JP2787855B2 - 不要信号抑圧装置 - Google Patents

不要信号抑圧装置

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JP2787855B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はフィルタを利用した不
要信号抑圧装置に関し、たとえば、パルスレーダにおい
て縦続接続された複数の格子形フィルタ（以下、ラティ
スフィルタともいう）を使用して受信された信号のうち
目標信号以外のクラッタ等による反射エコーを除去する
クラッタ抑圧装置、あるいは、クラッタ等による反射エ
コーを除去するためのノッチフィルタのノッチをアダプ
ティブに反射エコーに追随させるクラッタ抑圧装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、パルスレーダにより受信されるク
ラッタ等目標信号からの反射エコー以外の不要な信号を
除去するためのクラッタ抑圧装置として、例えば、電子
情報通信学会論文誌Ｂ Ｖｏｌ．Ｊ７０−Ｂ Ｎｏ．４
ｐｐ．５１５−５２３（１９８７年４月号）の渡辺秀
明らによる「複数セグメントＭＥＭを用いたアダプティ
ブクラッタ抑圧処理」に開示されたものが知られてい
る。
【０００３】図２６は、従来のクラッタ抑圧装置の構成
を示す回路のブロック線図である。図において、１ａ、
１ｂは反射係数計算手段、２ａ、２ｂは遅延素子、３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは複素乗算器、４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄは複素加算器である。また、Ｘ(n)、ｆm(n)、
ｂm(n)、Ｐm(n＝１〜３、 m＝１、２）は各々次式で示
される信号のベクトル表現であり、Ｐm (m＝１、２）は
反射係数である。
【０００４】 Ｘ(n)＝［Ｘ1(n)，Ｘ2(n)，……，Ｘk(ｎ)]T (1a) ｆm(n)＝［ｆ1 m(n)，ｆ2 m(n)，……，ｆk m(n)]T (1b) ｂm(n)＝［ｂ1 m(n)，ｂ2 m(n)，……，ｂk m(n)]T (1c) Ｐm＝diag［ρ1 m，ρ2 m，……，ρk m] （１ｄ） ただし、Ｔは転値を表わし、ｄｉａｇ［〜］は対角行列
を表わす。
【０００５】ここで、まず上記信号の表記に用いられて
いる添字ｍ、添字ｋ、添字ｎ及び各信号の意味を図２７
を用いて説明する。図２７は、パルスレーダが送受信す
る信号の時間関係を示す図であり、５ａ、５ｂ、５ｃは
送信信号のパルスを示し、６ａ、６ｂ、６ｃは受信信号
を示す。パルスレーダはパルス幅τのパルス電波を複数
個その内部で発生させ、一定のパルス繰り返し時間Ｔで
それらを送信信号として外部空間に放射する。送信信号
は外部に放射される順番に番号がふられ、図２７では５
ａが第１の送信信号、５ｂが第２の送信信号、５ｃが第
ｎの送信信号を示している。
【０００６】パルスレーダはパルス電波の送信と送信の
間隔時間において一連の受信電波を受信し、これを内部
にある受信機により電気信号に変換して受信信号として
内部に取り込む。受信信号は送信信号と同様に受信され
た順番に番号がつけられ、これらの番号をパルスヒット
番号と呼ぶ。図２７では６ａが第１の受信信号、６ｂが
第２の受信信号、６ｃが第ｎの受信信号を示している。
【０００７】パルスレーダでは、受信した一連の受信電
波を位相検波してベースバンドの受信信号に変換した
後、これを標本化、量子化してディジタル信号に変換す
る。このディジタル信号は受信電波の位相を保持してお
り、いわゆるＩ信号（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）、Ｑ信号（ｑ
ｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）を夫々実部、虚部に
持つ複素信号である。信号の標本化は図２７に示される
ようにすべての受信信号に対して同じタイミングで行わ
れる。即ち、送信信号を送信した時点よりτd 時間遅れ
た後、一定周期τs で標本化が行われ、１つの受信信号
からは図に示されるようにＸ1(n)、Ｘ2(n)、……、Ｘ
k(n)で示される総数ｋ個のディジタル信号が生成され
る。ここでｎはパルスヒット番号を示し、ｋは標本化の
順番を表わすもので以下、このｋをレンジビン番号と呼
ぶ。以上述べたようなパルスレーダで得られたディジタ
ル信号Ｘ(n) がクラッタ抑圧装置の入力信号として転送
される。以下、この信号を入力信号と呼ぶ。また、添字
ｍは図２６に示すようなラティスフィルタのステージ番
号を表わすものである。
【０００８】では、次に図２６に従って従来装置の動作
について説明する。パルスレーダから転送される入力信
号ベクトルＸ(n) ；（ｎ＝１〜３）はステージ１のラテ
ィスフィルタに入力される。このとき、入力信号Ｘ(n)
は式２ａ、２ｂに示されるように、前向予測誤差信号ベ
クトルｆ0(n)、後向予測誤差信号ベクトルｂ0(n)として
用いられる。
【０００９】 ｆ0(n)＝Ｘ(n) (2a) ｂ0(n)＝Ｘ(n) (2b)
【００１０】スラージ１のラティスフィルタは信号ベク
トルｆ0(n)、ｂ0(n)から式３ａ、式３ｂにより信号ベク
トルｆ1(n)、ｂ1(n)を生成する。
【００１１】 ｆ1(n)＝ｆ0(n)＋Ｐ1 ｂ0(n-1) (3a) ｂ1(n)＝ｂ0(n-1)＋Ｐ1 *ｆ0(n) (3b) ただし、ｎ＝２、３であり、＊は複素共役を示す。
【００１２】式３ａ、式３ｂの演算において、乗算は複
素乗算器３ａ、３ｂで実施され、加算は複素加算器４
ａ、４ｂに実施され、後向予測誤差信号ベクトルｂ0(n)
に対する単位遅延は、遅延素子２ａで実施される。
【００１３】これと同時に、反射係数計算手段１ａはベ
クトルｆ0(n)、ベクトルｂ0(n)を入力して反射係数ρ1
を計算する。このときに、従来のクラッタ抑圧装置では
クラッタだけでなく、目標信号をも抑圧しないようにす
るため図２８に示すように、ｉ番目のレンジビンを処理
するときは、ｉ番目のレンジを含まずに夫々ΔＲだけは
なれたＮＬ個、ＮＲ個の複数レンジビンを選択して反射
係数を計算するためのデータとして使用する。この操作
は目標信号は、１レンジビンのみ存在し、クラッタはこ
れに比べて非常に広いレンシジビンにまたがって存在
し、なおかつ、クラッタの電力スペクトルはそのレンジ
範囲で急激に変化することはないという仮定に基づいて
行われるものである。
【００１４】これより反射係数ベクトルＰ 1 は以下の式
４ａ〜式５ｂに基づいて生成される。
【００１５】
【数１】
【００１６】ｋ：総レンジビン数 ｉ：処理レンジビン番号 ＮＬ：処理レンジビン左側の反射係数計算データのサイ
ズ ＮＲ：処理レンジビン右側の反射係数計算データのサイ
ズ ΔＲ：処理レンジビンと反射係数計算データとの間隔レ
ンジビン数
【００１７】式５ａに示される反射係数算出のアルゴリ
ズムは、公知のＢｕｒｇ法によるものを応用したもの
で、前向予測誤差信号ベクトルｆ1(n)と後向予測誤差信
号ベクトルｂ1(n)の２乗電力の和を最小化するアルゴリ
ズムである。
【００１８】次いで、 ステージ２のラティスフィルタは
予測誤差信号ベクトル f1(n)、ｂ1 (n) を入力して、次
の式６ａ、式６ｂに基づいて信号ベクトルｆ2(n)、ｂ
2(n)を生成する。
【００１９】 ｆ2(n)＝ｆ1(n)＋Ｐ2・ｂ1(n-1) (6a) ｂ2(n)＝ｂ1(n-1)＋Ｐ2 *・ｆ1(n) (6b) ただし、ｎ＝３
【００２０】式６ａ、式６ｂの演算における乗算は複素
乗算器３ｃ、３ｄで実施され、加算は複素加算器４ｃ、
４ｄで実施され、信号ベクトルｂ1(n)に施される単位遅
延は遅延素子２ｂで実施される。
【００２１】これと同時に反射係数計算手段１ｂはベク
トルｆ1 (n) 、ｂ1(n)を入力して、式６ａ、式６ｂに必
要な反射係数ベクトルＰ2 を以下の式７ａ〜式８ｂに基
づいて生成する。
【００２２】
【数２】
【００２３】式８ａ、式８ｂに示される反射係数Ｐ2 算
出のアルゴリズムは、式５ａ、式５ｂ同様Ｂｕｒｇ法に
よるものである。
【００２４】最後にステージ２の前向予測誤差信号ベク
