JP2801904B2 - Ｃａ ｌｏｇ／ｃｆａｒ装置 - Google Patents
Ｃａ ｌｏｇ／ｃｆａｒ装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダ受信ビデオ
信号におけるクラッタ信号を抑圧し、誤警報確率一定の
もとに目標信号を検出しようとするＣＡ ＬＯＧ／ＣＦ
ＡＲ（Cell Averaging Logarithmic Constant False Al
arm Rate）の技術分野に属する。
信号におけるクラッタ信号を抑圧し、誤警報確率一定の
もとに目標信号を検出しようとするＣＡ ＬＯＧ／ＣＦ
ＡＲ（Cell Averaging Logarithmic Constant False Al
arm Rate）の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】レーダビデオから目標を検出するために
は、クラッタやレーダ受信機雑音の性質を統計的に把握
する必要がある。クラッタやレーダ受信機雑音の除去の
方式としてＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式がよく知られている
（参考文献：関根松夫、レーダ信号処理技術、ｐ．ｐ．
９６−ｐ．ｐ．１５５、電子情報通信学会、平成３年９
月２０日）。従来のＬＯＧ／ＣＦＡＲ処理方式は平均値
によってクラッタレベルを規格化し、クラッタの実効値
を受信機雑音の実効値レベルまで抑圧しようとするもの
である。レーダビデオの分布がレイリー分布の場合は対
数変換をすると信号レベルの高い領域も低い領域もばら
つきが同じになる。
は、クラッタやレーダ受信機雑音の性質を統計的に把握
する必要がある。クラッタやレーダ受信機雑音の除去の
方式としてＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式がよく知られている
（参考文献：関根松夫、レーダ信号処理技術、ｐ．ｐ．
９６−ｐ．ｐ．１５５、電子情報通信学会、平成３年９
月２０日）。従来のＬＯＧ／ＣＦＡＲ処理方式は平均値
によってクラッタレベルを規格化し、クラッタの実効値
を受信機雑音の実効値レベルまで抑圧しようとするもの
である。レーダビデオの分布がレイリー分布の場合は対
数変換をすると信号レベルの高い領域も低い領域もばら
つきが同じになる。
【０００３】従って、平均値を減算した後、逆対数変換
を行えばＣＦＡＲ化が達成されたビデオが得られる。図
５にレイリー分布の入力ビデオをＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式
で処理したシミュレーションを示す。入力ビデオ（ａ）
を対数増幅器により対数ビデオ（ｂ）に変換し、この対
数ビデオから平均（ｃ）を算出し、対数ビデオ（ｂ）か
らこの平均を減算し（ｄ）、逆対数変換（ｅ）を行う。
この（ｅ）のビデオはＣＦＡＲ化されているため、目標
検出のためしきい値を設定すると（ｆ）に示すように目
標のみが検出することができる。ＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式
はレイリー分布の場合は有効に機能する。
を行えばＣＦＡＲ化が達成されたビデオが得られる。図
５にレイリー分布の入力ビデオをＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式
で処理したシミュレーションを示す。入力ビデオ（ａ）
を対数増幅器により対数ビデオ（ｂ）に変換し、この対
数ビデオから平均（ｃ）を算出し、対数ビデオ（ｂ）か
らこの平均を減算し（ｄ）、逆対数変換（ｅ）を行う。
この（ｅ）のビデオはＣＦＡＲ化されているため、目標
検出のためしきい値を設定すると（ｆ）に示すように目
標のみが検出することができる。ＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式
はレイリー分布の場合は有効に機能する。
【０００４】しかし、クラッタやレーダ受信機雑音の確
率分布はレイリー分布の他、ワイブル分布、対数正規分
布、ｋ−分布等多くの分布が知られており、これらの分
布はＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式では誤警報確率が一定になら
ない。図６にワイブル分布の入力ビデオをＬＯＧ／ＣＦ
ＡＲ方式で処理したシミュレーションを示す。入力ビデ
オ（ａ）を対数増幅器により対数ビデオ（ｂ）に変換
し、この対数ビデオから平均（ｃ）を算出し、対数ビデ
オ（ｂ）からこの平均を減算し（ｄ）、逆対数変換
（ｅ）を行う。この（ｅ）のビデオはＣＦＡＲ化されて
いないため、目標検出のためしきい値を設定するとその
設定レベルによっては（ｆ）に示すように偏在して多く
の誤目標を生ずることとなる。
率分布はレイリー分布の他、ワイブル分布、対数正規分
布、ｋ−分布等多くの分布が知られており、これらの分
布はＬＯＧ／ＣＦＡＲ方式では誤警報確率が一定になら
ない。図６にワイブル分布の入力ビデオをＬＯＧ／ＣＦ
