JP2837257B2 - 目標観測装置 - Google Patents
目標観測装置Info
- Publication number
- JP2837257B2 JP2837257B2 JP2303346A JP30334690A JP2837257B2 JP 2837257 B2 JP2837257 B2 JP 2837257B2 JP 2303346 A JP2303346 A JP 2303346A JP 30334690 A JP30334690 A JP 30334690A JP 2837257 B2 JP2837257 B2 JP 2837257B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- target
- observation data
- memory
- signal
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーダ（RADAR:RAdio Ditection And Rang
ing）装置やソナー（SONAR:SOund NAvigation Rangin
g）装置等において、逐次の観測毎に座標等の観測対象
の位置が変動するような観測対象からの信号を確実に抽
出することができ、観測対象とする目標の存在確率の高
い観測データを得ることのできる目標観測装置に関する
ものである。
ing）装置やソナー（SONAR:SOund NAvigation Rangin
g）装置等において、逐次の観測毎に座標等の観測対象
の位置が変動するような観測対象からの信号を確実に抽
出することができ、観測対象とする目標の存在確率の高
い観測データを得ることのできる目標観測装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 従来のレーダ装置やソナー装置等は移動する目標に対
して存在確率の高い観測データを求めることを目的とす
る装置を持たない。
して存在確率の高い観測データを求めることを目的とす
る装置を持たない。
一方、逐次の掃引毎の観測で得られた観測データを複
数利用して信号対雑音比を改善し対象目標の検出を容易
にする相関処理装置の一例としては第１図に示すものが
あった。
数利用して信号対雑音比を改善し対象目標の検出を容易
にする相関処理装置の一例としては第１図に示すものが
あった。
第１図において、１はレーダ装置やソナー装置等の観
測装置である。２は各掃引毎の観測データを順次重み付
け加算する相関処理装置であり、21は第１の乗算器、23
は第２の乗算器、22は加算器、24はメモリである。
測装置である。２は各掃引毎の観測データを順次重み付
け加算する相関処理装置であり、21は第１の乗算器、23
は第２の乗算器、22は加算器、24はメモリである。
この相関処理装置の動作について説明すれば、レーダ
装置等１から出力される掃引毎の観測データである受信
信号は、本装置２の入力信号として、入力端子2dを介し
て第１の乗算器21に供給される。第１の乗算器21は各領
域座標毎の受信信号値と第１の重付係数ａ（通常１未
満）とを乗算して、出力信号を加算器22に供給する。加
算器22は第１の乗算器21の出力信号と後述の動作に従う
第２の乗算器23の出力信号を加算して、本装置２の出力
信号として出力するとともに、メモリ24に供給する。こ
のとき、乗算器23の動作は、メモリ24から第１の乗算器
が加算器22に供給する信号と同じ領域座標にある信号値
を選定して、第２の重付係数ｂ（通常１未満）と乗算し
た信号値を出力する。
装置等１から出力される掃引毎の観測データである受信
信号は、本装置２の入力信号として、入力端子2dを介し
て第１の乗算器21に供給される。第１の乗算器21は各領
域座標毎の受信信号値と第１の重付係数ａ（通常１未
満）とを乗算して、出力信号を加算器22に供給する。加
算器22は第１の乗算器21の出力信号と後述の動作に従う
第２の乗算器23の出力信号を加算して、本装置２の出力
信号として出力するとともに、メモリ24に供給する。こ
のとき、乗算器23の動作は、メモリ24から第１の乗算器
が加算器22に供給する信号と同じ領域座標にある信号値
を選定して、第２の重付係数ｂ（通常１未満）と乗算し
た信号値を出力する。
［発明が解決しようとする課題］ 以上に述べた従来の相関処理装置における信号処理
は、本質的に、毎回の観測で得られる信号について同じ
