JP2570867B2 - レーダー信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーダー信号処理装置に関し、特にペンシル
ビーム走査方式の３次元レーダ装置において妨害信号の
３次元検出を行なうレーダ信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

レーダ受信信号の中には、一般に、目標信号以外に不
要な受信信号が含まれているため、これらの不要な受信
信号により目標信号の検出が不可能になったり、あるい
は目標信号以外の受信信号を誤って検出したりする場合
が生ずる。なかでも、レーダの受信帯域内の強い強度の
電磁波たる妨害信号が人為的に外部から混入される場合
には、その妨害信号の到来方向にある目標の検出が困難
となり、さらに、目標の自動追尾処理等をコンピュータ
によって処理する場合には、妨害信号が多数誤って検出
されるため、妨害信号到来方向以外の領域においても目
標の自動追尾処理が不可能になることがある。

このような妨害信号を受ける恐れのあるレーダ装置で
は、受信信号に含まれる妨害信号を抑圧する手段の他、
妨害信号の到来方位データを精度良く抽出して妨害源の
位置情報を取得している。

ペンシルビーム走査を利用する３次元レーダー装置に
おける妨害信号到来方位データ取得手段としては、従来
走査ビーム単位ごとに受信信号の平均強度を算出し、こ
れら平均強度の極大値を抽出した後、極大値を与える走
査ビームと方位方向で隣接する走査ビームの平均強度を
抽出し、当該走査ビームの中心方位と隣接する２つの平
均強度から内挿計算により到来方位を算出する方法があ
る（例えば特願昭59−50423号）。但し、上述の如く、
１つのレーダー装置で得られるのは１次元データである
妨害源方位データのみである。

一方、異なる場所にある２台のレーダー装置で取得す
る妨害源方位データを同時に、データ処理することによ
って、妨害源の２次元位置データを抽出することができ
る。すなわち、２台のレーダー装置の設置場所をA,B点
とすると、それぞれの地点から各レーダー装置で抽出さ
れた到来方位に沿った直線を引くと、２つの直線の交点
が妨害源の二次元位置となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のレーダー信号処理装置では、通常、妨
害信号自体が連続信号であるため、妨害信号の到来方位
及び到来仰角を抽出することはできるが、妨害源の距離
及び高度の抽出は不可能であるという欠点がある。ま
た、２台のレーダー装置からの到来方位データを用いた
場合でも、抽出できるのは平面上の２次元位置データで
あり、高度を含めた３次元位置データの抽出は不可能で
あるという欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、妨害信号の高
度情報を含む３次元位置データを検出しうるレーダ信号
処理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のレーダー信号処理装置は、捜索空間の方位方
向および仰角方向をペンシルビームによる走査ビームで
走査する３次元レーダー装置において、妨害信号を含む
受信信号を受けてクラッタを除去し前記妨害信号を抽出
するクラッタ除去手段と、このクラッタ除去手段で抽出
された複数の妨害信号に対して前記走査ビームごとの平
均妨害強度を表わす平均振幅を平均妨害信号として抽出
する平均振幅抽出手段と、前記走査ビーム単位ごとに得
られる平均妨害強度が極大となる走査ビームにおける平
均妨害信号を検出する極大信号検出手段と、この極大信
号検出手段における走査ビームと方位方向で隣接する走
査ビームにおける平均妨害信号ならびに仰角方向で隣接
する走査ビームにおける平均妨害信号を抽出する平均妨
害信号抽出手段と、この平均妨害信号抽出手段における
隣接を含む方位方向の各走査ビームの方位から妨害信号
の到来する中心方位を検出する方位検出手段と、前記平
均妨害信号抽出手段における隣接を含む仰角方向の各走
査ビームから妨害信号の到来する中心仰角を検出する仰
角検出手段と、前記平均妨害信号検出手段における方位
方向の隣接を含む各走査ビームによる平均妨害強度およ
び前記方位検出手段による妨害信号の到来する中心方位
ならびに妨害信号を判定する所定の基準レベルにもとづ
いて妨害信号の存在する方位範囲を検出する方位範囲検
出手段と、前記３次元レーダ装置と併用し同一の妨害信
号を受信してその中心方位を抽出するレーダー装置と、
このレーダー装置と前記３次元レーダ装置で取得する妨
害信号に対する２つの中心方位にもとづいて妨害信号の
２次元位置データを算出したうえこの２次元位置データ
と前記仰角検出手段によって得られる妨害信号の到来中
心仰角から妨害信号源の高度を検出し３次元位置データ
を得る高度検出手段とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるレーダー信号処理装置の一実施
例のブロック図である。本実施例におけるレーダー装置
では、空中線ビームが仰角方向には電子的に、また方位
方向には機械的回転によって走査される。