ＡＲ方式で処理したシミュレーションを示す。入力ビデ
オ（ａ）を対数増幅器により対数ビデオ（ｂ）に変換
し、この対数ビデオから平均（ｃ）を算出し、対数ビデ
オ（ｂ）からこの平均を減算し（ｄ）、逆対数変換
（ｅ）を行う。この（ｅ）のビデオはＣＦＡＲ化されて
いないため、目標検出のためしきい値を設定するとその
設定レベルによっては（ｆ）に示すように偏在して多く
の誤目標を生ずることとなる。
【０００５】このため、これらの分布に対応したＣＦＡ
Ｒ方式が多く提案されている。特に、ランドクラッタ、
シークラッタ、シーアイスクラッタ、ウェザークラッタ
がワイブル分布に従うことが報告され、これに対応した
ワイブルＣＦＡＲ方式が多く紹介されている（前記文
献）。これらは信号の平均値とともに分散を求め、この
両者で信号を規格化しようとするものである。
Ｒ方式が多く提案されている。特に、ランドクラッタ、
シークラッタ、シーアイスクラッタ、ウェザークラッタ
がワイブル分布に従うことが報告され、これに対応した
ワイブルＣＦＡＲ方式が多く紹介されている（前記文
献）。これらは信号の平均値とともに分散を求め、この
両者で信号を規格化しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来より提案されてい
るワイブルＣＦＡＲ処理方式は、信号の平均および分散
（又は標準偏差）を用いて信号の規格化を行っている。
入力ビデオ信号の標本化値をｙ1、ｙ2、ｙ3、ｙ4、……とす
ると分散は数式１で表される。
るワイブルＣＦＡＲ処理方式は、信号の平均および分散
（又は標準偏差）を用いて信号の規格化を行っている。
入力ビデオ信号の標本化値をｙ1、ｙ2、ｙ3、ｙ4、……とす
ると分散は数式１で表される。
【０００７】
【数１】
【０００８】数式１から明らかなように、分散を求める
ためには、入力信号の２乗回路が必要となり、しかも２
乗処理をＡ／Ｄ変換の標本化時間単位毎に何回も実行し
なくてはならない。一般に掛算処理には多くの時間を要
するため、一標本化時間単位毎に処理を実行させるため
の掛算回路は大規模で高速な性能が要求される。
ためには、入力信号の２乗回路が必要となり、しかも２
乗処理をＡ／Ｄ変換の標本化時間単位毎に何回も実行し
なくてはならない。一般に掛算処理には多くの時間を要
するため、一標本化時間単位毎に処理を実行させるため
の掛算回路は大規模で高速な性能が要求される。
【０００９】なお、分散でなく標準偏差を用いる方法も
提案されているが、標準偏差は分散の平方根であるた
め、分散を求めたあとさらに平方根を求める回路が必要
となり、ここでも大規模かつ高速な性能が要求される。
その結果、従来提案されている技術では、回路構成が大
規模となり且つ高速動作が要求されるという問題点があ
る。
提案されているが、標準偏差は分散の平方根であるた
め、分散を求めたあとさらに平方根を求める回路が必要
となり、ここでも大規模かつ高速な性能が要求される。
その結果、従来提案されている技術では、回路構成が大
規模となり且つ高速動作が要求されるという問題点があ
る。
【００１０】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に
鑑みて、従来の分散や標準偏差のように標本化値毎の２
乗処理や平方根処理を用いず、それらより遥かに単純な
CellAveraging 回路によって振幅のばらつき具合を示す
指標である偏差と平均を求め、それぞれに適切な係数を
乗じたものの和をしきい値とするＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡ
Ｒ装置を提供することにある。
鑑みて、従来の分散や標準偏差のように標本化値毎の２
乗処理や平方根処理を用いず、それらより遥かに単純な
CellAveraging 回路によって振幅のばらつき具合を示す
指標である偏差と平均を求め、それぞれに適切な係数を
乗じたものの和をしきい値とするＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡ
Ｒ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明のＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡＲ装置は以下
の各手段を具備する。 （イ）入力レーダビデオ信号を対数変換する対数増幅器 （ロ）送信パルス幅より小さくない時間幅をτとしたと
き、対数増幅器からのビデオ信号に対し遅延時間が、
τ、２τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋２）τである各ビ
デオ信号を取り出すことのできる第１の遅延回路（但し
Ｍは偶数） （ハ）第１の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第１の加算器 （ニ）第１の加算器の出力をＭで除しその商を出力する
第１の除算器 （ホ）第１の除算器の出力を（Ｍ／２＋１）τだけ遅延