領域座標にあるものを逐次に重み付け加算することによ
り、信号対雑音比を改善して観測対象からの信号の検出
を容易にする処理と言える。ここで、従来の装置の問題
点は逐次の観測で得られる信号について同じ領域座標に
あるもののみを加算することである。すなわち、例えば
観測対象が移動する場合には、毎回の観測において観測
対象の存在する領域座標が異なるため、観測対象からの
信号を加算することが困難となり、雑音と同様に観測デ
ータが消失したり薄まってしまっていた。
は、本質的に、毎回の観測で得られる信号について同じ
領域座標にあるものを逐次に重み付け加算することによ
り、信号対雑音比を改善して観測対象からの信号の検出
を容易にする処理と言える。ここで、従来の装置の問題
点は逐次の観測で得られる信号について同じ領域座標に
あるもののみを加算することである。すなわち、例えば
観測対象が移動する場合には、毎回の観測において観測
対象の存在する領域座標が異なるため、観測対象からの
信号を加算することが困難となり、雑音と同様に観測デ
ータが消失したり薄まってしまっていた。
このため、従来の装置では、逐次の観測時刻の間に観
測対象が移動して座標等が変動する場合は、変動しうる
範囲を含む広い領域を加算用のブロックとして、このブ
ロック毎の信号値を加算するか、もしくは観測毎の観測
対象の座標等の変動範囲を小さくするように観測間隔を
狭くして信号値を加算していた。しかしながら、上述の
対策では観測装置の分解能を損ない信号対雑音比の改善
も限られたものとなるだけでなく、アンテナ等の機構や
他の性能等との関係でも問題があった。なお、観測対象
の座標等の変動しうる範囲を予測して信号の加算処理を
行うことも考えられるが、それには大規模な信号処理装
置を必要とし、実用化には至っていない。
測対象が移動して座標等が変動する場合は、変動しうる
範囲を含む広い領域を加算用のブロックとして、このブ
ロック毎の信号値を加算するか、もしくは観測毎の観測
対象の座標等の変動範囲を小さくするように観測間隔を
狭くして信号値を加算していた。しかしながら、上述の
対策では観測装置の分解能を損ない信号対雑音比の改善
も限られたものとなるだけでなく、アンテナ等の機構や
他の性能等との関係でも問題があった。なお、観測対象
の座標等の変動しうる範囲を予測して信号の加算処理を
行うことも考えられるが、それには大規模な信号処理装
置を必要とし、実用化には至っていない。
［課題を解決するための手段及び作用］ 従来の装置の問題点を一般的に表現すれば、逐次の観
測の間に観測対象の持つ座標が変動するにも拘わらず、
それを同じとして加算することにある。従って、それを
解決するためには、逐次の観測により得られる時間・空
間の各領域の属性を表す観測データに対して、前回の観
測から今回の観測までの間に観測対象が移動しうる範囲
を移動範囲として指定し、重み付け加算を行う前回まで
の観測データを各領域座標毎に前記移動範囲まで拡大し
て検出し、観測対象の存在確率の高い観測データを求め
て、今回の観測データにそれを加算することにより、デ
ータの消失あるいは薄まりのない目標観測を行うことが
できる。すなわち、前回の観測から今回の観測までの間
に観測対象が移動しうる範囲まで拡大して前回までの観
測データを検出し、それを今回の観測データに加算すれ
ば、観測対象からの信号どうしが加算される確率は大き
くなるため観測対象からの信号は確実に抽出されて信号
対雑音比は向上する。
測の間に観測対象の持つ座標が変動するにも拘わらず、
それを同じとして加算することにある。従って、それを
解決するためには、逐次の観測により得られる時間・空
間の各領域の属性を表す観測データに対して、前回の観
測から今回の観測までの間に観測対象が移動しうる範囲
を移動範囲として指定し、重み付け加算を行う前回まで
の観測データを各領域座標毎に前記移動範囲まで拡大し
て検出し、観測対象の存在確率の高い観測データを求め
て、今回の観測データにそれを加算することにより、デ
ータの消失あるいは薄まりのない目標観測を行うことが
できる。すなわち、前回の観測から今回の観測までの間
に観測対象が移動しうる範囲まで拡大して前回までの観
測データを検出し、それを今回の観測データに加算すれ
ば、観測対象からの信号どうしが加算される確率は大き
くなるため観測対象からの信号は確実に抽出されて信号
対雑音比は向上する。
［実施例］ 以下、前述の従来の装置に適用した、本発明に係る実
