JP2014006066A - 干渉検出装置、干渉除去器、レーダ装置、干渉検出方法および干渉検出用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】エコー信号の振幅値と干渉信号の振幅値の差が小さい場合でも、エコー信号に重畳されている干渉信号を検出することである。
【解決手段】干渉検出装置６０では、移動偏差算出部６３が複数のスイープについての複素受信信号の振幅値に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の標準偏差を求める。移動偏差比較部６５は、移動偏差算出部６３が算出する標準偏差を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のレーダ装置間で生じるレーダ干渉を除去する干渉検出装置及び干渉検出装置を備えるレーダ装置並びに、レーダ干渉の除去のための干渉検出方法及び干渉検出用プログラムに関する。

従来の航海用レーダはマグネトロンを用いて正弦波パルスを送信する。このレーダ（以下マグネトロンレーダという）が他のマグネトロンレーダ（例えば付近の船舶に装備されているレーダ）からの影響で生じる干渉信号の振幅は、物標からの反射波に係る信号（以下エコー信号という）の振幅に比べて著しく大きい。従来のマグネトロンレーダは、この干渉信号の影響を、連続する複数回のスイープの受信信号に基づいて抑圧する。例えば、連続する３回のスイープで得た、同一距離での受信信号の振幅値を比較して最小値を抽出し、この最小値を３回のうちの注目スイープの振幅値として用いる。

ところで近年、マグネトロンの代わりに半導体増幅器を用いて変調パルスを送信するパルス圧縮レーダが航海用レーダとして実用化され始めている。パルス圧縮レーダは、マグネトロンレーダに比べて長い時間幅Ｔのパルスを送信し、この送信パルスに対応するマッチドフィルタ（以下ＭＦと略記する場合がある）を受信信号に施すことによって、パルス幅を圧縮するとともに、信号対雑音電力比（Ｓ／Ｎ）を向上する。マグネトロンレーダからの干渉信号がこの処理を受けると、干渉信号の時間幅Ｔと同程度にまで拡大する。さらに、他船に装備されている同種のパルス圧縮レーダからの干渉信号がＦＭ処理を受けると、干渉信号の時間幅は２Ｔ程度まで拡大する。したがって、パルス圧縮レーダにおいては、ＭＦ処理前に干渉信号を除去しておくことが望ましい。

しかし、先の述べた干渉除去処理をパルス圧縮レーダに適用した場合、干渉信号のみならずエコー信号をも変化させてしまうため、ＭＦ出力には、次のような歪が生じる。
ａ．ピークレベルが低減する。
ｂ．パルス幅が増大する（分解能が劣化する）。
ｃ．レンジサイドローブが増大する。

これらの問題点を解決するために、例えば特許文献１（特開２００８−９６３３７号公報）に記載されているように、パルス圧縮レーダにおいてＭＦ処理前の信号から干渉信号を検出し、干渉信号だけを選択的に除去する種々の装置や方法が提案されている。

特許文献１に記載されている干渉検出方法は、要するに、次の３つの手順を経て干渉信号を検出する。
（手順１）注目データの振幅値と、注目データの前後数スイープにおける同一距離の受信データの振幅値を、振幅値の大きさにしたがってソートする。
（手順２）振幅値が所定番目の受信データの振幅値に定数を乗じて、干渉判定用の閾値をえる。
（手順３）閾値と注目データの振幅値とを比較し、注目データの方が大きければ、その注目データに妨害波（干渉信号）が存在していると判断する。

しかしながら、特許文献１に記載されている妨害信号除去方式（干渉信号除去方法）では、注目データの振幅値の大小（閾値を超えるか否か）のみで判断を行っているため、エコー信号に干渉信号が重畳されるような場合の干渉信号の検出が困難になる。

特許文献１の干渉信号除去方法では、干渉信号の振幅値がエコー信号の振幅値よりも十分に大きい場合に、干渉信号を検出することができる。しかし、特許文献１の干渉信号除去方法では、エコー信号の振幅値と干渉信号の振幅値の差が小さい場合には、注目データの振幅値の大小がエコー信号の振幅値に大きく影響されて、エコー信号に重畳されている干渉信号を検出することができない。

本発明の目的は、エコー信号の振幅値と干渉信号の振幅値の差が小さい場合でも、エコー信号に重畳されている干渉信号を検出することのできる干渉検出装置及び干渉検出方法を提供することにある。

上記の課題を解決するための干渉検出装置は、複数のスイープについての受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値及び位相の少なくとも一方の距離方向の変動量を求める変動量算出部と、変動量算出部が算出する変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出部と、を備える。

この干渉検出装置によれば、検出部が第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する際に、変動量算出部が算出する変動量を複数のスイープについて比較するので、エコー信号の振幅値及び位相の少なくとも一方と干渉信号の振幅値及び位相の少なくとも一方の差が小さい場合でも、干渉信号がエコー信号に重畳したときに生じる振幅値及び位相の少なくとも一方の距離方向のバラツキを捉えて干渉信号を検出することができる。

上記の課題を解決するための干渉検出方法は、複数のスイープについての受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値及び位相の少なくとも一方の距離方向の変動量を求める変動量算出ステップと、変動量算出ステップで算出される変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出ステップと、を備える。

この干渉検出方法によれば、検出ステップにおいて、第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉の検出が行われる際に、変動量算出ステップで算出される変動量が複数のスイープについて比較されるので、エコー信号の振幅値及び位相の少なくとも一方と干渉信号の振幅値及び位相の少なくとも一方の差が小さい場合でも、干渉信号がエコー信号に重畳したときに生じる振幅値及び位相の少なくとも一方の距離方向のバラツキを捉えて干渉信号を検出することができる。

本発明によれば、エコー信号の振幅値及び位相の少なくとも一方と干渉信号の振幅値及び位相の少なくとも一方の差が小さい場合でも、エコー信号に重畳されている干渉信号を検出することができる。