第１図に示す実施例のレーダ信号処理装置22は、対数
増幅器2,A−Ｄ変換器3,STC（Sensitivity Time Contro
l）振幅補正回路4,クラッタ除去回路5,クラッタ領域設
定回路6,受信機雑音除去回路7,平均振幅抽出回路8,仰角
信号抽出回路9,仰角スキャンメモリ10,方位信号抽出回
路11,演算回路（１）12,スイープメモリ13,演算回路
（２）17から構成され、第１図にはなお、データ処理装
置20を併記して示す。

次に、本実施例の動作について説明する。

レーダー受信信号101が、入力端子１から対数増幅器
２に入力され、ここで対数変換されて対数ビデオ102と
して出力される。対数ビデオ102は、Ａ−Ｄ変換器３で
ディジタル信号に変換された後、STC補正回路４に供給
される。STC補正回路４では、入力端子１に入力される
前に受信系にあるSTCによる減衰を受けた受信信号強度
の補正を行う。STC補正回路出力105は、クラッタ除去回
路５に供給され、ここでクラッタ領域に相当する部分が
除去されて出力される。クラッタ領域は、あらかじめク
ラッタ領域設定回路６で設定され、クラッタ領域ゲート
103としてクラッタ除去回路５に入力されクラッタ領域
に対応した受信信号の時間領域に対してSTC補正回路出
力105の出力抑止に用いられる。

クラッタ除去回路出力106は受信機雑音除去回路７に
送られ、ここで受信機ノイズレベル以下の成分が除去さ
れる。また受信機雑音除去回路７では、ペンシルビーム
による１レーダスイープの受信信号のクラッタ領域及び
受信機雑音のみの存在する領域以外の妨害信号占有時間
に対応したクロックをカウントし、このカウント数をサ
ンプル数信号104として出力する。受信機雑音除去回路
出力107及びサンプル数信号104は、平均振幅抽出回路８
に送られ、平均振幅抽出回路８では受信機雑音除去回路
出力107を１レーダスイーブ間積分し、その積分値をサ
ンプル数信号104で除することにより空中線ビームごと
の平均的な妨害信号振幅値である平均振幅値108を出力
する。平均振幅値108はスイープメモリ13に送られ、こ
こでこれを１レーダスイーブ間及び２レーダスイーブ間
遅延させた後仰角信号抽出回路９へ出力する。

仰角信号抽出回路９では、このスイープメモリ13の出
力および平均振幅抽出回路８の出力から仰角方向に相隣
接した３本の空中線ビームに対応する平均振幅値出力を
比較し、これらの中から極大値と、この極大値を与える
空中線ビームに隣接する空中線ビームに対応した極大値
の次に大きな平均振幅値を抽出して空中線走査ビームを
指定する情報とともに出力する。

仰角信号抽出回路９出力は仰角スキャンメモリ10に送
られ、ここでこれを１仰角スキャン間及び２仰角スキャ
ン間遅延させた後方位信号抽出回路11へ出力する。方位
信号抽出回路11では、これら仰角信号抽出回路９および
仰角スキャンメモリ10の出力から、相連続する３回の仰
角スキャンにわたる仰角出力および空中線20から入力端
子15に受けた方位角信号を受け平均振幅の方位方向の極
大値と、この極大値を与える空中線ビームに隣接する空
中線ビームに対応した極大値の次に大きな平均振幅値と
それぞれの空中線ビームに対応する方位データとを抽出
し、仰角方向のデータとともに出力する。