トルｆ2(3)がクラッタ抑圧装置の出力信号として外部に
取り出される。
【００２５】以上述べたように、従来のクラッタ抑圧装
置では、入力信号Ｘ(n) 、（ｎ＝１〜３）から逐次前向
予測誤差信号、及び後向予測誤差信号を生成しつつ、出
力信号の２乗平均電力を最小化することによって入力信
号に含まれるクラッタを消去しようとするものであっ
た。これは、入力信号ベクトルＸ(1) 、Ｘ(2) 、Ｘ(3)
の持つドップラスペクトルのうち、強いスペクトル成分
を除去することと等価になる。通常の電波環境では、入
力信号中の強いスペクトル成分はクラッタスペクトルで
あるので、クラッタを抑圧することができる。また、比
較的近似距離に大目標が存在するときには、クラッタ電
力に比べ目標信号電力の方がはるかに大きい場合がある
が、処理レンジビンｉと、反射係数計算のためのデータ
をもつレンジビン（ＮＬとＮＲ内のレンジビン）を分離
しているので、目標信号を抑圧することはない。
【００２６】図２９は、クラッタ信号が抑圧される状態
を示す図であり、図において、（ａ）は非常に広いレン
ジビンにまたがってクラッタが存在し、かつ、処理レン
ジビンｉに目標信号が存在する状態を示しており、
（ｂ）はこのような状態でクラッタスペクトル２４が抑
圧されるようにフィルタ伝達関数が生成されたことを示
している。図において、２３はフィルタによって形成さ
れたフィルタ伝達関数、２３ａはそのフィルタ伝達関数
２３の抑圧部分となるノッチ、２４はクラッタスペクト
ル、２５は目標信号スペクトル、２７はノッチ２３ａに
より形成されたヌル、Ｗはノッチ２３ａの幅、Ｄはノッ
チ２３ａの深さ、Ｎはノッチ２３ａのノッチ周波数、Ｘ
はヌル２７によりクラッタスペクトル２４が抑圧された
領域である。このように、領域Ｘの部分によりフィルタ
のヌルがクラッタを抑圧することになる。すなわち、目
標信号の存在する処理レンジビンｉに対する反射係数は
ＮＬとＮＲ内のレンジビンのデータ、つまりクラッタ信
号のデータから計算されるためクラッタを抑圧するよう
になる。
【００２７】次に、図３０は、クラック信号とともに処
理レンジビン以外にクラッタの平均電力に比べて電力が
大きい目標信号が存在した状態を説明するための図であ
り、図において、（ａ）は広範囲のレンジビンにまたが
ってクラックが存在する中に、目標信号がＮＬ内のレン
ジビンｉ−３に存在している状態を示している。この状
態で処理レンジビンｉの反射係数を計算すると目標信号
がＮＬ内に含まれるため、（ｂ）に示すように目標信号
のもつ周波数に対してフィルタのヌルを形成し、クラッ
クスペクトル２４を抑圧しなくなる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】従来のクラッタ抑圧装
置は図２８に示すように処理レンジビンｉとその処理レ
ンジビンに対する反射係数を計算するデータをもつレン
ジビン（ＮＬとＮＲ内のレンジビン）を分離しているの
で、大電力の目標信号を受信した場合に目標信号の存在
するレンジビンを処理するときは図２９のようにクラッ
タに対してフィルタのヌルを形成するが、図２８の反射
係数を計算するために使用するデータをもつレンジビン
内（ＮＬとＮＲ内）に、このような目標信号を含む範囲
では、図３０に示すように目標信号のドップラ周波数に
対してヌルを形成してしまい、クラッタを抑圧できない
という問題点があった。
【００２９】また、従来のクラッタ抑圧装置は、クラッ
タを抑圧するためのフィルタのノッチ周波数Ｎとノッチ
の深さＤを同時に制御しなければならず、フィルタ荷重
を最適値に収束させるためには十分なデータサンプル数
が必要で、捜索レーダのように数ヒット程度のデータサ
ンプル数しか得られないようなレーダシステムにおいて
は、フィルタ荷重が十分収束できず、ノッチ周波数やノ
ッチの深さが変動して、クラッタの消え残りを生じるこ
とがあるという問題点があった。
【００３０】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、目標信号の影響によってクラ
ッタ等からの不要信号の抑圧性能が劣化しない不要信号
抑圧装置を得ることを目標とする。
【００３１】また、この発明は、フィルタのノッチ周波
数やノッチの深さが変動することによって生じるクラッ
タ等からの不要信号の消え残りを低減した不要信号抑圧
装置を得ることを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る不要信
号抑圧装置は、以下の（ａ）〜（ｃ）を有し、予測誤差
信号を入力し、少なくとも最大電力を有するレンジビン
番号を検出する電力検出手段と、少なくともそのレンシ
ジビン番号に対応するデータは使用せずに反射係数を計
算する反射係数計算手段を設けたことを特徴とするもの
である。 （ａ）入力信号から入力信号の電力を計算し、少なくと
も最大電力を示す入力信号を検出する電力検出手段、
（ｂ）少なくとも上記電力検出手段により検出された最
大電力を示す入力信号を除き、残りの他の入力信号に基
づいて反射係数を算出する反射係数計算手段、（ｃ）上
記反射係数計算手段により算出された反射係数に基づい
て、入力信号の不要信号を抑圧する格子形フィルタ。
【００３３】第２の発明に係る不要信号抑圧装置は、以
下の（ａ）〜（ｃ）を有し、レンジビン毎に反射係数を
計算する反射係数計算手段と、その反射係数を入力し、
中間値を出力するメディアンフィルタを設けたことを特
徴とするものである。 （ａ）入力信号を入力し、各入力信号に対して所定の反
射係数を計算する反射係数計算手段、 （ｂ）上記反射係数計算手段により計算された複数の反
射係数の中から中間の値を示す反射係数を出力するメデ
ィアンフィルタ、 （ｃ）上記メディアンフィルタから出力された反射係数
に基づいて入力信号の不要信号を抑圧する格子形フィル
タ。
【００３４】また、第３の発明に係る不要信号抑圧装置
では、以下の要素を備えて構成したものである。 （ａ）入力信号を入力して入力信号のもつ不要信号の周
波数を随時推定する周波数推定手段、 （ｂ）所望の不要信号抑圧性能が得られるようにあらか
じめ設計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッ
チフィルタのノッチが上記周波数推定手段により推定さ
れた周波数に対して形成されるようにノッチフィルタ係
数の位相を調整して、ノッチフィルタ荷重を計算するフ
ィルタ荷重計算手段、 （ｃ）フィルタ荷重計算手段により計算された荷重に基
づいて入力信号の持つ不要信号を抑圧するノッチフィル
タ。
【００３５】また、第４の発明に係る不要信号抑圧装置
では、以下の要素を備えて構成したものである。上記周
波数推定手段は、 （ａ１）入力信号を入力し、反射係数を計算する反射係
数計算手段と、 （ａ２）上記反射係数計算手段により計算された反射係
数の位相項を抽出し、該位相項から入力信号のもつ不要
信号の中心周波数を推定する周波数決定手段とを備えた
ことを特徴とする。
【００３６】
【作用】第１の発明における不要信号抑圧装置は、反射
係数を計算するデータの電力をレンジビン毎に比較し、
少なくとも最大値を排除して反射係数を計算することに
より、目標信号の影響をうけることなく、クラッタを抑
圧する作用がある。
【００３７】また、第２の発明における不要信号抑圧装
置は、レンジビン毎に反射係数を計算し、メディアンフ
ィルタを用いて突出した反射係数を排除することにより
目標信号の影響をうけることなく、クラッタを抑圧する
作用がある。
【００３８】第３の発明における不要信号抑圧装置で
は、周波数推定手段が、入力信号内で変動する不要信号
の周波数を随時推定して出力し、フィルタ荷重計算手段
がノッチをその周波数にあうように荷重計算するので、
フィルタが不要信号の周波数変動にあわせてノッチ周波
数を変動させることができる。
【００３９】第４の発明における不要信号抑圧装置で
は、周波数推定手段内の反射係数計算手段が入力信号か
ら随時反射係数を計算し、周波数決定手段がその反射係
数に基づいて不要信号の周波数を決定するので、フィル
タ手段が、その不要信号の周波数を抑圧するノッチを形
成することができる。
【００４０】
【実施例】
実施例１．以下、第１の発明の一実施例を図について説
明する。図１において２〜４の各符号は上記従来装置と