第１実施形態に係るパルス圧縮レーダ装置の概略構成を示すブロック図。 図１の干渉除去器の一構成例を説明するためのブロック図。 図２の干渉検出装置の一構成例を説明するためのブロック図。 図３のＨＰＦの一構成例を説明するためのブロック図。 図３の移動偏差算出部の一構成例を説明するためのブロック図。 レーダ干渉の一除去方法を説明するためのフローチャート。 （ａ）Ｎ−１番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）Ｎ番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）Ｎ＋１番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート。 （ａ）Ｎ−１番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）Ｎ番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）Ｎ＋１番目のスイープの振幅値の一例を示すタイミングチャート。 （ａ）振幅値算出部の出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）ＨＰＦの出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）移動偏差算出部の出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート。 （ａ）振幅値算出部の出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）ＨＰＦの出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）移動偏差算出部の出力の振幅値の一例を示すタイミングチャート。 レーダ干渉がある場合の移動偏差比較部の動作を説明するためのタイミングチャート。 図１の干渉除去器の他の構成例を説明するためのブロック図。 本発明の第２実施形態に係る干渉検出装置の一構成例を説明するためのブロック図。 レーダ干渉の一除去方法を説明するためのフローチャート。 （ａ）位相算出部の出力の位相の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）ＨＰＦの出力の位相の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）移動偏差算出部の出力の位相の一例を示すタイミングチャート。 （ａ）位相算出部の出力の位相の一例を示すタイミングチャート、（ｂ）ＨＰＦの出力の位相の一例を示すタイミングチャート、（ｃ）移動偏差算出部の出力の位相の一例を示すタイミングチャート。 レーダ干渉がある場合の移動偏差比較部の動作を説明するためのタイミングチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係るレーダ装置について図面を用いて説明する。図１は、このパルス圧縮レーダ装置（チャープレーダ）の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、パルス圧縮レーダ装置１０は、アンテナ２０、送受信装置３０、信号処理装置４０および映像表示装置５０を備えている。図１に示すパルス圧縮レーダ装置１０は、例えば船舶などに設けられ、海上の他船やブイ、陸地などの物標を検出するための船舶用のレーダ装置として用いられる。パルス圧縮レーダ装置１０は、例えば周波数変調が加わったチャープ信号を用いて物標の探知を行う。パルス圧縮レーダ装置１０におけるパルス信号の変調や復調は、パルス圧縮処理によって行われる。以下、パルス圧縮レーダ装置１０を構成する各要素について詳細に説明する。ここでは、レーダ装置の一例として船舶用のレーダ装置について説明するが、例えば、気象レーダ、港湾監視レーダ等の他の用途のレーダ装置にも適用することができる。

〔アンテナ２０の構成〕
このパルス圧縮レーダ装置１０において、アンテナ２０は、鋭い指向性を持ったパルス状電波（レーダ送信信号）のビームを送信するとともに、その周囲にある物標からの反射波を受信する。ビーム幅は、例えば２度に設定される。アンテナ２０は、水平面内で回転しながら、上記の送信と受信を繰り返す。回転数は、例えば２４ｒｐｍである。アンテナ２０が１回転する間に行う処理の単位を1スキャンとよぶ。また、レーダ送信信号を送信してから次のレーダ送信信号を送信する直前までの期間における送信と受信の動作をスイープとよぶ。１スイープの時間、すなわち送信周期は、例えば１ｍｓである。

アンテナ２０では、レーダ送信信号を、ある方向へ集中して発射することで、物標からの反射波（エコー信号）を含むレーダ受信信号を受信する。レーダ受信信号は、エコー信号成分のほか、他のレーダ装置からの電波干渉波やクラッタや受信機雑音などの成分を含む場合がある。

アンテナ２０から物標までの距離は、そのエコー信号を含むレーダ受信信号の受信時刻と、当該レーダ受信信号に対応するレーダ送信信号の送信時刻との時刻差から求められる。また、物標の方位は、対応するレーダ送信信号を送信するときのアンテナ２０の方位から求められる。

〔送受信装置３０の構成〕
送受信装置３０は、レーダ送信信号を生成してアンテナ２０へ送出する。また、送受信装置３０は、アンテナ２０からレーダ受信信号を取り込み、レーダ受信信号を周波数変換する。そのために、この実施形態では、送受信装置３０は、送信波形生成器３１、周波数変換器３２、局部発振器３３、送受切換器３４および周波数変換器３５を備える。

送信波形生成器３１は、同一の時間間隔で、または、異なる時間間隔で、中間周波数のレーダ送信信号を生成して周波数変換器３２へ出力する。送信波形生成器３１が生成するレーダ送信信号は、レーダ受信信号をパルス圧縮処理するために変調されたチャープ信号である。この実施形態の説明において、上述した中間周波数のレーダ送信信号を同一の時間間隔で生成することは、レーダ送信信号の送信周期が一定となることを意味する。また、上述した中間周波数のレーダ送信信号を異なる時間間隔で生成することは、スタガトリガ方式が適用されている場合など、レーダ送信信号の送信周期が変化することを意味する。なお、送信波形生成器３１によって生成されるパルスの帯域幅またはパルス幅は、映像表示装置５０において設定されるレーダ映像の表示距離などに応じて変更することが可能である。

周波数変換器３２は、送信波形生成器３１の出力信号を局部発振器３３から出力されるローカル信号と混合し、送信波形生成器３１の出力信号を周波数変換して送受切換器３４へ出力する。周波数変換器３２の出力信号の周波数帯は、例えば、３ＧＨｚ帯または９ＧＨｚ帯などである。

送受切換器３４は、アンテナ２０と接続可能に構成されている。送受切換器３４は、アンテナ２０と送受信装置３０との間の信号の切り換えを行う。すなわち、この送受切換器３４では、送信時には、レーダ送信信号が受信回路（すなわち周波数変換器３５）に回り込まないようにし、受信時には、レーダ受信信号が送信回路（すなわち周波数変換器３２）に回り込まないようにする。送受切換器３４としては、例えば、サーキュレータ（Circulator）等の電子部品が用いられる。

周波数変換器３５は、送受切換器３４を介してアンテナ２０から出力されるレーダ受信信号を取り込む。そして、周波数変換器３５は、レーダ受信信号を局部発振器３３から出力されるローカル信号と混合し、送受切換器３４の出力信号を中間周波数に変換して後段の信号処理装置４０へ出力する。なお、図１の送受信装置３０では、増幅器やフィルタなどの図示を省略している。

〔信号処理装置４０の構成〕
信号処理装置４０は、レーダ受信信号をデジタル信号に変換して信号処理を行う。パルス圧縮されたデジタル信号は、映像表示のためにデジタル信号を検波してレーダ受信信号の振幅値を示す映像信号を出力する。そのために、信号処理装置４０は、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器４１、直交検波器４２、干渉除去器４３、マッチドフィルタ４４及び絶対値検波器４５を備える。信号処理装置４０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のデジタル回路で実現することが可能である。

Ａ／Ｄ変換器４１は、周波数変換器３５（送受信装置３０）から出力されるアナログ値の中間周波数信号をデジタル信号に変換する。

直交検波器４２は、Ａ／Ｄ変換器４１から出力されるデジタル値の中間周波数信号（以下、レーダ受信信号Ｓと表記する。）を直交検波する。直交検波器４２は、Ａ／Ｄ変換器４１の出力のレーダ受信信号Ｓから、Ｉ（In-Phase）信号およびこれとπ／２だけ位相の異なるＱ（Quadrature）信号を生成する。ここで、Ｉ信号，Ｑ信号（以下、適宜「Ｉ」，「Ｑ」と略記する。）はそれぞれレーダ受信信号の複素エンベロープ信号の実数部，虚数部である。以下では、複素エンベロープ信号をたんに複素受信信号とよぶ。複素受信信号の振幅は、（Ｉ²＋Ｑ²）^1/2で表され、複素受信信号の位相は、ｔａｎ^-1（Ｑ／Ｉ）で表される。

干渉除去器４３は、この実施形態では、直交検波器４２の出力信号（Ｉ，Ｑ）からレーダ干渉を除去する。ただし、干渉除去器４３は、レーダ干渉以外に、クラッタやノイズを除去する機能をあわせ持っていてもよい。