させて平均値Ｎとして出力する第２の遅延回路 （ヘ）第１の遅延回路の遅延時間が（Ｍ／２＋１）τの
出力信号から第１の除算器の出力を差し引く減算器 （ト）減算器の出力を絶対値化する絶対値変換器 （チ）絶対値変換器の出力に対し、遅延時間が、τ、２
τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋１）τである各出力信号
を取り出すことのできる第３の遅延回路 （リ）第３の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第２の加算器 （ヌ）第２の加算器の出力をＭで除しその商を偏差Ｄと
して出力する第２の除算器 （ル）第２の遅延回路の出力である平均値Ｎに係数Ｋ1
を乗じて出力する第１の乗算器 （オ）第２の除算器の出力である偏差Ｄに係数Ｋ2 を乗
じて出力する第２の乗算器 （ワ）第１の乗算器の出力Ｋ1 ・Ｎと第２の乗算器の出
力Ｋ2 ・Ｄを加算してＫ1 ・Ｎ＋Ｋ2 ・Ｄをしきい値と
して出力する第３の加算器 （カ）第１の遅延回路の出力ビデオ信号のうち遅延時間
が最大の（Ｍ＋２）τのビデオ信号と、第３の加算器か
らのしきい値とを受けて、ビデオ信号をしきい値と比較
してビデオ信号がしきい値を越えたとき目標と検知して
出力する比較器 （ヨ）比較器出力における誤目標検知確率（誤警報確
率）が予め設定した値によるような係数Ｋ1 およびＫ2
を算出し、第１の乗算器および第２の乗算器へそれぞれ
出力する係数算出器
めに、第１の発明のＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡＲ装置は以下
の各手段を具備する。 （イ）入力レーダビデオ信号を対数変換する対数増幅器 （ロ）送信パルス幅より小さくない時間幅をτとしたと
き、対数増幅器からのビデオ信号に対し遅延時間が、
τ、２τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋２）τである各ビ
デオ信号を取り出すことのできる第１の遅延回路（但し
Ｍは偶数） （ハ）第１の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第１の加算器 （ニ）第１の加算器の出力をＭで除しその商を出力する
第１の除算器 （ホ）第１の除算器の出力を（Ｍ／２＋１）τだけ遅延
させて平均値Ｎとして出力する第２の遅延回路 （ヘ）第１の遅延回路の遅延時間が（Ｍ／２＋１）τの
出力信号から第１の除算器の出力を差し引く減算器 （ト）減算器の出力を絶対値化する絶対値変換器 （チ）絶対値変換器の出力に対し、遅延時間が、τ、２
τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋１）τである各出力信号
を取り出すことのできる第３の遅延回路 （リ）第３の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第２の加算器 （ヌ）第２の加算器の出力をＭで除しその商を偏差Ｄと
して出力する第２の除算器 （ル）第２の遅延回路の出力である平均値Ｎに係数Ｋ1
を乗じて出力する第１の乗算器 （オ）第２の除算器の出力である偏差Ｄに係数Ｋ2 を乗
じて出力する第２の乗算器 （ワ）第１の乗算器の出力Ｋ1 ・Ｎと第２の乗算器の出
力Ｋ2 ・Ｄを加算してＫ1 ・Ｎ＋Ｋ2 ・Ｄをしきい値と
して出力する第３の加算器 （カ）第１の遅延回路の出力ビデオ信号のうち遅延時間
が最大の（Ｍ＋２）τのビデオ信号と、第３の加算器か
らのしきい値とを受けて、ビデオ信号をしきい値と比較
してビデオ信号がしきい値を越えたとき目標と検知して
出力する比較器 （ヨ）比較器出力における誤目標検知確率（誤警報確
率）が予め設定した値によるような係数Ｋ1 およびＫ2
を算出し、第１の乗算器および第２の乗算器へそれぞれ
出力する係数算出器
【００１２】第２の発明のＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡＲ装置
は、前記第１の発明の第１の遅延回路の出力のうち遅延
時間がτからτＭ／２までの各出力端および（Ｍ／２＋
２）τから（Ｍ＋１）τまでの各出力端のそれぞれと、
第１の加算器との間および遅延時間が（Ｍ／２＋１）τ
の出力端と減算器との間に振幅制限器を有することを特
徴とする。
は、前記第１の発明の第１の遅延回路の出力のうち遅延
時間がτからτＭ／２までの各出力端および（Ｍ／２＋
２）τから（Ｍ＋１）τまでの各出力端のそれぞれと、
第１の加算器との間および遅延時間が（Ｍ／２＋１）τ
の出力端と減算器との間に振幅制限器を有することを特
徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、数式１で表される分散
あるいはその平方根である標準偏差を用いないまでも、
それらに代わる振幅のばらつきの指標（単に偏差と呼ん
でいる）を用いることによってレーダビデオの振幅分布
の形態がワイブル分布の場合でも誤警報確率を一定にす
ることができるというものである。その実施の形態は、
