JP2902155B2 - レーダ用クラッタ信号抑圧装置 - Google Patents

レーダ用クラッタ信号抑圧装置

Info

Publication number
JP2902155B2
JP2902155B2 JP3136286A JP13628691A JP2902155B2 JP 2902155 B2 JP2902155 B2 JP 2902155B2 JP 3136286 A JP3136286 A JP 3136286A JP 13628691 A JP13628691 A JP 13628691A JP 2902155 B2 JP2902155 B2 JP 2902155B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
calculating
subtraction
circuit
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3136286A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04361186A (ja
Inventor
喜男 加藤
博 岩渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Keiki Co Ltd filed Critical Tokyo Keiki Co Ltd
Priority to JP3136286A priority Critical patent/JP2902155B2/ja
Publication of JPH04361186A publication Critical patent/JPH04361186A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2902155B2 publication Critical patent/JP2902155B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海面、霧雨、大地等か
らの不必要な信号としてレーダ信号に混在するクラッタ
信号を抑圧するレーダ用クラッタ信号抑圧装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】レーダの信号には、ターゲットと呼ばれ
る船舶や航空機等の物標からの必要な信号と、クラッタ
と呼ばれる海面、雨、雲、大地等からの不必要な信号と
が混在している。レーダの信号処理においては、クラッ
タをできるだけ低く抑え、ターゲットを検出することを
目的としている。更に、クラッタが誤ってターゲットと
判定される確率を示す誤警報確率を一定値以下に抑え、
一定誤警報確率CFAR(Constant False Alarm Rate)
を得る処理が非常に重要である。
【0003】従来、レーダ装置において、クラッタ信号
を抑圧する信号処理方式としてlog−CFAR処理方
式が知られている。従来のlog−CFAR処理方式を
図4によって説明する。図4において、400は対数増
幅器であり入力信号を対数変換する。401は遅延回路
であり、対数変換されたレーダービデオ信号をN段分遅
延させる。402は加算回路であり、遅延回路401
N段の各遅延タップから出力される個々出力信号の総和
を演算する。403は平均値演算回路であり、加算回路
402からの総和信号を1/Nして平均値信号を算出す
る。404は減算回路であり、遅延回路401を通過し
たレーダビデオ信号から平均値演算回路403による平
均値信号を減算して逆対数増幅器405で逆対数変換す
ることでlog−CFAR出力信号を算出する。
【0004】log−CFAR処理ではレーダービデオ
信号が(1)式に示すレーリー分布信号にしたがう場合
には、その出力信号の確率密度関数p(z)が(2)式
に示すごとくレーリー分布信号の分散値bによらない信
号となる。尚、(2)式においてγはオイラー定数であ
る。
【0005】
【数1】
【0006】クラッタ信号のlog−CFAR出力信号
がある一定閾値T以上になる場合の確率を誤警報確率と
考えると、誤警報確率の値は(2)式をTから∞まで積
分することによって得られる。計算の結果、誤警報確率
は(3)式となりレーリー分布信号の分散値bによらず
一定の値となり、log−CFAR出力信号はCFAR
化されたことになる。
【0007】
【数2】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーダ
信号に於いてクラッタ信号はレーリー分布に従うばかり
ではなく、特に海面反射信号などはログノーマル分布
(log−normal分布)に従う場合も多く知られ
ている。このようにログノーマル分布に従うクラッタ信
号に対して従来のlog−CFAR処理を適用しても、
その出力信号はCFAR化されずにクラッタ信号の消え
残りが生じることになり、クラッタ中のターゲットを検
出することが困難となるという問題があった。
【0009】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、従来のlog−CFAR処理におい
てはCFAR化が困難であったログノーマル分布による
クラッタ信号に対して誤警報確率を一定にしてCFAR
化できるレーダ用クラッタ信号抑圧装置を提供すること
を目的とする。
【0010】
【問題点を解決するための手段】この目的を達成するた
め本発明のレーダ用クラッタ信号抑圧装置にあっては次
のように構成する。尚、実施例図面中の対応する符号を
併せて示す。即ち、本発明のレーダ用クラッタ信号抑圧
装置は、レーダ信号(X)を対数変換した対数信号
(Y)を出力する対数増幅手段(1)と、対数信号
(Y)の移動平均値(<Y>)を算出する平均値演算手
段(2)と、対数信号(Y)から移動平均値(<Y>)
を減算して第1の減算信号(V)を算出する第1の減算
手段(3)と、平均値演算手段(2)で演算対象となる
範囲の対数信号の最大値を算出する最大値算出手段
(4)と、平均値演算手段(2)で演算対象となる範囲
の対数信号の最小値を算出する最小値算出手段(5)
と、前記最大値から最小値を減算して第2の減算信号を
算出する第2の減算手段(6)と、第2の減算信号と、
目標とする誤警報確率と平均値演算手段(2)で演算対
象となる範囲に相当するサンプルデータ数によって定め