マッチドフィルタ４４は、送受信装置３０の送信側で行われる変調の時間−周波数特性に対してちょうど逆の特性を有する。

絶対値検波器４５は、マッチドフィルタ４４が出力する複素受信信号の振幅を求める。その結果、絶対値検波器４５からはレーダ干渉の除去された受信データが映像表示装置５０に出力される。絶対値検波器４５から出力される受信データは、方位と距離とで特定される各位置のレーダ受信信号の振幅値である。

〔映像表示装置５０の構成〕
映像表示装置５０は、図示しないＣＰＵ、メモリおよび入力装置などのデバイスを備える。この映像表示装置５０では、各スイープで得られた受信データを画像表示用のメモリに記憶するとともに、記憶したデータを所定の順序でこのメモリから読み出し、映像としてＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などに表示する。

通常、レーダ映像は、レーダ装置（アンテナ）の位置を中心に鳥瞰的に表示される。表示の原点は、レーダ装置の位置に対応する。パルス圧縮レーダ装置１０の操作者は、物標からの反射波（エコー信号）の振幅がレーダ映像上で表示される位置から、その物標の方位と距離を認識することが可能になる。このように、１スキャンによって得られるレーダ受信信号は、方位と距離の情報を持っている。

〔干渉除去器４３の構成〕
次に、信号処理装置４０の干渉除去器４３の構成について図２を参照して説明する。図２は、干渉除去器４３の構成を説明するためのブロック図である。図２に示されているように、干渉除去器４３は、データ記憶部４３１とエコー補間部４３２と干渉検出装置６０とを備えている。

エコー補間部４３２は、干渉検出装置６０においてレーダ干渉が検出されたデータを、レーダ干渉が含まないデータに置換する。例えば、レーダ干渉が検出されたデータを、隣接するスイープの同一距離のデータにエコー補間部４３２が置き換える。例えば、注目スイープの前後のスイープについて同一距離のデータの平均をとってそれらのデータの中間のデータを求め、注目スイープのデータが滑らかに繋がるように中間のデータにオフセットを加えて置き換える。

データ記憶部４３１は、エコー補間部において補間データを生成するために、注目スイープの直近の複数のスイープで得られた複素受信信号を記憶する。

〔干渉検出装置６０の構成〕
干渉検出装置６０は、直交検波器４２から複素受信信号を受ける振幅値算出部６１と、振幅値算出部６１の出力を受けるハイパスフィルタ（以下ＨＰＦという）６２と、ＨＰＦ６２の出力を受ける移動偏差算出部６３と、移動偏差算出部６３の出力を受ける移動偏差記憶部６４と、移動偏差記憶部６４の出力と移動偏差算出部６３の出力とを受ける移動偏差比較部６５とを備える。

振幅値算出部６１は、直交検波器４２により得られた複素信号Ｉ，Ｑの絶対値（Ｉ²+Ｑ²）^1/2を算出して出力する。

ＨＰＦ６２は、エコー信号にレーダ干渉が重畳されている部分の振幅値の変動を検出し易くするため、所定の遮断周波数よりも低い周波数の帯域を減衰させる。ＨＰＦ６２は、例えば、図４に示されているように、３つの加算器６２１，６２３，６２５と、３つのレジスタ６２２，６２４，６２６からなる３階差分フィルタ等で構成することができる。レジスタ６２２では加算器６２１に振幅値算出部６１から出力される１つのデータを記憶し、加算器６２１では振幅値算出部６１から出力される１つのデータにレジスタ６２２から出力される１つ前のデータが加算される。同様に、加算器６２３では、加算器６２１から出力される１つのデータに、そのデータの一つ前に加算器６２１から出力されたデータ（レジスタ６２４の出力）が加算される。同様に、加算器６２５では、加算器６２３から連続して出力される２つのデータ（一つは加算器６２３の出力、他の一つはレジスタ６２６の出力）が加算される。

このＨＰＦ６２のインパルス応答は、｛１，−３，３，−１｝である。このＨＰＦ６２のＨＰＦ処理により、エコー信号にレーダ干渉が重畳された部分の振幅値の変動を強調することができる。ここでは、３階差分フィルタによりＨＰＦ処理を行う場合について説明したが、例えば４階差分フィルタなど他の構成のフィルタを使って遮断周波数を変更するなどＨＰＦ処理の設定を変更できるように構成することができる。ＨＰＦ処理の設定変更は、パルス圧縮レーダ装置毎に行われてもよく、パルス圧縮レーダ装置の操作毎に行われてもよい。

移動偏差算出部６３は、ＨＰＦ６２の出力の距離方向の移動偏差を算出する。スイープの距離は、変調パルス信号のアンテナ２０における送信から受信までの時間に対応しており、距離方向は時間軸に対応する。図６に示されている移動偏差算出部６３は、７つのレジスタ６３１〜６３７と標準偏差算出部６３８とからなる。

レジスタ６３７はレジスタ６３６の出力を、レジスタ６３６はレジスタ６３５の出力を、レジスタ６３５はレジスタ６３４の出力を、レジスタ６３４はレジスタ６３３の出力を、レジスタ６３３はレジスタ６３２の出力を、レジスタ６３２はレジスタ６３１の出力をそれぞれ保持する。このような７つのレジスタ６３１〜６３７の接続によって、連続する８つのデータが保持される。

これら７つのレジスタ６３１〜６３７の全ての出力とＨＰＦ６２の出力とを標準偏差算出部６３８が受けて、標準偏差算出部６３８は８つのデータの標準偏差を算出する。標準偏差算出部６３８は、７つのレジスタ６３１〜６３７の出力とＨＰＦ６２の出力から移動平均値Ｍを算出する。そして、レジスタ６３１〜６３７の出力およびＨＰＦ６２の出力と移動平均Ｍとの差の２乗を求め、求めた差の２乗を平均した値の平方根を求めて標準偏差として出力する。

移動偏差記憶部６４は、距離と関連付けながら、移動偏差算出部６３の標準偏差算出部６３８から出力される数スイープ分の移動偏差を記憶する。

移動偏差比較部６５は、注目スイープの注目距離の移動偏差と連続する複数スイープにわたる同一距離の移動偏差とを比較する。注目スイープの注目距離の移動偏差が隣接するスイープの移動偏差に対して突出していれば、注目データの注目距離にレーダ干渉が重畳されていると判定する。移動偏差は、例えば、次の（１）式又は（３）式から求められる。ただし、（１）式及び（３）式において、σ［ｒ］は、距離番号ｒに対応する標準偏差であり、距離ｒを中心とする前後計Ｎ点のデータから求めた標準偏差である。Ｎは、標準偏差の参照データ数である。ｘ［ｒ］は、距離番号ｒの移動偏差算出部６３への入力データである。バーｘ［ｒ］は距離番号ｒに対応するｘ［ｒ］の平均値である。Ｎが奇数の場合は（１）式及び（２）式を用い、Ｎが偶数の場合は（３）式及び（４）式を用いる。

注目スイープの注目距離の移動偏差が、注目スイープに隣接するスイープのデータに対して突出しているか否かの判定には、種々の方法が適用される。例えば、注目スイープの注目距離の偏差値σ_nと、同一距離にある前後のスイープの偏差値σ_n-1、σ_n+1の平均値（σ_n-1＋σ_n+1）／２とを比較する。そして、注目スイープの注目距離の偏差値σ_nがこの平均値に干渉検出用係数coを掛けた値よりも大きければ、レーダ干渉が重畳されていると判定する。