レーダビデオを対数変換した後、従来より提案されてい
るワイブルＣＦＡＲ方式で求めている分散の代わりに標
準偏差に相当する値として振幅値のばらつきを示す偏差
Ｄを求め、平均Ｎと偏差Ｄの値にそれぞれ乗数Ｋ1、Ｋ2
を乗じてしきい値ＴＨとする。しきい値ＴＨは次の数
式２で与えられる。Ｋ1、Ｋ2 は誤警報確率を決定する係
数である。
あるいはその平方根である標準偏差を用いないまでも、
それらに代わる振幅のばらつきの指標（単に偏差と呼ん
でいる）を用いることによってレーダビデオの振幅分布
の形態がワイブル分布の場合でも誤警報確率を一定にす
ることができるというものである。その実施の形態は、
レーダビデオを対数変換した後、従来より提案されてい
るワイブルＣＦＡＲ方式で求めている分散の代わりに標
準偏差に相当する値として振幅値のばらつきを示す偏差
Ｄを求め、平均Ｎと偏差Ｄの値にそれぞれ乗数Ｋ1、Ｋ2
を乗じてしきい値ＴＨとする。しきい値ＴＨは次の数
式２で与えられる。Ｋ1、Ｋ2 は誤警報確率を決定する係
数である。
【００１４】
【数２】ＴＨ＝Ｋ1 ・Ｎ＋Ｋ2 ・Ｄ
【００１５】このしきい値をビデオの振幅と比較し、ビ
デオ振幅がしきい値を越えるものを目標として検出す
る。これはクラッタやレーダ受信機雑音を含んだ信号
を、平均のみならず偏差によっても規格化したことと同
等の効果をねらったもので、クラッタの分布によらずＣ
ＦＡＲ化を達成した目標検出を行うことができるもので
ある。
デオ振幅がしきい値を越えるものを目標として検出す
る。これはクラッタやレーダ受信機雑音を含んだ信号
を、平均のみならず偏差によっても規格化したことと同
等の効果をねらったもので、クラッタの分布によらずＣ
ＦＡＲ化を達成した目標検出を行うことができるもので
ある。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、第１の発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。レーダビデオは対数増幅器１で対数変換さ
れたのち遅延回路２（課題解決手段にいう第１の遅延回
路）へ入力される。遅延回路２は、図３に示すように、
送信パルス幅より小さくない時間幅をτとしたとき、入
力信号に対して遅延時間がτ、２τ、３τ、４τ、…
…、（Ｍ＋２）τである信号が取り出せるようになって
いる（但しＭは偶数）。τを単位遅延時間とするセクシ
ョンが（Ｍ＋２）個縦続に接続され各セクションから出
力が取り出せるようになっている。各セクションに左側
から番号を付せば左側のブロックは１からＭ／２であ
り、その右の１セクションは（Ｍ／２＋１）であり、そ
の右のブロックは（Ｍ／２＋２）から（Ｍ＋１）であ
り、最も右の１セクションが（Ｍ＋２）ということにな
る。
する。図１は、第１の発明の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。レーダビデオは対数増幅器１で対数変換さ
れたのち遅延回路２（課題解決手段にいう第１の遅延回
路）へ入力される。遅延回路２は、図３に示すように、
送信パルス幅より小さくない時間幅をτとしたとき、入
力信号に対して遅延時間がτ、２τ、３τ、４τ、…
…、（Ｍ＋２）τである信号が取り出せるようになって
いる（但しＭは偶数）。τを単位遅延時間とするセクシ
ョンが（Ｍ＋２）個縦続に接続され各セクションから出
力が取り出せるようになっている。各セクションに左側
から番号を付せば左側のブロックは１からＭ／２であ
り、その右の１セクションは（Ｍ／２＋１）であり、そ
の右のブロックは（Ｍ／２＋２）から（Ｍ＋１）であ
り、最も右の１セクションが（Ｍ＋２）ということにな
る。
【００１７】こうして遅延回路２によって遅延を受けた
信号のうち１番目からＭ／２番目までの出力は加算器３
で加算され、（Ｍ／２＋２）番目から（Ｍ＋１）番目ま
での出力は加算器４で加算され、両加算器の出力は除算
器５へ入力されここで両加算器の出力を加算した和をＭ
で除することにより平均ｎが得られる。ここで加算器３
と加算器４と除算器５中の加算部分が課題解決手段にい
う第１の加算器を構成し、除算器５の除算を行う部分が
第１の除算器ということになる。除算器５の出力である
平均ｎは遅延回路６（課題解決手段にいう第２の遅延回
路）と減算器７へ送られる。遅延回路６へ送られた信号
は（Ｍ／２＋１）τの遅延を受けて平均値Ｎとして乗算
器１３（第１の乗算器）へ出力される。
信号のうち１番目からＭ／２番目までの出力は加算器３
で加算され、（Ｍ／２＋２）番目から（Ｍ＋１）番目ま
での出力は加算器４で加算され、両加算器の出力は除算
器５へ入力されここで両加算器の出力を加算した和をＭ
で除することにより平均ｎが得られる。ここで加算器３
と加算器４と除算器５中の加算部分が課題解決手段にい
う第１の加算器を構成し、除算器５の除算を行う部分が
第１の除算器ということになる。除算器５の出力である
平均ｎは遅延回路６（課題解決手段にいう第２の遅延回
路）と減算器７へ送られる。遅延回路６へ送られた信号
は（Ｍ／２＋１）τの遅延を受けて平均値Ｎとして乗算
器１３（第１の乗算器）へ出力される。
【００１８】一方、減算器７へは遅延回路２の（Ｍ／２
＋１）番目のセクションからの信号が入力されており、
この信号から平均ｎを減じられ信号と平均との差分が算
出される。この差分は絶対値変換器８によってその絶対
値だけが取り出されて遅延回路９（課題解決手段にいう
第３の遅延回路）へ送られる。この遅延回路９、加算器
１０、加算器１１および除算器１２の動作は、先に述べ
た遅延回路２、加算器３、加算器４および除算器５の動
作と全く同じである。従って、加算器１０と加算器１１
と除算器１２中の加算器部分は課題解決手段にいう第２
の加算器を構成することになる。
＋１）番目のセクションからの信号が入力されており、
この信号から平均ｎを減じられ信号と平均との差分が算
出される。この差分は絶対値変換器８によってその絶対
値だけが取り出されて遅延回路９（課題解決手段にいう
第３の遅延回路）へ送られる。この遅延回路９、加算器
１０、加算器１１および除算器１２の動作は、先に述べ
た遅延回路２、加算器３、加算器４および除算器５の動
作と全く同じである。従って、加算器１０と加算器１１
と除算器１２中の加算器部分は課題解決手段にいう第２
の加算器を構成することになる。
【００１９】ただ、ここでは、遅延回路９へ入力される
信号は、遅延回路２の、加算器３および４によって加算
されるセクションに挟まれた中央（Ｍ／２＋１）のセク
ションの出力信号と平均ｎとの差の絶対値であり、遅延
回路９からは中央のセクションからの出力を除いた全セ
クションからの信号の和をセクション数Ｍで除算を行う
ことにより中央の値に対応する偏差Ｄを算出しているこ
とになる。すなわち信号のばらつきの移動平均を偏差と
して求めているのである。こうして得た偏差Ｄは乗算器
１４（第２の乗算器）へ出力される。
信号は、遅延回路２の、加算器３および４によって加算
されるセクションに挟まれた中央（Ｍ／２＋１）のセク
ションの出力信号と平均ｎとの差の絶対値であり、遅延
回路９からは中央のセクションからの出力を除いた全セ
クションからの信号の和をセクション数Ｍで除算を行う
ことにより中央の値に対応する偏差Ｄを算出しているこ
とになる。すなわち信号のばらつきの移動平均を偏差と
して求めているのである。こうして得た偏差Ｄは乗算器
１４（第２の乗算器）へ出力される。
【００２０】一方、平均値Ｎが入力されている乗算器１
３へは係数算出器１７から係数Ｋ1が入力されて乗算が
行われその積Ｋ1 ・Ｎが加算器１５（第３の加算器）へ
送られている。また、偏差Ｄが入力されている乗算器１
４へは係数算出器１７から係数Ｋ2 が入力されて乗算が
行われその積Ｋ2 ・Ｄが加算器１５へ送られている。加
算器１５はＫ1 ・ＮとＫ2 ・Ｄを加算しその和Ｋ1 ・Ｎ
＋Ｋ2 ・Ｄをしきい値として比較器１６へ送り出してい
る。
３へは係数算出器１７から係数Ｋ1が入力されて乗算が
行われその積Ｋ1 ・Ｎが加算器１５（第３の加算器）へ
送られている。また、偏差Ｄが入力されている乗算器１
４へは係数算出器１７から係数Ｋ2 が入力されて乗算が
行われその積Ｋ2 ・Ｄが加算器１５へ送られている。加
算器１５はＫ1 ・ＮとＫ2 ・Ｄを加算しその和Ｋ1 ・Ｎ
＋Ｋ2 ・Ｄをしきい値として比較器１６へ送り出してい
る。
【００２１】他方、比較器１６へは遅延回路２から、対
数変換され遅延されたレーダビデオが入力されている。
比較器１６ではこのレーダビデオをしきい値と比較し、
しきい値を越えた信号を目標信号として出力する。そし
て、比較器１６の出力における誤警報確率があらかじめ
定めた一定値になるように係数算出器１７でＫ1、Ｋ2の
値を調整する。
数変換され遅延されたレーダビデオが入力されている。
比較器１６ではこのレーダビデオをしきい値と比較し、
しきい値を越えた信号を目標信号として出力する。そし
て、比較器１６の出力における誤警報確率があらかじめ
定めた一定値になるように係数算出器１７でＫ1、Ｋ2の
値を調整する。
【００２２】このように、Ｋ1、Ｋ2 はしきい値を決定す
る。Ｋ1、Ｋ2 を大きくすることによりしきい値が上がり
誤目標の検出を抑えることができるが、真の目標検出率
を下げることとなる。逆にＫ1、Ｋ2 を小さくすると真の
目標検出率が上昇するが、誤目標検出も多くなる。Ｋ1、
Ｋ2 両者の値はレーダビデオ信号の分布特性に応じて決
定される。事前にレーダビデオ信号の特性に応じた値を
設定しておいてもよいが、ヒットの検出状況（多少、密
粗）を基に、時々刻々変わるレーダビデオの状況に対応
してＫ1、Ｋ2 （あるいはいずれか一方）の値を所望のア
ルゴリズムに応じて自動的に上下させる方法も可能であ
る。
る。Ｋ1、Ｋ2 を大きくすることによりしきい値が上がり
誤目標の検出を抑えることができるが、真の目標検出率
を下げることとなる。逆にＫ1、Ｋ2 を小さくすると真の
目標検出率が上昇するが、誤目標検出も多くなる。Ｋ1、
Ｋ2 両者の値はレーダビデオ信号の分布特性に応じて決
定される。事前にレーダビデオ信号の特性に応じた値を
設定しておいてもよいが、ヒットの検出状況（多少、密
粗）を基に、時々刻々変わるレーダビデオの状況に対応
してＫ1、Ｋ2 （あるいはいずれか一方）の値を所望のア
ルゴリズムに応じて自動的に上下させる方法も可能であ
る。
【００２３】以上述べて来た構成の本発明のＣＡ ＬＯ
Ｇ／ＣＦＡＲ装置に対し、図６で用いたワイブル分布の
ビデオ信号を入力処理した場合のシミュレーションを図
４に示す。入力ビデオを対数変換し平均を求める処理ま
では図６の（ａ）から（ｃ）に示した処理と同一であ
る。上述した方法で求めた偏差ビデオにしきい値がうま
く適合しヒットを良好に検出していることが分かる
（ｆ）。
Ｇ／ＣＦＡＲ装置に対し、図６で用いたワイブル分布の
ビデオ信号を入力処理した場合のシミュレーションを図
４に示す。入力ビデオを対数変換し平均を求める処理ま
では図６の（ａ）から（ｃ）に示した処理と同一であ
る。上述した方法で求めた偏差ビデオにしきい値がうま
く適合しヒットを良好に検出していることが分かる
（ｆ）。
【００２４】次に、第２の発明の実施例を説明する。図
２は、第２の発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１の発明の構成においては、複数の大きな目標が
近接して存在する場合、当該複数の目標部分のしきい値
が急激に上昇しそれら複数の目標が検出されにくくなる
という問題がある。第２の発明はこの問題を解決するた
めに、しきい値算出に用いるビデオ振幅に上限値を設け
るようにしたものである。構成としては、図２におい
て、遅延回路２の１番目から（Ｍ＋１）番目までの各セ
クションの出力と加算器３、４あるいは減算器７との間
に振幅制限器１８を設けたものである。
２は、第２の発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１の発明の構成においては、複数の大きな目標が
近接して存在する場合、当該複数の目標部分のしきい値
が急激に上昇しそれら複数の目標が検出されにくくなる
という問題がある。第２の発明はこの問題を解決するた
めに、しきい値算出に用いるビデオ振幅に上限値を設け
るようにしたものである。構成としては、図２におい
て、遅延回路２の１番目から（Ｍ＋１）番目までの各セ
クションの出力と加算器３、４あるいは減算器７との間
に振幅制限器１８を設けたものである。
【００２５】振幅制限器１８は通過させる振幅の上限レ
ベル（リミット値）が定まっており、遅延回路２の出力
レベルがリミット値未満である場合はそのまま通過させ
るが、リミット値以上である場合はリミット値で通過さ
せる。こうすることにより大振幅の目標信号がしきい値
算出回路へ入力するのを防止し、しきい値が上昇して目
標が検知されなくなるということを防止している。
ベル（リミット値）が定まっており、遅延回路２の出力
レベルがリミット値未満である場合はそのまま通過させ
るが、リミット値以上である場合はリミット値で通過さ
せる。こうすることにより大振幅の目標信号がしきい値
算出回路へ入力するのを防止し、しきい値が上昇して目
標が検知されなくなるということを防止している。
【００２６】以上述べて来たように本発明のＣＡ ＬＯ
Ｇ／ＣＦＡＲ装置では、従来提案されている分散や標準
偏差を求めるための１標本化時間内に乗算を何回も行わ
せる大規模で高速の乗算器を必要としないため容易に実
現できるという利点がある。本発明においても、第１の
乗算器と第２の乗算器という２つの乗算処理があるが、
これは１標本化時間に乗算処理を１回行うものであり高
速乗算を必要とするものではないし、また、Ｋ1 とＮ
（又はＫ2 とＤ）をアドレスとし、Ｋ1 ×Ｎ（又はＫ2
×Ｄ）の値をデータとして記憶した乗算値ＲＯＭによる
方法等により容易に実現できる。従って、大規模・高速
の乗算処理が必要でないという本発明の利点は充分実現
できる。
Ｇ／ＣＦＡＲ装置では、従来提案されている分散や標準
偏差を求めるための１標本化時間内に乗算を何回も行わ
せる大規模で高速の乗算器を必要としないため容易に実
現できるという利点がある。本発明においても、第１の
乗算器と第２の乗算器という２つの乗算処理があるが、
これは１標本化時間に乗算処理を１回行うものであり高
速乗算を必要とするものではないし、また、Ｋ1 とＮ
（又はＫ2 とＤ）をアドレスとし、Ｋ1 ×Ｎ（又はＫ2
×Ｄ）の値をデータとして記憶した乗算値ＲＯＭによる
方法等により容易に実現できる。従って、大規模・高速
の乗算処理が必要でないという本発明の利点は充分実現
できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、しきい値
の算出に対数変換後のビデオ信号振幅の平均値ＮをCell
Averaging法によって求める他、この平均値とビデオ信
号との差から同じくCell Averaging法を用いて振幅のば
らつきを示す偏差Ｄを求め、この平均値Ｎと偏差Ｄに係
数Ｋ1 およびＫ2 を乗じた値の和Ｋ1 Ｎ＋Ｋ2 Ｄをしき
い値として用いるようにしたので、振幅値のばらつきが
ワイブル分布のように大きいクラッタに対しても誤警報
確率を一定に抑えることができるという利点があり、更
に、偏差を求めるに当たってはCell Averaging方式を用
いたので、従来振幅のばらつきを示す指標として提案さ
れている分散や標準偏差を求める場合のように、大規模
・高速動作の乗算器を必要とせず実現が容易であるとい
う利点がある。
の算出に対数変換後のビデオ信号振幅の平均値ＮをCell
Averaging法によって求める他、この平均値とビデオ信
号との差から同じくCell Averaging法を用いて振幅のば
らつきを示す偏差Ｄを求め、この平均値Ｎと偏差Ｄに係
数Ｋ1 およびＫ2 を乗じた値の和Ｋ1 Ｎ＋Ｋ2 Ｄをしき
い値として用いるようにしたので、振幅値のばらつきが
ワイブル分布のように大きいクラッタに対しても誤警報
確率を一定に抑えることができるという利点があり、更
に、偏差を求めるに当たってはCell Averaging方式を用
いたので、従来振幅のばらつきを示す指標として提案さ
れている分散や標準偏差を求める場合のように、大規模
・高速動作の乗算器を必要とせず実現が容易であるとい
う利点がある。
【図１】第１の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】第２の発明の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】図１、図２で用いられている遅延回路２の詳細
図である。
図である。
【図４】図１の構成に図６と同じワイブル分布のビデオ
信号を入力処理したときのシミュレーション波形図であ
る。
信号を入力処理したときのシミュレーション波形図であ
る。
【図５】従来の、しきい値に偏差を加味しないＣＡ Ｌ
ＯＧ／ＣＦＡＲ装置へレイリー分布のビデオ信号を入力
処理したときのシミュレーション波形図である。
ＯＧ／ＣＦＡＲ装置へレイリー分布のビデオ信号を入力
処理したときのシミュレーション波形図である。
【図６】従来の、しきい値に偏差を加味しないＣＡ Ｌ
ＯＧ／ＣＦＡＲ装置へワイブル分布のビデオ信号を入力
処理したときのシミュレーション波形図である。
ＯＧ／ＣＦＡＲ装置へワイブル分布のビデオ信号を入力
処理したときのシミュレーション波形図である。
１ 対数増幅器 ２ 遅延回路 ３ 加算器 ４ 加算器 ５ 除算器 ６ 遅延回路 ７ 減算器 ８ 絶対値変換器 ９ 遅延回路 １０ 加算器 １１ 加算器 １２ 除算器 １３ 乗算器 １４ 乗算器 １５ 加算器 １６ 比較器 １７ 係数算出器 １８ 振幅制限器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外岡 幸吉 神奈川県横須賀市夏島町19番地 住友重 機械工業株式会社追浜造船所内 (72)発明者 山崎 寿男 神奈川県横須賀市夏島町19番地 住友重 機械工業株式会社追浜造船所内 (56)参考文献 進藤和澄、外３名，”適応的しきい値 算出回路によるレーダクラッタの抑 圧”，計測研究会 電気学会研究会資 料，社団法人 電気学会，平成７年11月 27日，ＩＭ−95−73，Ｐ．１−８ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/64 G01S 13/00 - 13/95
Claims (2)
- 【請求項１】 以下の各手段を具備することを特徴とす
るＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡＲ装置。 （イ）入力レーダビデオ信号を対数変換する対数増幅器 （ロ）送信パルス幅より小さくない時間幅をτとしたと
き、対数増幅器からのビデオ信号に対し遅延時間が、
τ、２τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋２）τである各ビ
デオ信号を取り出すことのできる第１の遅延回路（但し
Ｍは偶数） （ハ）第１の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第１の加算器 （ニ）第１の加算器の出力をＭで除しその商を出力する
第１の除算器 （ホ）第１の除算器の出力を（Ｍ／２＋１）τだけ遅延
させて平均値Ｎとして出力する第２の遅延回路 （ヘ）第１の遅延回路の遅延時間が（Ｍ／２＋１）τの
出力信号から第１の除算器の出力を差し引く減算器 （ト）減算器の出力を絶対値化する絶対値変換器 （チ）絶対値変換器の出力に対し、遅延時間が、τ、２
τ、３τ、４τ、……、（Ｍ＋１）τである各出力信号
を取り出すことができる第３の遅延回路 （リ）第３の遅延回路の出力のうち、遅延時間がτから
τＭ／２までの出力および（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋
１）τまでの出力を加算して出力する第２の加算器 （ヌ）第２の加算器の出力をＭで除しその商を偏差Ｄと
して出力する第２の除算器 （ル）第２の遅延回路の出力である平均値Ｎに係数Ｋ1
を乗じて出力する第１の乗算器 （オ）第２の除算器の出力である偏差Ｄに係数Ｋ2 を乗
じて出力する第２の乗算器 （ワ）第１の乗算器の出力Ｋ1 ・Ｎと第２の乗算器の出
