大値セル抽出部７２は、第２の信号処理部２が生成した距離−方位角２次元マップＭｂから評価関数値が最大となるセルを抽出する。最大となるセルの抽出方法としては、距離−方位角２次元マップＭ１，Ｍ２の評価関数値を参照し、評価関数値が大きい上位Ｎ個のセルを抽出してもよいし、以下の式（６）で表される閾値を越えるセルを抽出するように構成してもよい。
Ｔｈ＝Ｖ_ｋ＋Ｋσ_ｋ ・・・（６）
式（６）において、Ｖ_ｋは探索領域Ｅ内の平均振幅値、σ_ｋは探索領域Ｅ内の振幅値標準偏差、Ｋは閾値係数である。

抽出セル照合部７３は、対応表生成部３２が作成した分解能セル対応表から、第１の最大値セル抽出部７１が抽出した距離−方位角２次元マップＭａ内の評価関数値が最大となるセルに対応する分解能セルを距離−方位角２次元マップＭｂから抽出し、抽出した分解能セルが第２の最大値セル抽出部７２が抽出したセルに該当するか否か照合する。

分解能セル対応表に基づいて抽出した分解能セルが、第２の最大値セル抽出部７２が抽出したセルに該当すると照合された場合、距離−方位角２次元マップＭａの最大セルと、距離−方位角２次元マップＭｂの最大セルとの組み合わせを作成することができる。抽出セル照合部７３は、距離−方位角２次元マップＭａの最大セルと、距離−方位角２次元マップＭｂの最大セルとの組み合わせを、インコヒーレント積分処理部６に出力する。

インコヒーレント積分処理部６は、抽出セル照合部７３から入力される最大値セルの組み合わせに対して加算処理を実施する。これにより、距離−方位角２次元マップＭａにおける注目セルｉに相当する積分セルｊｍａｘを距離−方位角２次元マップＭｂ内において特定することができる。

以上のように、この実施の形態４によれば、最大値セル照合部７を備えるように構成したので、所定の目標の移動を予測することなく、注目セルｉに相当する積分セルｊｍａｘを特定することができ、処理時間を短縮することができる。

なお、上述した実施の形態１から実施の形態４では、第１のレーダ２００および第２のレーダ３００をレーダ信号処理装置１００の外部構成としたが、第１のレーダ２００および第２のレーダ３００を含むレーダ装置として構成してもよい。

また、上述した実施の形態１から実施の形態４では、閾値処理前の受信ビデオ信号であるｎ次元マップとして、距離−方位角２次元マップを用いる構成を例に説明したが、ｎ次元マップは距離−方位角２次元マップに限定されるものではなく適宜変更可能である。距離−方位角２次元マップ以外のｎ次元マップにおいても上述した実施の形態１から実施の形態４で示した処理を適用することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 第１の信号処理部、２ 第２の信号処理部、３ 分解能セル対応表生成部、４ 探索領域設定部、５ 探索型積分セル抽出部、６ インコヒーレント積分処理部、７ 最大値セル照合部、３１ レーダ設置位置データ記憶部、３２ 対応表生成部、４１ 注目セル抽出部、４２ 運動仮説生成部、４３ 運動予測部、４４ 探索セル抽出部、５１ 積分対象抽出部、７１ 第１の最大値セル抽出部、７２ 第２の最大値セル抽出部、７３ 抽出セル照合部、１００，１００´，１００´´ レーダ信号処理装置、２００ 第１のレーダ、３００ 第２のレーダ。

Claims (6)

1. 接続された複数のレーダから入力されるレーダ信号に対して信号処理を行い、前記複数のレーダ信号毎にｎ次元マップを作成する信号処理部と、
   前記複数のレーダ信号のうち基準とする基準レーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルと、その他のレーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルとを対応付けた分解能セル対応表を作成する対応表生成部と、
   前記基準レーダ信号のｎ次元マップに注目セルを設定すると共に、所定の目標の運動予測を行い、当該運動予測および前記対応表生成部が作成した分解能セル対応表に基づいて、前記注目セルに対応する探索領域を前記その他のレーダ信号のｎ次元マップに設定する探索領域設定部と、
   前記探索領域設定部が設定した探索領域を構成する分解能セルのうち、最も評価関数値の高い分解能セルを積分セルとして抽出する探索型積分セル抽出部と、抽出した積分セルを前記注目セルに加算するインコヒーレント積分処理部とを備えたレーダ信号処理装置。
2. 前記探索型積分セル抽出部は、前記探索領域の評価関数値の平均および標準偏差から閾値を設定し、前記探索領域を構成する分解能セルのうち前記設定した閾値を越える分解能セルを抽出し、前記設定した閾値を越えない場合は分解能セルを抽出しない積分対象抽出部を備え、前記積分対象抽出部が抽出した分解能セルのうち評価関数値の最も高い分解能セルを探索セルとして抽出し、抽出した積分セルを前記注目セルに加算し、前記積分対象抽出部において分解能セルが抽出されない場合は加算処理を保留することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
3. 前記探索型積分セル抽出部は、前記基準レーダ信号のｎ次元マップの評価関数値に基づいて、前記抽出した積分セルを前記注目セルに加算する順序を決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーダ信号処理装置。
4. 接続された複数のレーダから入力されるレーダ信号に対して信号処理を行い、前記複数のレーダ信号毎にｎ次元マップを作成する信号処理装置と、
   前記複数のレーダ信号のうち基準とする基準レーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルと、その他のレーダ信号のｎ次元マップを構成する分解能セルとを対応付けた分解能セル対応表を作成する対応表生成部と、
   前記基準レーダ信号のｎ次元マップおよび前記その他のレーダ信号のｎ次元マップから、それぞれ評価関数値が最大となる分解能セルと抽出し、前記対応表生成部が生成した分解能セル対応表を参照して前記抽出した評価関数値が最大となる２つの分解能セルが対応しているか否か照合を行う最大値セル照合部と、
   前記最大値セル照合部がそれぞれ対応していると判定した基準レーダ信号の分解能セルと他のレーダ信号の分解能セルとの組み合わせに対して加算処理を行うインコヒーレント積分処理部とを備えたレーダ信号処理装置。
5. 前記探索領域設定部は、
   所定の目標が単位時間当たりに移動すると推定される移動量を設定する運動仮説生成部と、
   前記運動仮説生成部が設定した移動量を考慮して、前記注目セルが前記基準レーダとその他のレーダ間の走査時間のずれである不確定時間に移動すると予測される移動領域を算出する算出する運動予測部と、
   前記対応表生成部が作成した分解能セル対応表を参照し、前記運動予測部が算出した移動領域に対応する領域を前記探索領域として前記その他のレーダ信号のｎ次元マップ上に探索領域を設定する探索セル抽出部とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のレーダ信号処理装置。
6. 所定の探索領域をビーム走査し、レーダ信号を出力する複数のレーダと、
   前記請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のレーダ信号処理装置を組み合わせてなるレーダ装置。

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