なお、偏差値が極端に小さなデータ（ノイズ）同士を比較して、レーダ干渉が存在すると誤検出しないために、偏差値が下限値よりも小さいときには、移動偏差比較部６５における比較を中止してレーダ干渉は重畳されていないと判定する。

〔干渉検出の動作〕
次に、図６のフローチャートに沿って、図７及び図８に示されている信号波形を用いて干渉検出の動作について説明する。図７及び図８には、Ｎ番目のスイープにレーダ干渉が現れている信号波形が示されている。

図７に示されているレーダ干渉は、干渉信号IS１がエコー信号ES２に比べて十分に大きな振幅値を有していて特許文献１などに記載されている従来の方法でレーダ干渉を検知できるものである。一方、図８に示されているレーダ干渉は、エコー信号ES５に比べて干渉信号IS２の振幅値が小さくて従来の方法では検出が難しいものである。

図１に示されている構成では、上述の干渉検出装置６０の説明において、図示及び説明を省略しているが、干渉検出装置６０において従来の干渉検出方法によって図７に示されているレーダ干渉が検出される。つまり、従来の干渉検出方法を実現するための構成が干渉検出装置６０に内蔵されている。

まず、干渉検出装置６０は、振幅値算出部６１で振幅値の算出を行なう（ステップＳ１）。次に、算出された振幅値を使って、図７（ｂ）に示されているＮ番目のスイープと、図７（ａ）に示されているＮ−１番目のスイープ及び図７（ｃ）に示されているＮ＋１番目のスイープ並びに図７には示されていないＮ−２番目のスイープ及びＮ＋２番目のスイープとを比較してレーダ干渉を検出する（ステップＳ２）。そのために必要な記憶部は干渉検出装置６０に割り当てられている。

具体的には、距離Ｄ１から距離Ｄ２について、Ｎ−２番目のスイープからＮ＋２番目のスイープの振幅値を小さいものから順に並べ、例えば３番目の振幅値とＮ番目のスイープの距離Ｄ１から距離Ｄ２の振幅値とを比較する。この場合には、例えば３番目に大きい振幅値がＮ-１のスイープの振幅値になるとすると、この振幅値（エコー信号ES１の振幅値）に所定の定数例えば１．３を乗じたものと、Ｎ番目のスイープの振幅値とを比較する。図から明らかにＮ番目のスイープの信号の振幅値（エコー信号ES２と干渉信号IS１の振幅値の和）が大きいことから、この場合には、距離Ｄ１と距離Ｄ２の間にレーダ干渉が検出される。通常、エコー信号は複数スイープにわたって同じ距離のところに現れ、図７に示されているようなエコー信号ES１，ES２，ES３が現れる。

次に、干渉検出装置６０は、上述の振幅値算出部６１から移動偏差比較部６５に至る構成を使って図８に示されている干渉信号IS２のような振幅値がエコー信号ES５に比べて小さい場合のレーダ干渉の検出を行なう（ステップＳ１，ステップＳ３〜Ｓ５）。

ステップＳ１で算出された振幅値から、図８（ｂ）に示されているＮ番目のスイープと、図８（ａ）に示されているＮ−１番目のスイープ及び図８（ｃ）に示されているＮ＋１番目のスイープについて、振幅値算出部６１の出力にＨＰＦ６２がＨＰＦ処理を行う（ステップＳ３）。Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ＋１番目のスイープについて、移動偏差算出部６３で、ＨＰＦ６２の出力から移動偏差の算出が行われる（ステップＳ４）。そして、Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ＋１番目のスイープについて、移動偏差比較部６５で移動偏差の比較が行われレーダ干渉の検出が行われる（ステップＳ５）。Ｎ-１番目〜Ｎ＋１番目のスイープのエコー信号ES４，ES５，ES６を比較すると、振幅値に大きな差がないのでステップＳ２では干渉信号が検出されない。ところが、その変動を見ると、エコー信号ES５に干渉信号が重畳されることで変動値が大きくなり、干渉信号IS２を検出することができる。干渉信号IS２が検出される際の干渉検出装置６０の各部の動作については、後ほど信号波形などを用いて説明する。

ステップＳ２で得られるレーダ干渉の検出結果と、ステップＳ５で得られるレーダ干渉の検出結果を合わせてエコー補間部４３２に対してレーダ干渉が生じているスイープと距離とに関するデータが干渉検出装置６０から与えられ、エコー補間部４３２において補間が行われる。

〔干渉検出装置の各部の出力〕
干渉検出装置６０の各部の出力を、干渉信号がエコー信号に重畳されている場合と、干渉信号がエコー信号に重畳されていない場合とに分けて説明する。図９は、干渉信号がエコー信号に重畳されていない場合について、振幅値算出部６１の出力、ＨＰＦ６２の出力及び移動偏差算出部６３の出力を示す概念図である。エコー信号ES４は、距離Ｄ７から距離Ｄ８の間で立ち上がり、距離Ｄ９から距離Ｄ１０の間で立ち下がる（図９（ａ））。そのため、ＨＰＦ６２からは、距離Ｄ７から距離Ｄ８の間で正の振幅を持つ信号が出力され、距離Ｄ９から距離Ｄ１０の間で負の振幅を持つ信号が出力される（図９（ｂ）参照）。つまり、距離Ｄ８から距離Ｄ９の間にあったエコー信号ES４は消去されていることが分かる。移動偏差算出部６３からは、ＨＰＦ６２のこの出力の移動偏差が算出されて、距離Ｄ７から距離Ｄ８の間及び距離Ｄ９から距離Ｄ１０の間で大きな標準偏差σが算出される（図９（ｃ）参照）。一方、ノイズＮ１１，Ｎ１２は残っているが、ノイズＮ１１，Ｎ１２の振幅値は小さく（図９（ｃ）参照）、ノイズＮ１１，Ｎ１２を誤って干渉信号と判別することはない。

図１０は、干渉信号がエコー信号に重畳されている場合について、振幅値算出部６１の出力、ＨＰＦ６２の出力及び移動偏差算出部６３の出力を示す概念図である。図１０が図９と大きく異なるのは、干渉信号IS２の存在である。図１０のエコー信号ES５については、図９のエコー信号ES４に類似のものとなっている。従って、エコー信号ES５によって振幅値算出部６１、ＨＰＦ６２及び移動偏差算出部６３に現れる距離Ｄ７から距離Ｄ８の間及び距離Ｄ９から距離Ｄ１０の間の信号については、図９に類似するものであるので、説明を省略する。

図１０（ａ）の距離Ｄ３から距離Ｄ４の間に示されているように、エコーと干渉とが同時に存在するとうなりのような現象が生じて、エコー信号ES５に干渉信号IS２が重畳された短周期の激しい振動が観測される。そのため、図１０（ｂ）に示されているように、ＨＰＦ６２によってＨＰＦ処理が行われて低周波がカットされると、エコー信号ES５などの他の信号成分に対して干渉信号IS２が強調される。その結果、移動偏差算出部６３の出力には、他のスイープのエコー信号やノイズから区別し得る標準偏差σが距離Ｄ３から距離Ｄ４の間に現れることになる。

図１１は、移動偏差比較部６５における標準偏差σの比較を説明するための概念図である。図１１に示されているＮ番目のスイープの標準偏差σは、図１０（ｃ）に示されている移動偏差算出部６３の出力に対応している。図１１では、Ｎ番目のスイープが、干渉の有無の検出の対象となっている注目スイープである。

図１１に示されているグループＧ１は、距離Ｄ７から距離Ｄ８についてある程度の標準偏差σがあるが、Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ+１番目のスイープのレベルが同程度であるため干渉が存在しないと移動偏差比較部６５によって判定される。このような判定はグループＧ３に対しても同じように行われる。注目距離が距離Ｄ３から距離Ｄ４の間のグループＧ２については、Ｎ番目のスイープだけ標準偏差σが突出しているため、Ｎ番目のスイープの距離Ｄ３から距離Ｄ４の間で干渉が生じていると判定することができる。

具体的には、例えば、注目スイープ（Ｎ番目のスイープ）の注目距離（距離Ｄ３〜Ｄ４）について、標準偏差σが予め設定されている下限値よりも小さいときには、移動偏差比較部６５における比較を中止してレーダ干渉は重畳されていないと判定する。これにより、偏差値が極端に小さなデータ（ノイズ）同士を比較して、レーダ干渉が存在すると誤検出することを防止する。図１１に示されている距離Ｄ３から距離Ｄ４の間では、標準偏差σが下限値を超える。

次に、注目スイープ（Ｎ番目）の注目距離Ｄ３〜Ｄ４の標準偏差σと、同一距離にある前後のスイープ（Ｎ-１番目とＮ＋１番目）の標準偏差σの平均値とを比較する。そして、注目スイープの注目距離の標準偏差σがこの平均値に干渉検出用係数coを掛けた値よりも大きければ、レーダ干渉が重畳されていると判定する。干渉検出用係数coは、例えば１．２５など１よりも大きな数値である。ここでは、干渉信号IS２に伴う大きな標準偏差σが注目スイープ（Ｎ番目）の注目距離Ｄ３〜Ｄ４に現れている一方、ＨＰＦ処理によってエコー信号ES４，ES５，ES６の標準偏差σがほぼ０になっている。

＜特徴＞
移動偏差算出部６３（変動量算出部）は、各スイープについて振幅値のＨＰＦ６２の出力に対して（複数のスイープについての複素受信信号の振幅値に対して）、距離方向でサンプリングされる８個のデータを用いて振幅値の距離方向の標準偏差σ（変動量）を求める。移動偏差比較部６５（検出部）は、移動偏差記憶部６４を用いて移動偏差算出部６３が算出する標準偏差σを複数のスイープについて比較して、８個のデータ（第１距離から第２距離）の間で生じたレーダ干渉を検出する。

移動偏差比較部６５が８個のデータ間で生じたレーダ干渉を検出する際に、移動偏差算出部６３が算出する標準偏差σを複数のスイープについて比較するので、エコー信号の振幅値と干渉信号の振幅値の差が小さい場合でも、干渉信号がエコー信号に重畳したときに生じる振幅値の距離方向のバラツキを捉えて干渉信号を検出することができる。

図１のパルス圧縮レーダ装置１０では、受信信号の振幅値を、直交検波器４２が検波した複素受信信号を用いて振幅値算出部６１が複素受信信号の絶対値を算出することにより得ている。そのため、振幅値算出部に検波の機能を持たせる必要がなく、振幅値算出のための構成が簡素化できる。

図１のパルス圧縮レーダ装置１０では、例えば、図１１に示すように、注目スイープ（Ｎ番目のスイープ）の変動量と注目スイープ以外のスイープ（Ｎ-１番目とＮ+１番目のスイープ）の標準偏差（変動量）との格差が閾値を超えるか否かで判断している。ここで変動量の格差とは、単に変動量の差分だけでなく、比率や変化率など他の指標で比較したときの指標間の差であってもよい。このように、変動量の格差が閾値を超えるか否かによって判断することで、移動偏差比較部６５（検出部）の構成が簡単になる。特に、Ｎ番目のスイープの前後のＮ-１番目とＮ+１番目のスイープの標準偏差の平均値に干渉検出用係数coを掛けたものと注目スイープの標準偏差とを比較して判定している。つまり、注目スイープの前後のスイープの変動量の平均値に対する当該注目スイープの変動量の割合が設定値を超えたときに、距離Ｄ３（第１距離）から距離Ｄ４（第２距離）の間でレーダ干渉が生じていると判定している。それにより、注目スイープの標準偏差と前後のスイープの標準偏差の平均値との差を求めて単に閾値と比較する場合に比べて、干渉信号以外のノイズなど影響を受け難くなる。

図１のパルス圧縮レーダ装置１０では、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の増加を振幅値のバラツキから検出している。つまり、移動偏差算出部６３は、バラツキ算出部ということになる。そして、バラツキの指標として移動偏差を用いている。そのため、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の周波数が多少変化しても確実に干渉信号の有無を判別することができる。

バラツキの指標としては、距離方向の移動標準偏差に代えて、平均偏差、移動二乗平均平方根、移動分散、移動二乗平均又は移動平均値を用いることができる。

なお、平均偏差の計算には、Ｎが奇数の場合は（５）式を用い、Ｎが偶数の場合は（６）式を用いる。（５）式及び（６）式に用いられている符号は、（１）式や（３）式で用いられている符号と同様である。

図１のパルス圧縮レーダ装置１０では、マッチドフィルタ４４における圧縮処理により、干渉信号の時間幅が２倍に拡大される。そのため、マッチドフィルタ４４の前にレーダ干渉を検出して干渉信号を除去すると効果的である。

図１のパルス圧縮レーダ装置１０では、ＨＰＦ６２によってエコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量以外の変動を抑圧して、干渉信号を検出し易くしている。

＜変形例１−１＞
上記実施形態では、パルス圧縮レーダ装置１０がチャープ信号を用いる場合について説明したが、変調パルス信号はチャープ信号だけに限られない。送信波形生成器３１が非線形の周波数変調信号や符号変調信号など他の変調信号を生成する場合にも、パルス圧縮レーダ装置１０は同様の構成をとることが可能である。また、パルス圧縮レーダ装置以外に、無変調パルス信号を用いるレーダ装置にも上述の方法を適用することができる。

＜変形例１−２＞
上記実施形態では、振幅値算出部６１を用いて直交検波された複素受信信号から受信信号の振幅値を得ているが、振幅値を得る方法は他の方法であってもよい。例えば、振幅情報のみを取り出す包絡線検波などを行って受信信号の振幅値を得てもよく、複素受信信号Ｉ，Ｑの絶対値から振幅値を求める方法に限られるものではない。

＜変形例１−３＞
上記実施形態では、注目スイープの標準偏差が他のスイープの標準偏差から突出していることを評価するために、注目スイープの標準偏差が他のスイープの標準偏差の平均値に干渉検出用係数を掛けて得られる閾値を超えるか否かを検出して判定している。しかし、注目スイープの変動量が他のスイープの変動量から突出していることを判定する手法はこのような手法には限られない。例えば、変動量を微分して傾きから求めたり、ファジー理論を用いたり、統計的手法により求めてもよい。

＜変形例１−４＞
エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の増加を求める指標は、振幅値のバラツキには限られない。例えば、予め実験などによって、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の増加に伴って増加する特定の周波数成分を求めておけば、フーリエ変換やバンドパスフィルタなどによって特定の周波数成分の増加を検出することにより、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量が増加しているか否かを判別することができる。

＜変形例１−５＞
上記実施形態では、ＨＰＦ６２によってエコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量以外の変動を抑圧して、干渉信号を検出し易くしているが、このような変動の抑圧はＨＰＦ処理だけには限られない。例えば、帯域フィルタなど他のフィルタを用いたり、高域増幅器でエコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量が含まれる周波数帯を増幅したりしてもよい。

＜変形例１−６＞
上記実施形態では、信号処理装置４０が、典型的には集積回路であるＬＳＩ（集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、又はウルトラＬＳＩ等と称される）として実現される場合について説明した。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

また、信号処理装置４０は、機能ブロックとして、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述した処理手順を実行可能なプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。このプログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤやＢＤ等の光ディスクメモリ、及びメモリカード等をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

＜変形例１−７＞
上記実施形態では、直交検波器４２から順次送られてくる各スイープのデータを干渉検出装置６０で順次処理する場合について説明した。しかし、干渉検出装置での処理は順次に行う必要はなく、例えば図１２に示されているように、干渉除去器４３Ａのデータ記憶部４３１に複数のスイープのデータを記憶し、干渉検出装置６０Ａがデータ記憶部４３１に記憶されている複数のスイープのデータを用いて処理を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、注目スイープを１つに限っているが、注目スイープを複数にしてそれらの振幅値の平均値が他のスイープの振幅値に対して突出しているか否かを判断するようにしてもよい。

＜変形例１−８＞
上記実施形態では、図６のフローチャートで説明したように、レーダ干渉の検出に、従来の技術と組み合わせる場合を説明したが、勿論従来技術と組み合わせずに単独で用いることもできる。また、レーダ干渉の検出のために組み合わせる技術は図６で説明した技術だけに限られない。

＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態に係るレーダ装置について図面を用いて説明する。第２実施形態に係るパルス圧縮レーダ装置も、第１実施形態のパルス圧縮レーダ装置と同様に、図１に示されている構成と同じ構成を有している。

図１３に示されているように、第２実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂが第１実施形態のレーダ装置１０と異なる点は、干渉除去器４３Ｂの干渉検出装置６０Ｂの構成である。そこで、第２実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂについては、干渉検出装置６０Ｂの構成を中心に説明する。

図１３に示されているパルス圧縮レーダ装置１０Ｂも、第１実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０が備えるアンテナ２０、送受信装置３０、信号処理装置４０および映像表示装置５０（図１参照）を、同様に備えている。また、第２実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂの信号処理装置４０は、干渉除去器４３Ｂ以外に、第１実施形態の信号処理装置４０が備えるＡ／Ｄ変換器４１、直交検波器４２、マッチドフィルタ４４及び絶対値検波器４５（図１参照）を、同様に備えている。また、第２実施形態の干渉除去器４３Ｂは、干渉検出装置６０Ｂ以外に、第１実施形態の干渉除去器４３が備えるデータ記憶部４３１とエコー補間部４３２（図２参照）を、同様に備えている。さらに、第２実施形態の干渉検出装置６０Ｂは、位相算出部６６及びＨＰＦ６７以外に、第１実施形態の干渉検出装置６０が備える移動偏差算出部６３と、移動偏差算出部６３の出力を受ける移動偏差記憶部６４と、移動偏差記憶部６４の出力と移動偏差算出部６３の出力とを受ける移動偏差比較部６５と（図１３参照）を、同様に備えている。このような第２実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂと第１実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０とに共通する上述の構成については、同様の機能を持つものであるため説明を省略する。

〔干渉検出装置６０Ｂの構成〕
図１３に示されているように、干渉検出装置６０Ｂにおいて、直交検波器４２から複素受信信号を受けるのは位相算出部６６である。位相算出部６６は、直交検波器４２により得られた複素信号Ｉ，Ｑの位相を算出して出力する。位相算出部６６の出力はＨＰＦ６７に対して出力される。ＨＰＦ６７は、エコー信号にレーダ干渉が重畳されている部分の位相の変動を検出し易くするため、所定の遮断周波数よりも低い周波数の帯域を減衰させる。ＨＰＦ６７の出力は、移動偏差算出部６３に対して出力される。移動偏差の算出や移動偏差に比較は、第１実施形態のパルス圧縮レーダ装置１０と同様であるので説明を省略する。

〔干渉検出の動作〕
次に、図１４のフローチャートに沿って干渉検出の動作について説明する。図１３に示されている構成では、上述の干渉検出装置６０と同様に、干渉検出装置６０Ｂにおいて従来の干渉検出方法によって図７に示されているような干渉信号がエコー信号に比べて十分に大きな振幅値を有しているレーダ干渉が検出される。つまり、従来の干渉検出方法を実現するための構成が干渉検出装置６０と同様に干渉検出装置６０Ｂに内蔵されている。

まず、干渉検出装置６０Ｂは、従来と同様に振幅値の算出を行なう（ステップＳ１）。また、このとき並行して、位相算出部６６において位相の算出を行う。次に、算出された振幅値を使って、図７（ｂ）に示されているＮ番目のスイープと、図７（ａ）に示されているＮ−１番目のスイープ及び図７（ｃ）に示されているＮ＋１番目のスイープ並びに図７には示されていないＮ−２番目のスイープ及びＮ＋２番目のスイープとを比較してレーダ干渉を検出する（ステップＳ１２）。そのために必要な記憶部は干渉検出装置６０Ｂに割り当てられている。

次に、干渉検出装置６０Ｂは、上述の位相算出部６６から移動偏差比較部６５に至る構成を使って振幅値がエコー信号に比べて小さい場合のレーダ干渉の検出を行なう（ステップＳ１１，ステップＳ１３〜Ｓ１５）。

ステップＳ１１で算出された位相から、図８（ｂ）に示されているＮ番目のスイープと、図８（ａ）に示されているＮ−１番目のスイープ及び図８（ｃ）に示されているＮ＋１番目のスイープについて、位相算出部６６の出力にＨＰＦ６７がＨＰＦ処理を行う（ステップＳ１３）。Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ＋１番目のスイープについて、移動偏差算出部６３で、ＨＰＦ６７の出力から移動偏差の算出が行われる（ステップＳ１４）。そして、Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ＋１番目のスイープについて、移動偏差比較部６５で移動偏差の比較が行われレーダ干渉の検出が行われる（ステップＳ１５）。Ｎ-１番目〜Ｎ＋１番目のスイープのエコー信号ES４，ES５，ES６を比較すると、振幅値に大きな差がないのでステップＳ１２では干渉信号が検出されない。ところが、位相の変動を見ると、エコー信号ES５に干渉信号が重畳されることで短い周期での変動が大きくなり、干渉信号IS２を検出することができる。干渉信号IS２が検出される際の干渉検出装置６０Ｂの各部の動作については、後ほど信号波形などを用いて説明する。