同一のものである。従来装置と異なる所は、最大電力検
出手段７ａ、７ｂ（電力検出手段の一例）を備えた点
と、最大電力検出手段の出力を入力し、その値に基づい
て反射係数を計算する反射係数計算手段１ａ、１ｂを設
けた点である。
【００４１】以下、実施例１の動作について説明する。
最大電力検出手段７ａ、７ｂが実施する演算の内容を図
２のフローチャートを用いて説明する。最大電力検出手
段７ａ、７ｂが実施する演算はまったく等価であり、入
力する信号が異なるだけであるので、以下、最大電力検
出手段７ａの動作について説明する。
【００４２】まず、 レンジビンｉを処理するとき、 ステ
ップ６で電力最大値を表わすγmax をクリアし、反射係
数計算ように読み込むデータの最小レンジビン番号をｋ
にセットする。セットされたレンジビン番号に応じて予
測誤差番号ｆk 0(n) から、次式で計算される電力値をス
テップ７にて計算する。
【００４３】
【数３】
【００４４】ステップ８では、ステップ７で計算された
γ(k) がそれまでに計算された値の中で最大かどうかを
判定し、そうであるならばステップ９でそのレンジビン
番号ｋをｋred に代入する。そして、ステップ１０では
次のレンジビンデータの電力値を計算するため、変数ｋ
を更新する。このとき、図２８に示したようにラティス
反射係数を計算するためのデータは処理レンジｉの両側
にオフセットΔＲを設けて設定してあるので、変数ｋを
更新していくとオフセットΔＲと処理レンジビンｉが含
まれてしまうので、ステップ１１ではこれらのレンジビ
ンデータが含まれないように判定を行っている。変数ｋ
がｉ＋ΔＲ＋ＮＲを超えたところでステップ１２により
データの処理は終了し、ステップ１３で最大電力を示し
たレンジビン番号ｋred を反射係数計算手段に転送す
る。もし、反射係数を計算するデータ内に大目標信号が
存在すれば、このｋred は目標信号の存在するレンジビ
ン番号を示すことになる。
【００４５】反射係数計算手段１ａでは、式４ａ〜５ｂ
に基づいて反射係数が計算されることになるが、異なる
点は、最大電力値検出手段７ａから転送されてきたレン
ジビン番号ｋred に対応するデータを含まずに計算する
ところである。たとえば、ｋred ＝ｉ＋ΔＲ＋１であっ
た場合、ラティス反射係数は次式で計算される。
【００４６】
【数４】
【００４７】従来装置との相違点は、式１０ａ、式１０
ｂにおいて、式４ａ、式４ｂでは含まれていたｆ0(n)、
ｂ0(n)の各項の中からｉ＋ΔＲ＋１の項が除外されてい
る点である。演算結果としては式１２の演算と等価にな
る。
【００４８】
【数５】
【００４９】式１０ａ〜式１１、または、式１２ａ、式
１２ｂによれば、目標信号に干渉／妨害するデータがな
く、クラッタに干渉／妨害する情報のみであるので、ラ
ティスフィルタは図３のようにクラッタに対してヌルを
形成することができ、目標信号の影響をうけずにクラッ
タを抑圧することができる。
【００５０】以上、この実施例では、複数個のラティス
フィルタを縦続接続して、パルスレーダが受信するクラ
ッタ等の目標物以外からの反射信号を除去するパルスレ
ーダのクラッタ抑圧装置において、上記夫々のラティス
フィルタの入力信号の一部を分岐してデータとして取り
込み、上記データの電力値をレンジビン毎に計算して比
較し、最大電力値を示すレンジビン番号を検出するラテ
ィスフィルタ毎に設けられた最大電力検出手段と、上記
最大電力検出手段から転送されるレンジビン番号を入力
し、上記レンジビン番号に対応するデータを除いてラテ
ィスフィルタの反射係数を計算してその反射係数を上記
ラティスフィルタに転送する反射係数計算手段を備えた
ことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【００５１】実施例２． 次に、第２の発明の一実施例を説明する。図４におい
て、２〜４の各符号は上記従来装置と同一のものであ
る。従来装置と相違するところはレンジビン毎に反射係
数を計算する反射係数計算手段１ａ、１ｂと、この反射
係数計算手段の出力を入力するメディアンフィルタ９
ａ、９ｂを設けた点である。
【００５２】反射係数計算手段１ａ、１ｂが実施する演
算は等価であり、また、メディアンフィルタ９ａ、９ｂ
が実施する演算は等価であるので、以下、反射係数計算
手段１ａ、メディアンフィルタ９ａの動作について説明
する。今、ｉ番目のレンジを処理することを考える。反
射係数計算手段１ａは、受信信号からｉ−ΔＲ−ＮＬ〜
ｉ＋ΔＲ＋ＮＲの計（ＮＬ＋ＮＲ）レンジ分のデータを
取り込み、レンジビン毎に以下の式１３に従ってラティ
ス反射係数を計算する。
【００５３】
【数６】
【００５４】つまり、計（ＮＬ＋ＮＲ）個のラティス反
射係数が生成され、これら（ＮＬ＋ＮＲ）個のラティス
反射係数はメディアンフィルタ９ａへ転送される。次に
図５のフローチャートに従って、メディアンフィルタの
動作について説明する。式１３で計算される反射係数ρ
k 1は複素量であるので、メディアンフィルタ９ａではま
ず、ステップ１７で（ＮＬ＋ＮＲ）個の反射係数を夫々
Ｉ成分とＱ成分に分離する。Ｉ成分とＱ成分に分離され
た反射係数は、夫々ステップ１８にてソーティング即
ち、値の小さなものから大きなものへと順番に並び換え
られる。そして、このラティス反射係数のＩ成分とＱ成
分の中央の順番にあたる値、つまり（ＮＬ＋ＮＲ）／２
＋１番目の値をステップ１９にて抽出する。最後に、ス
テップ４３にて抽出されたＩ、Ｑ成分を合成し、反射係
数を得る。例えば実施例１と同様にｉ＋ΔＲ＋１のレン
ジビンに大電力の目標信号が存在した場合には、反射係
数の単位円上での分布は図６のようになり、目標信号の
存在するｉ＋ΔＲ＋１のレンジビンに対応する反射係数
は他のＮＬ＋ＮＲ−１個の反射係数と比較して異なる位
置に分布する。一般に、メディアンフィルタを用いるこ
とは、複数のサンプル中の異なった特徴を有するサンプ
ル値の影響を除いて平均操作を行う効果があり、画像処
理のスムージングなどに利用されている。ここでメディ
アンフィルタを用いることは、図６におけるｉ＋ΔＲ＋
１レンジビンに対応するラティス反射係数の影響を取り
除く、即ち目標信号の影響を取り除く効果があるので、
目標信号の影響を受けずにクラッタを抑圧することがで
きる。
【００５５】以上、この実施例では、複数個のラティス
フィルタを縦続接続して、パルスレーダが受信するクラ
ッタ等の目標物以外からの反射信号を除去するパルスレ
ーダのクラッタ抑圧装置において、上記夫々のラティス
フィルタの入力信号の一部を分岐して取り込み、レンジ
ビン毎に荷重を計算するラティスフィルタ毎に設けられ
た荷重計算手段と、上記荷重計算手段から転送される複
数の荷重を入力し、上記複数の荷重の中間値を計算して
ラティスフィルタに転送するメディアンフィルタを備え
たことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【００５６】なお、以上の実施例では、ラティスフィル
タのステージ数が２の場合について述べたが、これに限
らず、これを１以上の任意の数に設定でき、その効果も
それに応じたものを期待することができる。
【００５７】実施例３．以下、第３の発明の一実施例を
図について説明する。図中、従来例と同一または同等部
分は同一符号を付し、重複説明を省く。図７において、
１は反射係数計算手段、８は反射係数計算手段から転送
される反射係数の位相からクラッタの中心周波数を推定
する周波数決定手段、１０は予め設計したノッチフィル
タの係数と上記周波数決定手段８から転送されるクラッ
タドップラ中心周波数とからノッチフィルタ荷重を計算
することにより、ノッチフィルタのノッチ周波数をクラ
ッタに対して移動させるフィルタ荷重計算手段、１１は
フィルタ荷重計算手段から転送されるノッチフィルタ荷
重を用いて受信信号の処理をおこなうノッチフィルタ、
１６は周波数推定手段、１８はフィルタ手段である。
【００５８】今、クラッタ中心周波数推定方法の原理を
解析的に説明するために、受信信号ｘk(n)が次式の数学