られる定数との積を算出し閾値信号(T1)を出力する
掛算手段(7)と、第1の減算信号(V)から閾値信号
(T1)を減算する第3の減算手段とを備えたことを特
徴とする。
【0011】
【作用】このような構成を備えた本発明のレーダ用クラ
ッタ信号抑圧装置によれば、従来のlog−CFAR処
理ではCFAR化が困難であったログノーマル分布信号
に対しても、ログノーマル分布信号の対数変換信号が正
規分布信号となることに着目し、正規分布信号の標準偏
差値を不変推定値を算出するのではなく、正規分布信号
の最大値と最小値から標準偏差値を推定し、この標準偏
差値から誤警報率を一定に保つ閾値を求め、最終的にl
og−CFAR出力信号から差し引くことで、ログノー
マル分布に従う信号からCFAR化された信号を得るこ
とができる。
【0012】
【実施例】はじめに本発明の原理について説明する。ま
ず確率密度関数p(x)が(4)式で示される確率変数
xをログノーマル分布という。
【0013】
【数3】
【0014】ログノーマル分布信号xの対数増幅器通過
出力信号Yは(5)式で表され、その平均値<Y>は
(6)式となる。
【0015】
【数4】
【0016】従って、ログノーマル分布Xのlog−C
FAR出力Vは(7)式で表される。
【0017】
【数5】
【0018】このlog−CFAR出力Vの確率密度関
数P(V)は(8)式で表されるので、閾値をTと定め
たときのlog−CFAR出力Vの誤警報確率FVは
(9)式となる。
【0019】
【数6】
【0020】(9)式よりログノーマル分布信号xのl
og−CFAR出力における誤警報確率Fv(T)は、
ログノーマル分布信号xの標準偏差σと対数増幅器の定
数aの関数となる。いま、対数増幅器の特性を一定とす
ると、ログノーマル分布信号xのlog−CFAR出力
誤警報確率は標準偏差σの値によって変動し、CFAR
化出力が得られないことが理解される。
【0021】ここで(9)式を、誤警報確率Fvを定め
たときの閾値T1の値を求める式に変形すると(10)
式となる。これにより閾値T1は目標とする誤警報確率
Fvとlog−CFAR出力の標準偏差〈V RY 1/2
よって定められることが解る。尚、対数増幅器通過出力
信号Yの分散値は(11)式によって与えられる。
【0022】
【数7】
【0023】従って、対数増幅器通過出力信号Yの標準
偏差信号を求めて(10)式に基づき閾値T1を設定す
ればログノーマル分布信号xに対するCFAR出力が求
められることになる。一方、対数増幅器通過出力信号Y
はログノーマル分布信号xを対数増幅した信号であり、
その確率分布は正規分布に従う。従って、その標準偏差
は、推定区間のデータの最大値、最小値から推定可能と
なる。
【0024】即ち、対数増幅器通過出力信号Yの標準偏
差値<VRY1/2 は(12)式に示すごとく、サンプル
集合の最大値Ymaxと最小値Yminiの差に係数A
を掛けることで推定できる。サンプル集合のデータ個数
による定数Aの値はティペット(Tippet)により
計算されており、統計学者のためのバイオメトリカ表
(Biometrika Table for Sta
tisticians)に示されている。
【0025】
【数8】
【0026】この(12)式を(10)式に代入すると
誤警報確率を一定に保つための閾値T1は(13)式の
ごとく、対数増幅器通過出力信号Yの最大値、最小値の
差に定数Bを掛けることで求められる。
【0027】
【数9】
【0028】log−CFAR出力信号vから(13)
式で定められる閾値T1を減算すると一定の誤警報確率
Fv以上の信号のみ出力されることになり、CFAR化
出力が得られることになる。尚、ここでの最大値、最小
値を対数増幅器通過出力信号Yについて説明したが、l
og−CFAR出力信号V(減算信号V)について最大
値、最小値を求めても同様の結果が得られることは言う
までもない。
【0029】図1は本発明の一実施例を示した実施例構
成図である。図1において、1は対数増幅器であり、2
は対数変換された対数信号Yの移動平均値<Y>を算出
する平均値演算回路である。3は対数信号Yからその平
均値<Y>を減算し従来のlog−CFAR化出力に相
当する第1の減算信号Vを出力する第1の減算回路であ
る。
【0030】4は平均値演算回路2で移動平均演算が行
われる演算対象となる信号の範囲でその最大値を算出す
る最大値算出回路であり、5は平均値演算回路2で移動
平均演算が行われる演算対象となる信号の範囲でその最
小値を算出する最小値算出回路である。6は最大値算出
回路4による最大値から最小値算出回路5による最小値
を減算し第2の減算信号を算出する第2の減算回路であ
る。7は第2の減算信号と目標とする誤警報確率値と移
動平均演算に用いられるデータサンプル数に従って定め
られる定数の積を算出し閾値信号T1を出力する掛算回
路である。更に、8は第1の減算信号Vから閾値信号T
1を減算し最終的にCFAR化出力信号を算出する第3
の減算回路である。
【0031】次に信号の流れに沿って各構成回路の機能
について説明する。ログノーマル分布信号Xは対数増幅
器1によって正規分布信号Yに変換される。正規分布信
号Yの移動平均値<Y>は平均値演算回路2によって算
出される。ここで平均値算出回路2は従来のlog−C
FAR処理で用いられていた図4に示した遅延回路40
1、加算回路402及び平均値演算回路403によって
実現できる。
【0032】第1の減算回路3では正規分布信号Yから
その移動平均値<Y>の減算が行われ、従来のlog−
CFAR化出力に相当する第1の減算信号Vが算出され
る。最大値算出回路4では平均値演算回路2で演算対象
となる区間に対応する信号Yの最大値を算出して出力す
る。例えば、平均値演算回路2における図4に示した遅
延回路401の遅延段数が8段で構成されているとする
と、それに対応する最大値算出回路4は図2の構成によ
って実現できる。
【0033】図2において、201、203、205は
それぞれ入力信号V0,V1,V2を連続して遅延させ
て出力する1段、2段、4段の遅延回路、202、20
4、206は2つの入力信号の振幅の大きい方を選択し
て出力する比較回路である。図3は図2の最大値算出回
路における各部の信号を示す。
【0034】まず比較回路202は、図3のV0信号と
1段遅延回路201で遅らせた信号を比較し、大きい方