ステップＳ１２で得られるレーダ干渉の検出結果と、ステップＳ１５で得られるレーダ干渉の検出結果を合わせてエコー補間部４３２に対してレーダ干渉が生じているスイープと距離とに関するデータが干渉検出装置６０Ｂから与えられ、エコー補間部４３２において補間が行われる。

〔干渉検出装置の各部の出力〕
干渉検出装置６０Ｂの各部の出力を、干渉信号がエコー信号に重畳されている場合と、干渉信号がエコー信号に重畳されていない場合とに分けて説明する。図１５は、干渉信号がエコー信号に重畳されていない場合について、位相算出部６６の出力、ＨＰＦ６７の出力及び移動偏差算出部６３の出力を示す概念図である。エコー信号ES４は、距離Ｄ７から距離Ｄ８の間で立ち上がり、距離Ｄ７から距離Ｄ１０の間で立ち下がる（図１５（ａ）参照）。そのため、ＨＰＦ６７からは、距離Ｄ７まで及び距離Ｄ１０以降ではノイズによる位相の変動が出力され、距離Ｄ８から距離Ｄ９の間ではエコー信号ES４による比較的周波数の低い位相の変化が除去される。つまり、距離Ｄ８から距離Ｄ９の間にあったエコー信号ES４は消去される（図１５（ｂ）参照）。移動偏差算出部６３からは、ＨＰＦ６７のこの出力の移動偏差が算出されて、距離Ｄ８まで及び距離Ｄ９以降で大きな標準偏差σが算出される（図１５（ｃ）参照）。一方、ノイズＮ１１，Ｎ１２は残っているが（図１５（ｃ）参照。）、ノイズＮ１１，Ｎ１２の振幅値は小さく（図９（ｃ）参照）、ノイズＮ１１，Ｎ１２を誤って干渉信号と判別することはない。

図１６は、干渉信号がエコー信号に重畳されている場合について、位相算出部６６の出力、ＨＰＦ６７の出力及び移動偏差算出部６３の出力を示す概念図である。図１６が図１５と大きく異なるのは、干渉信号IS２の存在である。図１６のエコー信号ES５については、図１５のエコー信号ES４に類似のものとなっている。従って、エコー信号ES５によって位相算出部６６、ＨＰＦ６７及び移動偏差算出部６３に現れる距離Ｄ８まで及び距離Ｄ９以降の信号については、図１５に類似するものであるので、説明を省略する。

図１６（ａ）の距離Ｄ３から距離Ｄ４の間に示されているように、エコーと干渉とが同時に存在するとうなりのような現象が生じて、エコー信号ES５に干渉信号IS２が重畳された短周期の激しい位相の変化が観測される。そのため、図１６（ｂ）に示されているように、ＨＰＦ６７によってＨＰＦ処理が行われて低周波がカットされると、エコー信号ES５などの他の信号成分に対して干渉信号IS２が強調される。その結果、移動偏差算出部６３の出力には、他のスイープのエコー信号やノイズから区別し得る標準偏差σが距離Ｄ３から距離Ｄ４の間に現れることになる。

図１７は、移動偏差比較部６５における標準偏差σの比較を説明するための概念図である。図１７に示されているＮ番目のスイープの標準偏差σは、図１６（ｃ）に示されている移動偏差算出部６３の出力に対応している。図１７では、Ｎ番目のスイープが、干渉の有無の検出の対象となっている注目スイープである。

図１７に示されているグループＧ１は、距離Ｄ７から距離Ｄ８についてある程度の標準偏差σがあるが、Ｎ−１番目、Ｎ番目及びＮ+１番目のスイープの振幅値のレベルが同程度であるため干渉が存在しないと移動偏差比較部６５によって判定される。このような判定はグループＧ３に対しても同じように行われる。注目距離が距離Ｄ３から距離Ｄ４の間のグループＧ２については、Ｎ番目のスイープだけ標準偏差σが突出しているため、Ｎ番目のスイープの距離Ｄ３から距離Ｄ４の間で干渉が生じていると判定することができる。

具体的には、例えば、注目スイープ（Ｎ番目のスイープ）の注目距離（距離Ｄ３〜Ｄ４）について、振幅値が予め設定されている下限値よりも小さいときには、移動偏差比較部６５における比較を中止してレーダ干渉は重畳されていないと判定する。これにより、偏差値が大きな値になりうるノイズ同士を比較して、レーダ干渉が存在すると誤検出することを防止する。図１７に示されている距離Ｄ３から距離Ｄ４の間では、標準偏差σが下限値を超える。

次に、注目スイープ（Ｎ番目）の注目距離Ｄ３〜Ｄ４の標準偏差σと、同一距離にある前後のスイープ（Ｎ-１番目とＮ＋１番目）の標準偏差σの平均値とを比較する。そして、注目スイープの注目距離の標準偏差σがこの平均値に干渉検出用係数coを掛けた値よりも大きければ、レーダ干渉が重畳されていると判定する。干渉検出用係数coは、例えば１．２５など１よりも大きな数値である。ここでは、干渉信号IS２に伴う大きな標準偏差σが注目スイープ（Ｎ番目）の注目距離Ｄ３〜Ｄ４に現れている一方、ＨＰＦ処理によってエコー信号ES４，ES５，ES６の標準偏差σがほぼ０になっている。

＜特徴＞
移動偏差算出部６３（変動量算出部）は、各スイープについて位相のＨＰＦ６７の出力に対して（複数のスイープについての複素受信信号の位相に対して）、距離方向でサンプリングされる８個のデータについて位相の距離方向の標準偏差σ（変動量）を求める。移動偏差比較部６５（検出部）は、移動偏差記憶部６４を用いて移動偏差算出部６３が算出する標準偏差σを複数のスイープについて比較して、８個のデータ（第１距離から第２距離）の間で生じたレーダ干渉を検出する。

移動偏差比較部６５が８個のデータ間で生じたレーダ干渉を検出する際に、移動偏差算出部６３が算出する標準偏差σを複数のスイープについて比較するので、エコー信号の振幅値と干渉信号の振幅値の差が小さい場合でも、干渉信号がエコー信号に重畳したときに生じる位相の距離方向のバラツキを捉えて干渉信号を検出することができる。

図１３のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂでは、受信信号の振幅値を、直交検波器４２が検波した複素受信信号を用いて位相算出部６６が複素受信信号の位相を算出することにより得ている。そのため、位相算出部６６に検波の機能を持たせる必要がなく、位相算出のための構成が簡素化できる。

図１３のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂでは、例えば、図１７に示すように、注目スイープ（Ｎ番目のスイープ）の変動量と注目スイープ以外のスイープ（Ｎ-１番目とＮ+１番目のスイープ）の標準偏差（変動量）との格差が閾値を超えるか否かで判断している。ここで変動量の格差とは、単に変動量の差分だけでなく、比率や変化率など他の指標で比較したときの指標間の差であってもよい。