モデルで与えられるとする。 ｘk(n)＝ Ｓ・ｅｘｐ［ｊ２πｆs］・Δｍ０，ｍ ＋Ｃ（ｋ）・［ｊ２πｆc］ ＋ｅ（ｎ） (14) ただし、 Ｃ（ｋ）：複素ガウス信号（クラッタ） Ｓ：目標信号振幅 Δｋ０，ｋ：クロネッカのデルタ記号 ｅ（ｎ）：複素ガウス信号（受信機雑音） ｆs ：目標信号周波数 ｆc ：クラッタ中心周波数 ｋ：レンジビン番号 ｎ：パルスヒット番号 ｂｕｒｇの方法に基いてラティス反射係数ρk を計算す
ると式１５で表せられる。
【００５９】
【数７】
【００６０】ただし、Ｅ［ ］は平均操作を示す。ここ
で、式１４を式１５に代入し、目標信号、クラッタ、受
信機雑音は互いに統計的に独立であることを考慮すると
式１６が得られる。
【００６１】
【数８】
【００６２】更に、目標信号電力、受信機雑音電力はク
ラッタ電力に比較して無視できるとすると式１６は式１
７の形に近似できる。 ρｋ ＝ｅｘｐ［ｊ２πｆc ］ (17) よって、反射係数ρｋを用いて以下の式１８の演算を行
うことで、クラッタの中心周波数が推定できる。 ｆc ＝｛ａｒｃｔａｎ（Ｑρk ／Ｉρk ）｝／２π (18) ただし、Ｑρk ：ρk の虚部 Ｉρk ：ρk の実部
【００６３】さて、実際には反射係数計算に使用できる
サンプルデータ数は有限であること、及び、目標信号の
保存性能を確保しなければならないことから、反射係数
は式２ａ、式２ｂを用いて、式４ａ、式４ｂ、式５ａと
同様な計算を行う。つまり、ｉ番目のレンジビンを処理
するとすると、反射係数計算手段１には、図２８に示し
たように、レンジビン番号ｉ−ΔＲ−ＮＬ〜ｉ−ΔＲ＋
１、ｉ＋ΔＲ＋１〜ｉ＋ΔＲ＋ＮＲの計（ＮＬ＋ＮＲ）
レンジ分のデータが転送される。このデータを用いて反
射係数計算手段１では、式５ａに示す演算を行う。
【００６４】反射係数計算手段１で生成された反射係数
は、周波数決定手段８に転送される。周波数決定手段８
では式１８に示した演算を行い、クラッタドップラ中心
周波数を推定してｆ0 とし、フィルタ荷重調整手段１０
へ転送する。フィルタ荷重計算手段１０では、例えばＲ
ＯＭのような記憶装置に記憶しておいた所望の振幅特性
を有するディジタルノッチフィルタの係数からノッチフ
ィルタ１１に転送するノッチフィルタ荷重を計算する。
一般に、ＦＩＲ型のノッチフィルタ設計時の係数は実数
であり、そのままの係数値をノッチフィルタの荷重値と
して用いると、ノッチフィルタのノッチは図８のように
ドップラ周波数零に形成され、ドップラ周波数が零でな
い移動クラッタは除去できない。そこでフィルタ荷重計
算手段１０では、この係数値と周波数決定手段８から転
送されたクラッタドップラ中心周波数ｆ0 を用いて、以
下の式１９に示す演算を行うことにより、図９に示すよ
うにノッチフィルタのノッチを推定したクラッタドップ
ラ中心周波数に対して形成するようノッチフィルタ荷重
を調整する。 ａi ＝ｄi ・ｅｘｐ［ｊ２πｆ0 ・ｉ］ (19) ｉ＝０、１、・・・、Ｌ ただし、Ｌ：ノッチフィルタ段数 ｄ i ：ＦＩＲ型ノッチフィルタ係数
【００６５】計算された荷重ａi は、ノッチフィルタ１
１へ転送される。ノッチフィルタ１１では、図１０に示
すノッチフィルタ（ここではＦＩＲ型フィルタ）へ式１
９の荷重ａi を適用し、受信信号のフィルタリングを行
う。即ち、以下の式２０の演算を行う。
【００６６】
【数９】
【００６７】式２０により、推定したクラッタドップラ
中心周波数領域のクラッタ成分が除去され、目標信号が
検出できる。
【００６８】図１１、図１２に夫々従来例、第３の発明
の実施例の計算機シミュレーション結果（出力信号振幅
波形）を示す。図１３は、入力信号振幅波形を示す図で
あり、縦軸は振幅、横軸はレンジ、奥行きはパルスヒッ
トを表す。図１１、図１２の計算に用いた主要パラメー
タの値を以下に示す。 ＜計算例の主要パラメータ＞ 目標信号：ＳＮＲ＝１０ｄＢ，周波数＝０．３，レンジ＃＝３０ クラッタ：ＣＮＲ＝３０，中心周波数＝−０．２，帯域幅＝０．０４７， レンジ＃＝１〜２３０ 学習ブロックサイズ（レンジ−ヒット）：３−５ 処理レンジと学習ブロックの間隔：１ フィルタ係数：ｈ0 ＝０．１１９５２２８６０ ｈ1 ＝−０．４７８０９１４４０ ｈ2 ＝０．７１７１３７１７０ ｈ3 ＝−０．４７８０９１４４０ ｈ4 ＝０．１１９５２２８６０ フィルタ段数：４ ただし、上記パラメータ中の周波数はパルス繰り返し周
波数で規格化したものである。また、学習ブロックサイ
ズは、任意の１レンジビンに関する受信信号の処理を行
うときの図２８に示した反射係数計算手段に入力される
受信信号のレンジビン及びパルスヒット数を表す。
【００６９】図１１の従来例の出力信号振幅は、ところ
どころクラッタの消え残りが生じており、この信号を用
いて目標信号の自動検出を行うとこのクラッタの消え残
りが目標信号と誤認され、いわゆる誤警報の頻発を引き
起こすことになる。一方、第３の発明の実施例の処理結
果である図１２では、このようなクラッタの消え残りは
生じておらず、良好に目標検出を行うことができる。
【００７０】以上のようにこの実施例では、目標物以外
からの反射信号を除去するパルスレーダのクラッタ抑圧
装置において、上記パルスレーダの受信信号を入力して
クラッタを除去するノッチフィルタと、上記パルスレー
ダの受信信号を入力してクラッタのドップラ中心周波数
を推定する周波数推定手段と、上記周波数推定手段から
転送されるクラッタのドップラ中心周波数を入力して、
予め設計したノッチフィルタの振幅特性を変化させずに
ノッチフィルタのノッチがクラッタのドップラ中心周波
数に対して形成されるようにノッチフィルタの荷重を計
算し、該荷重を上記ノッチフィルタに転送するフィルタ
荷重計算手段を備え、上記周波数推定手段は、上記受信
信号からラティス反射係数を計算する反射係数計算手段
と、上記反射係数計算手段から転送されるラティス反射
係数を入力して、該ラティス反射係数の位相を用いてク
ラッタのドップラ中心周波数を推定する周波数決定手段
を備えたことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明し
た。
【００７１】また、この実施例では、以下の周波数推定
手段とフィルタ手段を有するクラック抑圧装置を説明し
た。 （ａ）以下の要素を有する周波数推定手段、（ａ１）受
信信号データを入力し、ラティス反射係数を計算する反
射係数計算手段、（ａ２）上記ラティス反射係数計算手
段から転送されるラティス反射係数を入力して、その位
相項からクラッタのドップラ中心周波数を推定する周波
数決定手段、 （ｂ）以下の要素を有するフィルタ手段、（ｂ１）所望
のクラッタ抑圧性能が得られるようにあらかじめ設計し
ておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッチフィルタ
のノッチがクラッタの存在領域に形成されるようにノッ
チフィルタ荷重を計算するフィルタ荷重計算手段、（ｂ
２）上記フィルタ荷重計算手段によって計算されたフィ
ルタ荷重値を用いて受信信号の処理を行うノッチフィル
タ。
【００７２】実施例４．図１４は、第３と第４の発明の
他の実施例の構成を示す図である。図中、従来例及び上
記実施例１と同等部分は同一符号を付し、重複説明を省
く。上記実施例３において目標信号の電力がクラッタ電
力に比較して無視できないような場合に、図１５に示す
ようにフィルタのノッチが目標信号の影響でクラッタの
周波数領域から外れて、目標信号の存在するレンジ近辺
のクラッタ抑圧性能が劣化することがある。この実施例
では、上記クラッタ抑圧性能の劣化を軽減するために、
以下の要素を備えて構成したものである。 （ａ）受信信号データを入力し、レンジビンごとに電力
値を計算して最大電力値を示すレンジビンに対応するレ
ンジビン番号を転送する最大電力検出手段、（ｂ）上記
最大電力検出手段から転送されるレンジビン番号を入力
して、そのレンジビン番号に対応するデータを除いてラ
ティス反射係数を計算するラティス反射係数計算手段、
（ｃ）上記ラティス反射係数計算手段から転送されるラ
ティス反射係数を入力して、その位相項からクラッタの
ドップラ中心周波数を推定する推定周波数決定手段、
（ｄ）所望のクラッタ抑圧性能が得られるようにあらか
じめ設計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッ
チフィルタのノッチがクラッタの存在領域に形成される
ようにノッチフィルタ荷重を計算するフィルタ荷重計算
手段、（ｅ）上記フィルタ荷重計算手段によって計算さ
れたフィルタ荷重値を用いて受信信号の処理を行うノッ
チフィルタ。
【００７３】以下、上記（ａ）〜（ｅ）について図を用
いて説明する。図１４において、５は受信信号を入力
し、最大電力を示すレンジビン番号を検出して出力する
最大電力検出手段、１は最大電力検出手段５から転送さ
れたレンジビン番号に対応するデータを除いてラティス
反射係数を計算する反射係数計算手段である。今、ｉ番
目のレンジを処理することを考える。最大電力検出手段
５は、受信信号からｉ−ΔＲ−ＮＬ〜ｉ＋ΔＲ＋ＮＲの
計（ＮＬ＋ＮＲ）レンジ分のデータを取り込み、最大電
力を示すレンジビン番号を検出する。最大電力検出手段
５の処理を図１６のフローチャートを用いて説明する。
ただしフローチャート中Ｈは学習ブロックヒット方向サ
イズを、ＮＲ、ＮＬは夫々処理レンジの左側、右側の学
習ブロックレンジ方向サイズを、ΔＲは処理レンジと学
習ブロックとの間隔を表す。まず、ステップ３０で電力
最大値を示すレンジビン番号をクリアし、読み込んだデ
ータの最小レンジビン番号を変数ｋにセットする。セッ
トされたレンジビン番号に応じて受信信号ｘk(n)から次
式で計算される電力値をステップ３１にて計算する。
【００７４】
【数１０】
【００７５】ステップ３２では、ステップ３１で計算さ
れたγ(k) がそれまでに計算された値の中で最大かどう
かを判定し、そうであるならばステップ３３でそのレン
ジビン番号ｋをｋred に代入する。そして、ステップ３
４では次のレンジビンデータの電力値を計算するため、
変数ｋを更新する。このとき、図２８に示したようにラ
ティス反射係数を計算するためのデータは処理レンジｉ
の両側にオフセットΔＲを設けて設定してあるので、変
数ｋを更新していくとオフセットΔＲと処理レンジビン
ｉが含まれてしまうので、ステップ３５ではこれらのレ
ンジビンデータが含まれないように判定を行っている。
変数ｋがｉ＋ΔＲ＋ＮＲを超えたところでステップ３６
によりデータの処理は終了し、ステップ３７で最大電力
を示したレンジビン番号ｋred をラティス反射係数計算
手段に転送する。もし、ラティス反射係数を計算するデ
ータ内に大目標信号が存在すれば、このｋred は目標信
号の存在するレンジビン番号を示すことになる。
【００７６】反射係数計算手段１では、式２２ａ〜２２
ｃに基づいてラティス反射係数が計算される。第３の発
明の実施例と異なる点は、最大電力値検出手段５から転
送されてきたレンジビン番号ｋred に対応するデータを
含まずに計算するところである。例えば、ｋred ＝ｉ＋
ΔＲ＋１であった場合、ラティス反射係数は次式で計算
される。
【００７７】
【数１１】
【００７８】式２２ｂ、式１８によって推定されるクラ
ッタドップラ中心周波数ｆ0 は、目標信号に関するデー
タがなくクラッタに関する情報のみであるので、ノッチ
フィルタは図１７のようにクラッタに対してノッチを形
成することができ、目標信号の影響を受けずにクラッタ
を抑圧することができる。
【００７９】以上のように、この実施例では、周波数推
定手段が、上記受信信号の電力値をレンジビン毎に計算
して比較し、最大電力値を示すレンジビン番号を検出す
る最大電力検出手段と、上記受信信号を入力して上記最
大電力検出手段から転送されるレンジビン番号に対応す
るデータを除いてラティス反射係数を計算する反射係数
計算手段と、上記反射係数計算手段から転送されるラテ
ィス反射係数を入力して、該ラティス反射係数の位相を
用いてクラッタのドップラ中心周波数を推定する推定周
波数決定手段を備えたことを特徴とするクラッタ抑圧装
置を説明した。
【００８０】実施例５．図１８は、第３と第４の発明の
他の実施例の構成を示す図である。図中、従来例及び上
記実施例３、上記実施例４と同等部分は同一符号を付
し、重複説明を省く。上記実施例３において目標信号の
電力がクラッタ電力に比較して無視できないような場合
に、図１５に示すようにノッチフィルタのノッチが目標
信号の影響でクラッタの周波数領域から外れて、目標信
号の存在するレンジ近辺のクラッタ抑圧性能が劣化する
ことがある。この実施例は、上記クラッタ抑圧性能の劣
化を軽減するために、以下の要素を備えて構成したもの
である。 （ａ）受信信号を入力し、レンジビンごとにラティス反
射係数を計算するラティス反射係数計算手段、（ｂ）上
記ラティス反射係数計算手段から転送される複数のラテ
ィス反射係数を入力して、その中間値を転送するメディ
アンフィルタ、（ｃ）上記メディアンフィルタから転送
されるラティス反射係数を入力して、その位相項からク
ラッタの中心周波数を推定する推定周波数決定手段、
（ｄ）所望のクラッタ抑圧性能が得られるようにあらか
じめ設計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッ
チフィルタのノッチがクラッタの存在領域に形成される
ようにノッチフィルタ荷重を計算するフィルタ荷重計算
手段、（ｅ）上記フィルタ荷重計算手段によって計算さ
れたフィルタ荷重値を用いて受信信号の処理を行うノッ
チフィルタ。
【００８１】以下、上記（ａ）〜（ｅ）について図を用
いて説明する。図１８において、１は受信信号のを入力
し、レンジビン毎にラティス反射係数を計算する反射係
数計算手段、６は反射係数計算手段１から転送された反
射係数の中間値を計算して出力するメディアンフィルタ
である。今、ｉ番目のレンジを処理することを考える。
反射係数計算手段１は、受信信号からｉ−ΔＲ−ＮＬ〜
ｉ＋ΔＲ＋ＮＲの計（ＮＬ＋ＮＲ）レンジ分のデータを
取り込み、レンジビン毎に以下の式２３に従ってラティ
ス反射係数を計算する。
【００８２】
【数１２】
【００８３】つまり、計（ＮＬ＋ＮＲ）個のラティス反
射係数が生成され、これら（ＮＬ＋ＮＲ）個のラティス
反射係数はメディアンフィルタ６へ転送される。メディ
アンフィルタの動作については、すでに実施例２におい
て図５、図６を用いて説明したので、ここでは省略す
る。ここでメディアンフィルタを用いることは、目標信
号のあるレンジビンに対応するラティス反射係数の影響
を取り除く、即ち目標信号の影響を取り除く効果がある
ので、目標信号の影響を受けずにクラッタドップラ中心
周波数の推定を行うことができ、ノッチフィルタよりク
ラッタを抑圧することができる。
【００８４】以上のように、この実施例では、周波数推
定手段が、上記受信信号を入力してレンジビン毎にラテ
ィス反射係数を計算する反射係数計算手段と、上記ラテ
ィス反射係数計算手段から転送される複数のラティス反
射係数を入力し、上記複数のラティス反射係数の中間値
を計算するメディアンフィルタと、上記メディアンフィ
ルタから転送されるラティス反射係数を入力して、該ラ
ティス反射係数の位相を用いてクラッタのドップラ中心
周波数を推定する推定周波数決定手段を備えたことを特
徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【００８５】実施例６．図１９は、第３と第４の発明の
一実施例の構成を示す図である。図中、従来例及び上記
実施例と同等部分は同一符号を付し、重複説明を省く。
上記第３の発明の実施例ではレーダ受信信号中のクラッ
タは、単峰の移動クラッタである場合を想定していた。
しかし、実際には受信信号中には移動クラッタだけでな
く、グランドクラッタやシークラッタが含まれる場合も
ある。そこで考えられるのが、図２０に示すようにマニ
ュアルＭＴＩでドップラ周波数が零近辺のグランドクラ
ッタやシークラッタを抑圧したのち、実施例３のクラッ
タ抑圧装置でマニュアルＭＴＩの出力信号中に残った移
動クラッタを除去する方法である。しかし、マニュアル
ＭＴＩ処理を施すとクラッタだけでなく受信機雑音が変
調を受ける。一般に、受信機雑音はその帯域内でスペク
トルが平坦であるが、マニュアルＭＴＩ処理後のスペク
トルを見ると、図２０のように有色性をもつようにな
る。このような信号に対して実施例３のようなクラッタ
抑圧装置を動作させた場合、図２１（ａ）のようにクラ
ッタ電力が受信機雑音電力に比べてはるかに大きければ
問題ないが、図２１（ｂ）のようにクラッタ電力が受信
機雑音電力を無視できないときに、クラッタドップラ中
心周波数を推定する部分で受信機雑音の影響を受けて推
定誤差を生じ、推定した周波数がクラッタの中心周波数
から外れてしまい、クラッタに対してノッチを形成する
ことができず、クラッタを抑圧することができなくなっ
てしまう。
【００８６】第６の実施例は、上記推定誤差を軽減する
ために、以下の要素を備えて構成したものである。 （ａ）受信信号を入力し、ラティス反射係数を計算する
ラティス反射係数計算手段、（ｂ）上記ラティス反射係
数計算手段から転送されるラティス反射係数を用いて、
上記受信信号を処理するラティスフィルタ、（ｃ）上
記ラティスフィルタから転送される信号を取り込み、ラ
ティス反射係数を計算する第二のラティス反射係数計算
手段、（ｄ）上記第二のラティス反射係数計算手段から
転送されるラティス反射係数を入力して、その位相項か
らクラッタの中心周波数を推定する推定周波数決定手
段、（ｅ）所望のクラッタ抑圧性能が得られるようにあ
らかじめ設計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、
ノッチフィルタのノッチがクラッタの存在領域に形成さ
れるようにノッチフィルタ荷重を計算するフィルタ荷重
計算手段、（ｆ）上記フィルタ荷重計算手段によって計
算されたフィルタ荷重値を用いて受信信号の処理を行う
ノッチフィルタ。
【００８７】以下、上記（ａ）〜（ｆ）について図を用
いて説明する。図１９において、１ａは受信信号の一部
を分岐して学習ブロックデータを入力して、ラティス反
射係数を計算する第一の反射係数計算手段、１７は受信
信号を入力して一段のラティス処理を行うラティスフィ
ルタ、１ｂはラティスフィルタ１７の出力信号を入力
し、ラティス反射係数を計算する第二のラティス反射係
数計算手段、８は第二の反射係数計算手段から転送され
る２つのラティス反射係数を入力し、クラッタのドップ
ラ中心周波数を推定する周波数決定手段である。今、ｉ
番目のレンジを処理することを考える。第一の反射係数
計算手段１ａは、受信信号からｉ−ΔＲ−ＮＬ〜ｉ＋Δ
Ｒ＋ＮＲの計（ＮＬ＋ＮＲ）レンジ分のデータを取り込
み、式２４ｂに従ってラティス反射係数を計算する。た
だしここでは、ヒット数は３ヒットとする。
【００８８】
【数１３】
【００８９】生成されたラティス反射係数ρi は、ラテ
ィスフィルタ１７に転送される。ラティスフィルタ１７
では、以下の式２５ａ、２５ｂ、２５ｃに示す演算が行
われ、出力信号は、反射係数計算手段１ｂに転送され
る。 ｆi(n)＝ｂi(n)＝ｘi(n) (25a) ｆｆi(n)＝ｆi(n)＋ρi(n)・ｂi(n-1) (25b) ｂｂi(n)＝ｂi(n-1)＋ρi(n)*・ｆi(n) (25c) ｎ＝２〜３ 反射係数計算手段１ｂでは、上記信号ｆｆi(n)、ｂｂ
i(n)を用いて以下の式２６ｃの計算により、２つ目のラ
ティス反射係数ρi(2)を生成する。
【００９０】
【数１４】
【００９１】以上の処理によりラティス反射係数が２種
類生成されたことになる。この２種類のラティス反射係
数は、周波数決定手段８に転送される。ここで２種類の
ラティス反射係数を使用したラティスフィルタの振幅特
性を図２２に示す。ラティスフィルタはその接続段数に
相当する数のノッチを形成することが可能で、ここで想
定している場合のように受信機雑音の影響が大きいクラ
ッタ環境では、一つは受信機雑音成分に対して、もう一
つはクラッタに対してノッチを形成する。このように形
成された２つのノッチ周波数を求めてクラッタに対応す
るノッチ周波数を選択することで、受信機雑音によるク
ラッタ中心周波数推定誤差を著しく軽減することができ
る。以下に図２３のフローチャートに従って、周波数決
定手段８における周波数決定方法を説明する。まずステ
ップ６１で以下の式２７ａ，２７bの計算を行い、新たな
複素係数C1 、Ｃ2を求める。 Ｃ1 ＝ρi(1)＋ρi(2)ρi(1)* (27a) Ｃ2 ＝ρi(2) (27b) 次に、ステップ６２でノッチ周波数を求めるために以下
の式２８ａ、式２８ｂの計算を行う。
【００９２】
【数１５】
【００９３】そして、ステップ６３で得られたｘi のＩ
成分、Ｑ成分を夫々Ｒｅ［ｘi ］、Ｉｍ［ｘi ］として
式２９ａ、２９ｂからノッチ周波数ｆ1 、ｆ２ を求め
る。
【００９４】
【数１６】
【００９５】ついで、 ステップ６４で式２９ａ、２９ｂ
で求められたノッチ周波数 f1 、ｆ2 の絶対値をとり、
Ｄ1 、Ｄ2 とする。ここで、図２２からわかるようにマ
ニュアルＭＴＩのノッチ周波数を零に設定することによ
って変調を受けた受信機雑音成分のスペクトルピーク
は、規格化周波数０．５近辺にある。言い換えれば、零
ドップラに近いノッチ周波数がクラッタに対応するノッ
チ周波数であるから、ステップ６５でＤ1 、Ｄ2 を比較
してＤ1 が小さければこれがクラッタに対応する情報で
あるので、ステップ６６で推定周波数としてｆ1 を選択
する。逆にＤ2 が小さければ、ステップ６７で推定周波
数としてｆ2 を選択することになる。
【００９６】以上のように、この実施例では、周波数推
定手段が、上記受信信号を入力してラティス反射係数を
計算する第一の反射係数計算手段と、上記第一の反射係
数計算手段から転送されるラティス反射係数を用いて上
記受信信号を処理するラティスフィルタと、上記ラティ
スフィルタから転送される信号を入力してラティス反射
係数を計算する第二の反射係数計算手段と、上記第二の
反射係数計算手段から転送されるラティス反射係数を入
力して、該ラティス反射係数の位相を用いてクラッタの
ドップラ中心周波数を推定する推定周波数決定手段を備
えたことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【００９７】実施例７ この実施例は、中間周波数推定誤差を軽減するために、
以下の要素を備えて構成したものである。 （ａ）受信信号を入力し、レンジビンごとに電力値を計
算して最大電力値を示すレンジビンに対応するレンジビ
ン番号を転送する第一の最大電力検出手段、（ｂ）上記
最大電力検出手段から転送されるレンジビン番号を入力
して、そのレンジビン番号に対応するデータを除いて反
射係数を計算する第一のラティス反射係数計算手段、
（ｃ）上記ラティス反射係数計算手段から転送されるラ
ティス反射係数を用いて、 上記受信信号を処理するラ
ティスフィルタ、（ｄ）上記ラティスフィルタから転送
される信号を取り込み、レンジビンごとに信号電力値を
計算して最大電力値を示すレンジビンに対応するレンジ
ビン番号を転送する第二の最大電力検出手段、（ｅ）上
記ラティスフィルタから転送される信号を取り込み、ま
た上記第二の最大電力検出手段から転送されるレンジビ
ン番号を入力して、そのレンジビン番号に対応するデー
タを除いてラティス反射係数を計算する第二のラティス
反射係数計算手段、（ｆ）上記第二のラティス反射係数
計算手段から転送されるラティス反射係数を入力して、
その位相項からクラッタの中心周波数を推定する推定周
波数決定手段、（ｇ）所望のクラッタ抑圧性能が得られ
るようにあらかじめ設計しておいたノッチフィルタ係数
を用いて、ノッチフィルタのノッチがクラッタの存在領
域に形成されるようにノッチフィルタ荷重を計算するフ
ィルタ荷重計算手段、（ｈ）上記フィルタ荷重計算手段
によって計算されたフィルタ荷重値を用いて受信信号の
処理を行うノッチフィルタ。
【００９８】以上、上記（ａ）〜（ｈ）について図２４
を用いて説明する。図中、従来例及び上記実施例１〜４
と同等部分は同一符号を付し、重複説明を省く。図２４
において、５ａは受信信号を入力し、最大電力を示すレ
ンジビン番号を検出して出力する第一の最大電力検出手
段、１ａは最大電力検出手段５ａから転送されたレンジ
ビン番号に対応するデータを除いてラティス反射係数を
計算する第一の反射係数計算手段、５ｂはラティスフィ
ルタ１７により処理された信号を入力して最大電力を示
すレンジビン番号を検出して出力する第二の最大電力検
出手段、１ｂは最大電力検出手段５ｂから転送されたレ
ンジビン番号に対応するデータを除いてラティス反射係
数を計算する第二の反射係数計算手段である。この実施
例によれば、最大電力を示すレンジビンに対応するデー
タを取り除いてラティス反射係数を計算することによ
り、上記大電力の目標信号の影響による目標信号レンジ
ビン近辺のクラッタ抑圧性能の劣化を軽減することがで
き、更に反射係数計算手段を２つ用意することにより生
成される２種類のラティス反射係数からクラッタ中心周
波数を推定することにより、上記マニュアルＭＴＩによ
って変調を受けた受信機雑音成分の影響によるクラッタ
ドップラ中心周波数の推定誤差を軽減することができ
る。
【００９９】以上のように、この実施例では、周波数推
定手段が、上記受信信号を入力しレンジビン毎に電力値
を計算して比較し、最大電力値を示すレンジビン番号を
検出する第一の最大電力検出手段と、上記受信信号を入
力して、上記第一の最大電力検出手段から転送されるレ
ンジビン番号に対応するデータを除いて反射係数を計算
する第一の反射係数計算手段と、上記第一の反射係数計
算手段から転送されるラティス反射係数を用いて上記受
信信号を処理するラティスフィルタと、上記ラティスフ
ィルタから転送される信号を入力し、レンジビン毎に電
力値を計算して比較し、最大電力値を示すレンジビン番
号を検出する第二の最大電力検出手段と、上記ラティス
フィルタから転送される信号を用いて上記第二の最大電
力検出手段から転送されるレンジビン番号に対応するデ
ータを除いてラティス反射係数を計算する第二のラティ
ス反射係数計算手段と、上記第一、第二のラティス反射
係数計算手段から転送されるラティス反射係数を入力し
て、該ラティス反射係数の位相を用いてクラッタのドッ
プラ中心周波数を推定する推定周波数決定手段を備えた
ことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【０１００】実施例８．この実施例は、中心周波数推定
誤差を軽減するために、以下の要素を備えて構成したも
のである。 （ａ）受信信号を入力し、レンジビンごとにラティス反
射係数を計算する第一のラティス反射係数計算手段、
（ｂ）上記第一のラティス反射係数計算手段から転送さ
れる複数のラティス反射係数を入力して、その中間値を
計算する第一のメディアンフィルタ、（ｃ）上記メディ
アンフィルタから転送される複数のラティス反射係数を
用いて、 上記受信信号を処理するラティスフィルタ、
（ｄ）上記ラティスフィルタから転送されるデータを取
り込み、レンジビンごとにラティス反射係数を計算する
第二のラティス反射係数計算手段、（ｅ）上記第二のラ
ティス反射係数計算手段から転送される複数のラティス
反射係数を取り込み、その中間値を転送するメディアン
フィルタ、（ｆ）上記メディアンフィルタから転送され
るラティス反射係数を入力して、その位相項からクラッ
タの中心周波数を推定する推定周波数決定手段、（ｇ）
所望のクラッタ抑圧性能が得られるようにあらかじめ設
計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッチフィ
ルタのノッチがクラッタの存在領域に形成されるように
ノッチフィルタ荷重を計算するフィルタ荷重計算手段、
（ｈ）上記フィルタ荷重計算手段によって計算されたフ
ィルタ荷重値を用いて受信信号の処理を行うノッチフィ
ルタ。
【０１０１】以下、上記（ａ）〜（ｈ）について図２５
を用いて説明する。図中、従来例及び上記実施例１〜５
と同等部分は同一符号を付し、重複説明を省く。図２５
において、１ａは受信信号の一部を分岐して入力し、レ
ンジビン毎にラティス反射係数を計算する第一の反射係
数計算手段、６ａは第一の反射係数計算手段１ａから転
送されたラティス反射係数を入力してその中間値を計算
する第一のメディアンフィルタ、１ｂはラティスフィル
タ１７により処理された信号を入力してレンジビン毎に
ラティス反射係数を計算する第二のラティス反射係数計
算手段、６ｂは第二の反射係数計算手段１ｂから転送さ
れた複数のラティス反射係数を入力し、その中間値を計
算して推定周波数決定手段８に転送する第二のメディア
ンフィルタである。この実施例によれば、ラティス反射
係数の中間値を利用することにより、上記大電力の目標
信号の影響による目標信号レンジビン近辺のクラッタ抑
圧性能の劣化を軽減することができ、更にラティス反射
係数計算手段を２つ用意することにより生成される２種
類のラティス反射係数からクラッタ中心周波数を推定す
ることにより、上記マニュアルＭＴＩによって変調を受
けた受信機雑音成分の影響によるクラッタドップラ中心
周波数の推定誤差を軽減することができる。
【０１０２】以上のように、この実施例では、周波数推
定手段が、上記受信信号を入力しレンジビン毎にラティ
ス反射係数を計算する第一のラティス反射係数計算手段
と、上記ラティス反射係数計算手段から転送される複数
のラティス反射係数を入力し、上記複数のラティス反射
係数の中間値を計算する第一のメディアンフィルタと、
上記第一のメディアンフィルタから転送されるラティス
反射係数を用いて上記受信信号を処理するラティスフィ
ルタと、上記ラティスフィルタから転送される信号を入
力してラティス反射係数を計算する第二のラティス反射
係数計算手段と上記第二のラティス反射係数計算手段か
ら転送される複数のラティス反射係数を入力して、上記
複数のラティス反射係数の中間値を計算する第二のメデ
ィアンフィルタと、上記第二のメディアンフィルタから
転送されるラティス反射係数と上記第一のメディアンフ
ィルタから転送されるラティス反射係数を分岐して入力
して、該ラティス反射係数の位相を用いてクラッタのド
ップラ中心周波数を推定する推定周波数決定手段を備え
たことを特徴とするクラッタ抑圧装置を説明した。
【０１０３】なお上記実施例６〜８では、反射係数計算
手段、ラティスフィルタを一つずつ追加しているが、推
定周波数決定手段においてＮ次方程式が解ければ、それ
ぞれＮ−１個追加することができ、同様の効果を奏す
る。
【０１０４】以上のように、実施例３によれば、受信信
号を入力して反射係数計算手段によってラティス反射係
数を計算し、そのラティス反射係数の位相から受信信号
中に含まれる単峰の移動クラッタのドップラ中心周波数
を推定し、予め設計しておいたノッチフィルタ係数と上
記推定周波数とから、ノッチフィルタの振幅特性は変化
させずに、クラッタ領域にフィルタのノッチを移動させ
てクラッタを抑圧するので、フィルタのノッチの深さや
ノッチ周波数の変動によるクラッタの消え残りを軽減す
ることができる。
【０１０５】また、実施例４によれば、ラティス反射係
数を計算する前処理として、最大電力検出手段にて入力
するデータのレンジビン毎の電力値を計算、比較して、
最大電力を示すレンジビン番号を検出し、このレンジビ
ン番号に対応するデータを除いてラティス反射係数を計
算してその位相からクラッタ中心周波数を推定すること
により、大電力の目標信号の影響を受けて生じる目標信
号の存在するレンジビン近辺のクラッタ抑圧性能の劣化
を軽減することができる。
【０１０６】また、実施例５によれば、受信信号を入力
してレンジビン毎にラティス反射係数を計算し、メディ
アンフィルタにてこの複数のラティス反射係数の中間値
を計算してその位相からクラッタドップラ中心周波数を
推定することにより、大電力の目標信号の影響を受けて
生じる目標信号の存在するレンジビン近辺のクラッタ抑
圧性能の劣化を軽減することができる。
【０１０７】また、実施例６によれば、受信信号を入力
してラティス反射係数を計算し、このラティス反射係数
を用いてラティスフィルタで受信信号を処理し、処理さ
れた信号から２つ目のラティス反射係数を計算して生成
される２つのラティス反射係数から２つのノッチ周波数
を計算して、これらのノッチ周波数からその絶対値を比
較してクラッタに対応する周波数を選択することによ
り、マニュアルＭＴＩで前処理された受信信号に対し
て、変調を受けた受信機雑音の影響によるクラッタ抑圧
性能の劣化を軽減することができる。
【０１０８】また、実施例７によれば、受信信号を入力
して最大電力を示すレンジビン番号を検出し、そのレン
ジビン番号に対応するデータを除いてラティス反射係数
を計算し、このラティス反射係数を用いてラティスフィ
ルタで受信信号を処理し、その出力信号に関して再び最
大電力を示すレンジビン番号を検出し、そのレンジビン
番号に対応するデータを除いてラティス反射係数を計算
し、これら２つのラティス反射係数から２つのノッチ周
波数を計算して、これらのノッチ周波数からその絶対値
を比較してクラッタに対応する周波数を選択することに
より、大電力の目標信号の影響を受けて生じる目標信号
の存在するレンジビン近辺のクラッタ抑圧性能の劣化及
び、マニュアルＭＴＩで前処理された受信信号に対し
て、変調を受けた受信機雑音の影響によるクラッタ抑圧
性能の劣化をも軽減することができる。
【０１０９】また、実施例８によれば、受信信号を入力
してレンジビン毎にラティス反射係数を計算し、生成さ
れた複数のラティス反射係数の中間値をメディアンフィ
ルタにて計算し、このラティス反射係数を用いてラティ
スフィルタで受信信号を処理し、その出力信号に関して
再びレンジビン毎にラティス反射係数を計算し、生成さ
れた複数のラティス反射係数の中間値をメディアンフィ
ルタにて計算し、これら２つのラティス反射係数から２
つのノッチ周波数を計算して、これらのノッチ周波数か
らその絶対値を比較してクラッタに対応する周波数を選
択することにより、大電力の目標信号の影響を受けて生
じる目標信号の存在するレンジビン近辺のクラッタ抑圧
性能の劣化及び、マニュアルＭＴＩで前処理された受信
信号に対して、変調を受けた受信機雑音の影響によるク
ラッタ抑圧性能の劣化をも軽減することができる。
【０１１０】また、以上の実施例では、クラッタを抑圧
する場合を示したが、この発明に係る装置は、入力信号
から不要な信号を抑圧するその他の不要信号抑圧装置で
あってもかまわない。
【０１１１】
【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、ラ
ティスフィルタの反射係数計算において目標信号の影響
を排除するように電力検出手段を設けたので、あるいは
第２の発明によれば、メディアンフィルタを設けたの
で、反射係数計算用のデータにクラッタだけでなく、目
標信号を含んでいても、目標信号の影響を受けずにクラ
ッタを抑圧することができる装置を提供できるという効
果がある。
【０１１２】また、第３、第４の発明によれば、クラッ
タ領域にフィルタのノッチを移動させてクラッタを抑圧
するので、フィルタのノッチの深さやノッチ周波数の変
動によるクラッタの消え残りを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示すブロック線図であ
る。
【図２】電力値比較手段の動作を示すフローチャート図
である。
【図３】この発明の実施例１の動作を説明するための周
波数スペクトル図である。
【図４】この発明の実施例２を示すブロック線図であ
る。
【図５】メディアンフィルタの動作を示すフローチャー
ト図である。
【図６】この発明の実施例２の動作原理を説明するため
の図である。
【図７】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図８】従来例の動作を説明するための周波数スペクト
ル図である。
【図９】第３と第４の発明の実施例の動作を説明するた
めの周波数スペクトル図である。
【図１０】本発明の実施例におけるクラッタ抑圧フィル
タの構成を示すブロック図である。
【図１１】従来のクラッタ抑圧装置の性能を示す図であ
る。
【図１２】本発明のクラッタ抑圧装置の性能を示す図で
ある。
【図１３】計算機シミュレーションにおける入力信号を
示す図である。
【図１４】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図１５】第３と第４の発明の実施例の動作を説明する
ための周波数スペクトル図である。
【図１６】第３と第４の発明の実施例における最大電力
検出手段の動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【図１７】第３と第４の発明の実施例の動作を説明する
ための周波数スペクトル図である。
【図１８】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図１９】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図２０】第３と第４の発明の実施例の動作を説明する
ための周波数スペクトル図である。
【図２１】第３と第４の発明の実施例の動作を説明する
ための周波数スペクトル図である。
【図２２】第３と第４の発明の実施例の動作を説明する
ための周波数スペクトル図である。
【図２３】第３と第４の発明の実施例における周波数決
定手段の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２４】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図２５】第３と第４の発明の実施例を示す構成図であ
る。
【図２６】従来装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】パルスレーダの送受信のタイミングを示す信
号波形図である。
【図２８】従来装置の動作を説明するための処理レンジ
ビンと学習ブロックの位置関係を示す図である。
【図２９】従来装置の動作を説明するための周波数スペ
クトル図である。
【図３０】従来装置の動作を説明するための周波数スペ
クトル図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ 反射係数計算手段 ５，５ａ，５ｂ 最大電力検出手段 ８ 周波数決定手段 ９，９ａ，９ｂ メディアンフィルタ １０ フィルタ荷重計算手段 １１ ノッチフィルタ １６ 周波数推定手段 １７ ラティスフィルタ １８ フィルタ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−255675（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50772（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 13/53 G01S 7/32

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の要素を有する不要信号抑圧装置 （ａ）入力信号から入力信号の電力を計算し、少なくと
    も最大電力を示す入力信号を検出する電力検出手段、
    （ｂ）少なくとも上記電力検出手段により検出された最
    大電力を示す入力信号を除き、残りの他の入力信号に基
    づいて反射係数を算出する反射係数計算手段、（ｃ）上
    記反射係数計算手段により算出された反射係数に基づい
    て、入力信号の不要信号を抑圧する格子形フィルタ。
  2. 【請求項２】 以下の要素を有する不要信号抑圧装置 （ａ）入力信号を入力し、各入力信号に対して所定の反
    射係数を計算する反射係数計算手段、 （ｂ）上記反射係数計算手段により計算された複数の反
    射係数の中から中間の値を示す反射係数を出力するメデ
    ィアンフィルタ、 （ｃ）上記メディアンフィルタから出力された反射係数
    に基づいて入力信号の不要信号を抑圧する格子形フィル
    タ。
  3. 【請求項３】 以下の要素を有する不要信号抑圧装置 （ａ）入力信号を入力して入力信号のもつ不要信号の周
    波数を随時推定する周波数推定手段、 （ｂ）所望の不要信号抑圧性能が得られるようにあらか
    じめ設計しておいたノッチフィルタ係数を用いて、ノッ
    チフィルタのノッチが上記周波数推定手段により推定さ
    れた周波数に対して形成されるようにノッチフィルタ係
    数の位相を調整して、ノッチフィルタ荷重を計算するフ
    ィルタ荷重計算手段、 （ｃ）フィルタ荷重計算手段により計算された荷重に基
    づいて入力信号の持つ不要信号を抑圧するノッチフィル
    タ。
  4. 【請求項４】 上記周波数推定手段は、 （ａ１）入力信号を入力し、反射係数を計算する反射係
    数計算手段と、 （ａ２）上記反射係数計算手段により計算された反射係
    数の位相項を抽出し、該位相項から入力信号のもつ不要
    信号の中心周波数を推定する周波数決定手段とを備えた
    ことを特徴とする請求項３記載の不要信号抑圧装置。
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