施例を説明する。第２図は、重み付け加算装置を持つレ
ーダ装置等の要部構成を示すブロック図である。図にお
いて、従来の装置と異なる点は、加算器22とメモリ24の
間に平均値除去回路26を設けるとともに、第２の乗算器
23とメモリ24の間に最大値検出回路25を設けたことであ
る。なお、本実施例においては、観測データを受信信号
強度とし、検出される最大値は最大受信信号強度として
いる。なお、本例において、平均値除去回路26は加算器
22の出力信号を観測領域内で平均する平均値算出回路26
1と、加算器22の出力信号から前記平均値を減算する減
算器262で構成されるもので、重み付け加算毎に信号値
が大きくなることを防止するとともに、CFAR（Constant
−False−Alarm−Rate）回路（観測領域の全体的な信号
直流電圧レベルを一定化して誤警報の確率を一定にする
回路）として機能する。
施例を説明する。第２図は、重み付け加算装置を持つレ
ーダ装置等の要部構成を示すブロック図である。図にお
いて、従来の装置と異なる点は、加算器22とメモリ24の
間に平均値除去回路26を設けるとともに、第２の乗算器
23とメモリ24の間に最大値検出回路25を設けたことであ
る。なお、本実施例においては、観測データを受信信号
強度とし、検出される最大値は最大受信信号強度として
いる。なお、本例において、平均値除去回路26は加算器
22の出力信号を観測領域内で平均する平均値算出回路26
1と、加算器22の出力信号から前記平均値を減算する減
算器262で構成されるもので、重み付け加算毎に信号値
が大きくなることを防止するとともに、CFAR（Constant
−False−Alarm−Rate）回路（観測領域の全体的な信号
直流電圧レベルを一定化して誤警報の確率を一定にする
回路）として機能する。
次に動作について説明する。レーダ装置等１から出力
された受信信号は、本装置２の入力信号として、第１の
乗算器21で入力信号Ｘ（ｎ）と第１の重付係数ａとが乗
算され、乗算結果は加算器22に供給される。但し、Ｘ
（ｎ）はｎ回目の観測によって得られる入力信号であ
る。
された受信信号は、本装置２の入力信号として、第１の
乗算器21で入力信号Ｘ（ｎ）と第１の重付係数ａとが乗
算され、乗算結果は加算器22に供給される。但し、Ｘ
（ｎ）はｎ回目の観測によって得られる入力信号であ
る。
最初の観測データＸ（１）が入力されるときは、メモ
リ24には過去の目標の観測データが記憶されていないの
で、第２の乗算器23の出力信号は０である。この結果、
加算器22の出力信号Ｙ（１）はａ・Ｘ（１）となり、メ
モリ24にはａ・Ｘ（１）から平均値除去回路26により平
均値が除去された値が記憶される。但し、Ｙ（ｎ）はＸ
（ｎ）に対する加算器22の出力信号である。レーダ装置
等１で２回目以降の観測によって得られる観測データ
が、本装置２に供給された場合には、最大値検出回路25
は、メモリ24に記憶されている観測データの観測領域座
標毎について、観測領域座標を中心として観測対象が前
回の観測時刻との間で移動しうる移動範囲にある周囲座
標の信号の最大値をメモリ24から読み出し抽出する。抽
出された最大信号値は第２の乗算器23に供給される。前
記移動範囲は範囲指定信号により指定されている。
リ24には過去の目標の観測データが記憶されていないの
で、第２の乗算器23の出力信号は０である。この結果、
加算器22の出力信号Ｙ（１）はａ・Ｘ（１）となり、メ
モリ24にはａ・Ｘ（１）から平均値除去回路26により平
均値が除去された値が記憶される。但し、Ｙ（ｎ）はＸ
（ｎ）に対する加算器22の出力信号である。レーダ装置
等１で２回目以降の観測によって得られる観測データ
が、本装置２に供給された場合には、最大値検出回路25
は、メモリ24に記憶されている観測データの観測領域座
標毎について、観測領域座標を中心として観測対象が前
回の観測時刻との間で移動しうる移動範囲にある周囲座
標の信号の最大値をメモリ24から読み出し抽出する。抽
出された最大信号値は第２の乗算器23に供給される。前
記移動範囲は範囲指定信号により指定されている。
第２の乗算器23は、最大信号値と第２の重付係数ｂと
を乗算し、乗算結果を加算器22に供給する。なお、第の
重付係数ａと、第２の重付係数ｂの値は、装置のダイナ
ミックレンジや今まで加算した信号の減衰等の必要に応
じて設定する。
を乗算し、乗算結果を加算器22に供給する。なお、第の
重付係数ａと、第２の重付係数ｂの値は、装置のダイナ
ミックレンジや今まで加算した信号の減衰等の必要に応
じて設定する。
加算器22は、前述と同様に第１の乗算器21の出力信号
と、第２の乗算器23の出力信号とを加算して平均値除去
回路26に供給する。平均値除去回路26は供給された加算
結果から平均値を除去したものをメモリ24に供給すると
ともに、本発明による目標の存在確率の高い出力信号と
して外部へ供給する。
と、第２の乗算器23の出力信号とを加算して平均値除去
回路26に供給する。平均値除去回路26は供給された加算
結果から平均値を除去したものをメモリ24に供給すると
ともに、本発明による目標の存在確率の高い出力信号と
して外部へ供給する。
以上が第２図に示す、実施例の動作である。
本実施例では、今回と前回の観測の間に観測対象の移
動しうる座標範囲で最も強い受信信号値、すなわち最も
強く観測対象の存在を表す信号値を加算しているので、
既に得られている観測対象からの信号値を今回の観測で
得た観測対象からの信号値に加算できる可能性が大きく
なる。しかし、本発明は観測対象の存在を表す観測値を
受信信号強度に限定するものではなく、受信頻度や受信
信号強度及び受信頻度の時間・空間的分布及び変化等も
利用できる。また、観測対象を表す属性としても、本例
の座標によるものだけでなく、反射信号から得られるド
ップラ周波数、偏波面角度、反射信号の到来方位角を表
す測角値等に着目して同様の方法で目標の存在確率の高
い観測データを算出することができる。
動しうる座標範囲で最も強い受信信号値、すなわち最も
強く観測対象の存在を表す信号値を加算しているので、
既に得られている観測対象からの信号値を今回の観測で
得た観測対象からの信号値に加算できる可能性が大きく
なる。しかし、本発明は観測対象の存在を表す観測値を
受信信号強度に限定するものではなく、受信頻度や受信
信号強度及び受信頻度の時間・空間的分布及び変化等も
利用できる。また、観測対象を表す属性としても、本例
の座標によるものだけでなく、反射信号から得られるド
ップラ周波数、偏波面角度、反射信号の到来方位角を表
す測角値等に着目して同様の方法で目標の存在確率の高
い観測データを算出することができる。
［発明の効果］ 本発明によれば、観測対象が移動する場合にも、重み
付け加算される前回までの観測データを指定された移動
範囲まで拡げて読み出すので、観測対象の存在する確率
の高い領域を強調でき、観測対象からの信号の抽出を容
易にして爾後の信号処理の負担を軽減できるという利点
がある。
付け加算される前回までの観測データを指定された移動
範囲まで拡げて読み出すので、観測対象の存在する確率
の高い領域を強調でき、観測対象からの信号の抽出を容
易にして爾後の信号処理の負担を軽減できるという利点
がある。
第１図は、従来例に係る相関処理装置の構成を示す図、
第２図は本発明の一実施例に係る目標観測装置の構成を
示す図である。 １…レーダ装置等 ２…第１図においては相関処理装置であり、 第２図においては重み付け加算装置 2d…入力端子 2e…出力端子 21…第１の乗算器 22…加算器 23…第２の乗算器 24…メモリ 25…最大値検出回路 26…平均値除去回路 261…平均値算出回路 262…減算器
第２図は本発明の一実施例に係る目標観測装置の構成を
示す図である。 １…レーダ装置等 ２…第１図においては相関処理装置であり、 第２図においては重み付け加算装置 2d…入力端子 2e…出力端子 21…第１の乗算器 22…加算器 23…第２の乗算器 24…メモリ 25…最大値検出回路 26…平均値除去回路 261…平均値算出回路 262…減算器
フロントページの続き (72)発明者 永村 清隆 東京都三鷹市下連雀５丁目１番１号 日 本無線株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−10669（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173584（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25467（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】レーダ装置やソナー装置等の観測装置で、
逐次観測により観測データを取り込む手段と、 今回の観測データと前回までの観測データとを所定の重
付係数で重み付け加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を領域座標毎に記憶するメモリ手段
と、 メモリ手段の各領域座標毎の信号を順次読み出すとき
に、観測対象の移動特性に従って定められた移動範囲指
定信号により指定された範囲の各領域座標の周囲座標の
観測データを検出し、その最大値を当該領域座標の検出
値として順次読み出す最大値検出回路と、 を含み、目標の存在確率の高い観測データを得ることの
できる目標観測装置。 - 【請求項２】レーダ装置やソナー装置等の観測装置で、
逐次観測により観測データを取り込む手段と、 今回の観測データに所定の重付係数を乗算する第１の乗
算器と、 前回までの観測データに所定の重付係数を乗算する第２
の乗算器と、 前記両乗算器の出力を加算する加算器と、 前記加算手段の出力を領域座標毎に記憶するメモリ手段
と、 メモリ手段の各領域座標毎の信号を順次読み出すとき
に、観測対象の移動特性に従って定められた移動範囲指
定信号により指定された範囲の各領域座標の周囲座標の
観測データを検出し、その最大値を当該領域座標の検出
値として順次読み出す最大値検出回路と、 を含み、目標の存在確率の高い観測データを得ることの
できる目標観測装置。 - 【請求項３】請求項（１）記載の目標観測装置におい
て、 前記観測データが、反射信号強度、ドップラ周波数、偏
波面角度及び測角値のいずれか又はその組み合わせであ
ることを特徴とする目標観測装置。 - 【請求項４】請求項（１）記載の目標観測装置におい
て、 加算手段の出力を観測領域内で平均値算出し、各領域座
標の観測データからこの平均値を除去する平均値除去回
路が設けられていることを特徴とする目標観測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303346A JP2837257B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 目標観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303346A JP2837257B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 目標観測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04208888A JPH04208888A (ja) | 1992-07-30 |
| JP2837257B2 true JP2837257B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17919870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303346A Expired - Lifetime JP2837257B2 (ja) | 1990-11-08 | 1990-11-08 | 目標観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837257B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8103178A (nl) * | 1981-07-02 | 1983-02-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Zoekradarapparaat. |
| JPS6025467A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | 目標追尾方法 |
| JPH0718920B2 (ja) * | 1988-12-26 | 1995-03-06 | 三菱電機株式会社 | ビデオ積分器 |
-
1990
- 1990-11-08 JP JP2303346A patent/JP2837257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04208888A (ja) | 1992-07-30 |
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