力Ｋ2 ・Ｄを加算してＫ1 ・Ｎ＋Ｋ2 ・Ｄをしきい値と
して出力する第３の加算器 （カ）第１の遅延回路の出力ビデオ信号のうち遅延時間
が最大の（Ｍ＋２）τのビデオ信号と、第３の加算器か
らのしきい値とを受けて、ビデオ信号をしきい値と比較
してビデオ信号がしきい値を越えたとき目標と検知して
出力する比較器 （ヨ）比較器出力における誤目標検知確率（誤警報確
率）が予め設定した値によるような係数Ｋ1 およびＫ2
を算出し、第１の乗算器および第２の乗算器へそれぞれ
出力する係数算出器 - 【請求項２】 請求項１記載の第１の遅延回路の出力の
うち遅延時間がτからτＭ／２までの各出力端および
（Ｍ／２＋２）τから（Ｍ＋１）τまでの各出力端のそ
れぞれと、第１の加算器との間および遅延時間が（Ｍ／
２＋１）τの出力端と減算器との間に振幅制限器を有す
ることを特徴とするＣＡ ＬＯＧ／ＣＦＡＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323631A JP2801904B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Ｃａ ｌｏｇ／ｃｆａｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323631A JP2801904B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Ｃａ ｌｏｇ／ｃｆａｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148667A JPH10148667A (ja) | 1998-06-02 |
| JP2801904B2 true JP2801904B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=18156890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8323631A Expired - Fee Related JP2801904B2 (ja) | 1996-11-19 | 1996-11-19 | Ｃａ ｌｏｇ／ｃｆａｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801904B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008312054A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 信号検出装置、受信機およびしきい値算出方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4670446B2 (ja) * | 2005-04-13 | 2011-04-13 | 日本電気株式会社 | レーダ信号処理装置及びそれに用いるｃｆａｒ処理方法 |
| CN101872014A (zh) * | 2010-06-18 | 2010-10-27 | 深圳麒景雷信科技有限公司 | 基于改进的cosgo-cfar的目标信号检测方法 |
| CN104035090A (zh) * | 2014-05-16 | 2014-09-10 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种基于雷达目标检测的自由滑窗式cfar控制方法 |
| EP3382419A1 (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-03 | Melexis Technologies SA | Method and apparatus for echo detection |
| JP7322541B2 (ja) * | 2019-06-21 | 2023-08-08 | 株式会社アイシン | 物体検出装置 |
-
1996
- 1996-11-19 JP JP8323631A patent/JP2801904B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 進藤和澄、外３名，"適応的しきい値算出回路によるレーダクラッタの抑圧"，計測研究会 電気学会研究会資料，社団法人 電気学会，平成７年１１月２７日，ＩＭ−９５−７３，Ｐ．１−８ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008312054A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 信号検出装置、受信機およびしきい値算出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10148667A (ja) | 1998-06-02 |
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