方位信号抽出回路出力110は演算回路（１）12に送ら
れる。演算回路（１）12では、方位信号抽出回路出力11
0とともに、妨害信号検出の感度を決めるため基準信号
入力端子16を介して外部から供給される基準信号111を
受け、平均振幅値が111を超えた場合に方位信号抽出回
路出力110から妨害信号源の中心方位を内挿計算し、妨
害信号中心方位データ出力端子14からデータ処理装置20
へ出力する。データ処理装置20では、同じ妨害信号に対
する他のレーダーからの妨害信号中心方位データ21を入
力とし、演算回路（１）12の出力及び両レーダーの位置
と合せ妨害源の２次元位置を抽出し、妨害源位置データ
18として演算回路（２）17に供給する。

演算回路（２）では、方位信号抽出回路出力110を受
け、妨害信号源の中心方位抽出のための内挿計算と同等
な方法で妨害源の中心仰角を抽出するとともに、妨害源
位置データ18を座標変換して、レーザ装置の座標系に変
換しレーダー装置から妨害源までの距離を算出する。こ
うして得られた距離と、妨害源の中心仰角とから妨害源
の高度データを算出し、妨害源の３次元位置データを決
定する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ペンシルビーム走査方
式の３次元レーダ装置において、外部のデータ処理装置
で得られた妨害信号の２次元位置データと仰角データと
を用いることによって、従来は不可能であった妨害信号
源の高度データを抽出することができ、妨害信号源の３
次元位置データを抽出することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 １……レーダ受信信号入力端子、２……対数増幅器、３
……Ａ−Ｄ変換器、４……STC振幅補正回路、５……ク
ラッタ除去回路、６……クラッタ領域設定回路、７……
受信機雑音除去回路、８……平均振幅抽出回路、９……
仰角信号抽出回路、10……仰角スキャンメモリ、11……
方位信号抽出回路、12……演算回路（１）、13……スイ
ープメモリ、14……妨害信号中心方位データ出力端子、
15……方位角入力端子、16……基準信号入力端子、17…
…演算回路（２）、18……妨害源位置データ、19……妨
害信号３次元データ出力端子、20……データ処理装置、
21……妨害信号中心方位データ入力、22……レーダ信号
処理装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】捜索空間の方位方向および仰角方向をペン
   シルビームによる走査ビームで走査する３次元レーダー
   装置において、妨害信号を含む受信信号を受けてクラッ
   タを除去し前記妨害信号を抽出するクラッタ除去手段
   と、このクラッタ除去手段で抽出された複数の妨害信号
   に対して前記走査ビームごとの平均妨害強度を表わす平
   均振幅を平均妨害信号として抽出する平均振幅抽出手段
   と、前記走査ビーム単位ごとに得られる平均妨害強度が
   極大となる走査ビームにおける平均妨害信号を検出する
   極大信号検出手段と、この極大信号検出手段における走
   査ビームと方位方向で隣接する走査ビームにおける平均
   妨害信号ならびに仰角方向で隣接する走査ビームにおけ
   る平均妨害信号を抽出する平均妨害信号抽出手段と、こ
   の平均妨害信号抽出手段における隣接を含む方位方向の
   各走査ビームの方位から妨害信号の到来する中心方位を
   検出する方位検出手段と、前記平均妨害信号抽出手段に
   おける隣接を含む仰角方向の各走査ビームから妨害信号
   の到来する中心仰角を検出する仰角検出手段と、前記平
   均妨害信号検出手段における方位方向の隣接を含む各走
   査ビームによる平均妨害強度および前記方位検出手段に
   よる妨害信号の到来する中心方位ならびに妨害信号を判
   定する所定の基準レベルにもとづいて妨害信号の存在す
   る方位範囲を検出する方位範囲検出手段と、前記３次元
   レーダ装置と併用し同一の妨害信号を受信してその中心
   方位を抽出するレーダー装置と、このレーダー装置と前
   記３次元レーダ装置で取得する妨害信号に対する２つの
   中心方位にもとづいて妨害信号の２次元位置データを算
   出したうえこの２次元位置データと前記仰角検出手段に
   よって得られる妨害信号の到来中心仰角から妨害信号源
   の高度を検出し３次元位置データを得る高度検出手段と
   を備えて成ることを特徴とするレーダ信号処理装置。