を信号V1として出力する。これを図3の最初の2つの
V1信号では(1,2)で示しており、V0信号1とV
0信号2のうちの大きい方を出力することを意味する。
以下、残りのV0信号2〜12についても同様である。
【0035】2段目の比較回路204は、V1信号と2
段遅延回路203で遅らせた信号とを比較し、大きい方
を信号V2として出力する。これを図3の最初のV2信
号では(1〜4)で示しており、4つのV0信号1〜4
のうちの最も大きいものを出力することを意味する。以
下、残りのV2信号(2〜5)、(3〜6)、・・・
(9〜12)についても同様である。
【0036】3段目の比較回路206は、V2信号と4
段遅延回路205で遅らせた信号とを比較し、大きい方
を信号V3として出力する。これを図3の最初のV3信
号では(1〜8)で示しており、8つのV0信号1〜8
のうちの最も大きいものを出力することを意味する。以
下、残りのV3信号(2〜9)、(3〜10)・・・
(5〜12)についても同様である。
【0037】従って図3の構成によれば遅延回路8段分
に相当する信号区間の中の最大値がV3信号として算出
されることになる。再び図1を参照するに、最小値算出
回路5では平均値演算回路2で演算対象となる区間に対
応する信号Yの最小値を算出し出力する。最小値算出回
路5の構成としては、図2に示した最大値算出回路にお
ける比較回路202、204、206の機能を2つの入
力信号の内振幅の小さい信号を選択し出力するようにす
れば実現できる。
【0038】第2の減算回路6によって最大値算出回路
4からの最大値から最小値算出回路5からの最小値との
差、即ち第2の減算信号が算出される。この第2の減算
信号は掛算回路7に与えられ、第2の減算信号に目標と
する誤警報確率値と移動平均演算に用いられるデータサ
ンプル数に従って定められる定数との積が演算され閾値
信号T1として第3の減算回路8に出力される。
【0039】ここで、掛算回路7に対する定数は演算に
用いられるデータサンプル数が十分に大きければ、前記
(13)式における定数Bとほぼ一致した値となる。デ
ータサンプル数が小さい場合にはコンピュータシミュレ
ーションによって目的とする誤警報確率が得られる定数
値を求めることが容易に可能である。第3の減算回路8
ではlog−CFAR化出力信号としての第1の減算信
号から閾値信号T1が減算され、最終結果としてログノ
ーマル分布信号xについてCFAR化された出力信号が
求められる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のlog−CFAR処理ではCFAR化が困難であっ
たログノーマル分布信号に対しても、CFAR化された
出力信号を算出することができる。またCFAR化の演
算過程においてログノーマル分布信号の対数変換信号が
正規分布信号となることに着目し、その標準偏差値を不
変推定値を算出することなく対数変換信号の最大値と最
小値から推定する構成とすることで、被推定信号の自乗
値を算出することなく求めることが可能となり、装置構
成を安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示した回路ブロック
【図2】図1の最大値選択回路の実施例を示した回路ブ
ロック図
【図3】図2の最大値選択回路の信号処理を示した説明
【図4】従来のlog−CFAR処理を行う装置構成を
示した回路ブロック図
【符号の説明】
1:対数増幅器 2:平均値演算回路 3:第1の減算回路 4:最大値算出回路 5:最小値算出回路 6:第2の減算回路 7:掛算回路 8:第3の減算回路 201,203,205:遅延回路 202,204,206:比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−319684(JP,A) 特開 平4−216484(JP,A) 特開 昭61−180166(JP,A) 特開 昭60−179671(JP,A) 特開 昭57−165774(JP,A) 特開 昭54−60587(JP,A) 特開 昭50−151495(JP,A) 関根松夫著、「レーダ信号処理技 術」、電子情報通信学会、平成3年9月 20日初版発行、P.131〜P.140 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーダ信号を対数変換した対数信号を出力
    する対数増幅手段と、該対数信号の移動平均値を算出す
    る平均値演算手段と、前記対数信号から前記移動平均値
    を減算して第1の減算信号を算出する第1の減算手段
    と、前記平均値演算手段で演算対象となる範囲の対数信
    号の最大値を算出する最大値算出手段と、前記平均値演
    算手段で演算対象となる範囲の対数信号の最小値を算出
    する最小値算出手段と、前記最大値から最小値を減算し
    て第2の減算信号を算出する第2の減算手段と、該第2
    の減算信号と、目標とする誤警報確率と前記平均値演算
    手段で演算対象となる範囲に相当するサンプルデータ数
    によって定められる定数との積を算出し閾値信号を出力
    する掛算手段と、前記第1の減算信号から前記閾値信号
    を減算する第3の減算手段と、を備えたことを特徴とす
    るレーダ用クラッタ信号抑圧装置。
JP3136286A 1991-06-07 1991-06-07 レーダ用クラッタ信号抑圧装置 Expired - Fee Related JP2902155B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3136286A JP2902155B2 (ja) 1991-06-07 1991-06-07 レーダ用クラッタ信号抑圧装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3136286A JP2902155B2 (ja) 1991-06-07 1991-06-07 レーダ用クラッタ信号抑圧装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04361186A JPH04361186A (ja) 1992-12-14
JP2902155B2 true JP2902155B2 (ja) 1999-06-07