図１３のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂでは、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の増加を位相のバラツキから検出している。つまり、移動偏差算出部６３は、バラツキ算出部ということになる。そして、バラツキの指標として移動標準偏差を用いている。そのため、エコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量の周波数が多少変化しても確実に干渉信号の有無を判別することができる。

バラツキの指標としては、距離方向の移動標準偏差に代えて、移動平均偏差、移動二乗平均平方根、移動分散、又は移動二乗平均を用いることができる。

図１３のパルス圧縮レーダ装置１０Ｂでは、ＨＰＦ６７によってエコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量以外の変動を抑圧して、干渉信号を検出し易くしている。

＜変形例２−１＞
上記第２実施形態では、パルス圧縮レーダ装置１０Ｂがチャープ信号を用いる場合について説明したが、他の変調パルス信号を用いてもよいのは第１実施形態と同様である。

＜変形例２−２＞
上記第２実施形態では、位相算出部６６を用いて直交検波された複素受信信号から受信信号の位相を得ているが、位相を得る方法は他の方法であってもよい。例えば、アナログ信号から直接位相検出を行ってもよく、複素受信信号Ｉ，Ｑから位相を求める方法に限られるものではない。

＜変形例２−３＞
上記第２実施形態でも第１実施形態と同様に、注目スイープの変動量が他のスイープの変動量から突出していることを判定する手法として、例えば、変動量を微分して傾きから求めたり、ファジー理論を用いたり、統計的手法により求めたりするなど他の方法を用いることができる。

＜変形例２−４＞
上記第２実施形態でも第１実施形態と同様に、ＨＰＦ６７によってエコーにレーダ干渉が重畳されることによる変動量以外の変動を抑圧する方法に代えて、他の方法で干渉信号を検出し易くしてもよい。

＜変形例２−５＞
上記第２実施形態でも第１実施形態と同様に適当な集積回路化の手法を用いて、信号処理装置４０を構成してもよく、また、信号処理装置４０は、機能ブロックとして、記憶装置に格納された上述した処理手順を実行可能なプログラムデータが、ＣＰＵによって解釈実行されることで実現されてもよい。このプログラムデータが、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよいのは上記第１実施形態と同様である。

＜変形例２−６＞
上記第２実施形態でも、第１実施桁いたいと同様に、例えば図１２に示されているように、干渉除去器４３Ａのデータ記憶部４３１に複数のスイープのデータを記憶し、干渉検出装置６０Ａがデータ記憶部４３１に記憶されている複数のスイープのデータを用いて処理を行うようにしてもよい。

＜変形例２−８＞
上記第２実施形態では、図１４のフローチャートで説明したように、レーダ干渉の検出に、従来の技術と組み合わせる場合を説明したが、勿論従来技術と組み合わせずに単独で用いることもできる。また、レーダ干渉の検出のために組み合わせる技術は図１４で説明した技術だけに限られない。

１０ パルス圧縮レーダ装置
２０ アンテナ
３０ 送受信装置
４０ 信号処理装置
４３ 干渉除去器
４４ マッチドフィルタ
６０ 干渉検出装置
６１ 振幅値算出部
６２ ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）
６３ 移動偏差算出部
６５ 移動偏差比較
６６ 位相算出部

特開２００８−９６３３７号公報

Claims (12)

1. 複数のスイープについての受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値及び位相の少なくとも一方の距離方向の変動量を求める変動量算出部と、
   前記変動量算出部が算出する変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出部と、
   を備える、干渉検出装置。
2. 前記検出部は、レーダ干渉の検出対象として注目する注目スイープの変動量と当該注目スイープ以外のスイープの変動量との格差が閾値を超えたときに第１距離から第２距離の間でレーダ干渉が生じていると判定する、
   請求項１に記載の干渉検出装置。
3. 前記検出部は、注目スイープの前後のスイープの変動量の平均値に対する当該注目スイープの変動量の割合が設定値を超えたときに、第１距離から第２距離の間でレーダ干渉が生じていると判定する、
   請求項２に記載の干渉検出装置。
4. 前記変動量算出部は、受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方のバラツキを示す値を算出するバラツキ算出部を有し、前記バラツキ算出部で算出される振幅値及び位相の少なくとも一方のバラツキを示す値を変動量として前記検出部に出力する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の干渉検出装置。
5. 前記バラツキ算出部は、距離方向の移動標準偏差、移動平均偏差、又は移動分散を振幅値及び位相の少なくとも一方のバラツキを示す値として算出する、
   請求項４に記載の干渉検出装置。
6. 前記変動量算出部は、受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して所定の遮断周波数よりも低い周波数の帯域を減衰させるハイパスフィルタをさらに有し、
   前記バラツキ算出部は、前記ハイパスフィルタが出力する振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、距離方向の移動標準偏差、移動平均偏差、移動二乗平均平方根、移動分散、又は移動二乗平均を振幅値及び位相の少なくとも一方のバラツキを示す値として用いて受信信号のバラツキを示す値を算出する、
   請求項４又は請求項５に記載の干渉検出装置。
7. 複数のスイープについて直交検波により得られる複素受信信号の振幅値を算出する振幅値算出部をさらに備え、
   前記変動量算出部は、前記振幅値算出部が算出する複素受信信号の振幅値に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の変動量を求める、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の干渉検出装置。
8. 複数のスイープについて直交検波により得られる複素受信信号の位相を算出する位相算出部をさらに備え、
   前記変動量算出部は、前記位相算出部が算出する複素受信信号の振幅値に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の変動量を求める、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の干渉検出装置。
9. 物標で反射される変調パルス信号の復調のためにパルス圧縮を行うパルス圧縮部の前段に設けられてレーダ干渉を除去する干渉除去器であって、
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の干渉検出装置と、
   前記干渉検出装置の前記検出部でレーダ干渉が検出されたときに第１距離から第２距離の複素受信信号を変更してレーダ干渉を除去する除去部と、
   を備える、干渉除去器。
10. 複数のスイープについて物標で反射される変調パルス信号を受けるアンテナと、
    前記アンテナで受けた変調パルス信号に係る受信信号を出力する送受信装置と、
    前記送受信装置が出力する受信信号のレーダ干渉を低減する干渉除去器と、前記干渉除去器の出力に対して変調パルス信号の復調のためにパルス圧縮を行うパルス圧縮部とを有する信号処理装置とを備えるレーダ装置であって、
    前記干渉除去器は、
    複数のスイープの受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の変動量を求める変動量算出部と、
    前記変動量算出部が算出する変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出部とを持ち、
    前記検出部で検出されるレーダ干渉を除去する、レーダ装置。
11. 複数のスイープについての受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の変動量を求める変動量算出ステップと、
    前記変動量算出ステップで算出される変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出ステップと、
    を備える、干渉検出方法。
12. 複数のスイープについての受信信号の振幅値及び位相の少なくとも一方に対して、第１距離から第２距離の間における振幅値の距離方向の変動量を求める変動量算出機能と、
    前記変動量算出機能で算出される変動量を複数のスイープについて比較して第１距離から第２距離の間で生じたレーダ干渉を検出する検出機能と、
    をコンピューターに実現させるための干渉検出用プログラム。

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