Family

ID=15171626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3136286A Expired - Fee Related JP2902155B2 (ja) 1991-06-07 1991-06-07 レーダ用クラッタ信号抑圧装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2902155B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5139725B2 (ja) * 2007-06-14 2013-02-06 日本無線株式会社 レーダ装置
CN107621635B (zh) * 2017-08-21 2020-09-01 电子科技大学 一种前视海面目标角超分辨方法
CN107728111A (zh) * 2017-09-22 2018-02-23 合肥工业大学 基于空间相关特性的sar图像联合cfar检测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
関根松夫著、「レーダ信号処理技術」、電子情報通信学会、平成3年9月20日初版発行、P.131〜P.140

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04361186A (ja) 1992-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3995270A (en) Constant false alarm rate (CFAR) circuitry for minimizing extraneous target sensitivity
US7286079B2 (en) Method and apparatus for detecting slow-moving targets in high-resolution sea clutter
US5465405A (en) Apparatus and method for detecting signals
CA2422355C (en) Adaptive control of the detection threshold of a binary integrator
JPH0320714B2 (ja)
JPS6111380B2 (ja)
JP2902155B2 (ja) レーダ用クラッタ信号抑圧装置
US5289194A (en) Combiner for two dimensional adaptive interference suppression system
JP2801904B2 (ja) Ca log/cfar装置
JPH04216484A (ja) レーダ用クラッタ信号抑圧装置
JPH023472B2 (ja)
Kamal Multi-Target. Detection in Cutter-Edge environments using modified GOCFAR
KR960016393B1 (ko) 다중 펄스 비동기식 누적을 이용한 산란 맵(Map) 검파기 및 성능 해석 방법
JPH035909Y2 (ja)
JPH05249227A (ja) レーダ用クラッタ信号抑圧装置
JPS61205878A (ja) レ−ダ−信号処理装置
JPH0352834B2 (ja)
JP2603758B2 (ja) キャビテーション雑音検出方法及びその装置
JPH0125342Y2 (ja)
JP2665442B2 (ja) レーダ信号処理方法及び装置
JP2678072B2 (ja) レーダ信号処理方法及び装置
JPH062260U (ja) 目標検出装置
JPH0215835B2 (ja)
JP2590118B2 (ja) レーダ信号処理装置
JPS6216694Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 10

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 10

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110319

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees