JP2951135B2

JP2951135B2 - パルスレーダのクラッタ除去器

Info

Publication number: JP2951135B2
Application number: JP4341054A
Authority: JP
Inventors: 勝▲ちょる▼ 李
Original assignee: Sansei Denshi Co Ltd
Current assignee: Sansei Denshi Co Ltd
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1992-11-30
Publication date: 1999-09-20
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JPH06214007A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパルスレーダのビデオ信
号処理に係り、特にレーダ受信器のビデオ信号に含まれ
た各種クラッタ信号勢力を段階的に減殺させるか、効率
的に除去するためのクラッタ除去器に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダは用途によりパルスレーダ、連続
波(Continuous Wave) レーダ、周波数変調レーダ、位相
変調レーダ等があるが、航法、気象観測、海岸監視、地
形構造及び、車両移動状態把握用として用いられる一般
的なパルスレーダのブロック図は図１１のようである。
パルス変調器１０は反復するパルス列を発生し、送信器
１１はパルス列 (train of pulses)信号により高出力で
信号を増幅した後アンテナ１４に送信する。送受切換器
(duplexer) １２は一つのアンテナ１４を送信と受信で
共用できるように送信と受信を分離する役割をする。

【０００３】アンテナ１４はパルスを空間に放射し、標
的や地表面、海表面、雨、雲、霧等から反射されたエコ
ーを受信する。アンテナ１４の位置座標はアンテナ１４
を駆動させる機械装置１３と、表示及び制御器２１の間
に連結された位置サーポ系２２により制御されながらデ
ィスプレイ上の方位角とアンテナ１４の位置が同期され
る。アンテナ１４に受信されたエコー信号は送受切換器
１２を経て低雑音無線周波数(Radio Frequency: 以下Ｒ
Ｆと称ずる）増幅器１５に入力される。低雑音ＲＦ増幅
器１５は受信された信号を雑音を抑制しながら増幅す
る。

【０００４】ミキサ１６は局部発振器１７から発振する
信号と受信入力ＲＦ信号をミックスして通常３０ＭＨｚ
〜１２０ＭＨｚの中間周波信号(Intermediate Frequenc
y:以下ＩＦと称ずる）を作る。中間周波増幅器（ＩＦ
ＡＭＰ）１８は一種のマッチフィルター (matched filt
er) で、信号対雑音Ｓ／Ｎ比を向上しながら増幅する。
検波器１９は受信されたＩＦでビデオ信号を作る。この
ときのビデオ信号は標的から反射された信号と雑音及び
クラッタを含んでいる。クラッタ(clutter) とは地表
面、海表面、雨、雲、霧等から反射されてくるエコー
(echo) 信号を意味し、地表面から反射される地面クラ
ッタ (land clutter) と、海表面から反射される海面ク
ラッタ(sea clutter) 、そして雨、雲、霧等から反射さ
れる気象クラッタ (weather clutter:volume clutterと
もいう) 等がある。

【０００５】このようなクラッタ信号はレーダの使用目
的により有用な信号にもなり得るし、また不必要な信号
勢力にも見做されるが、一般的には不必要な信号勢力を
通称する。ビデオ信号処理器２０では不必要な雑音や、
または当時のレーダ場内の目的と捕捉して不必要と見做
されるクラッタを除去し、純粋な標的信号を抽出してデ
ィスプレイできるようにする。表示及び制御器２１では
陰極線管ＣＲＩ上にレーダが捕捉した標的を示し、必要
な各種状態を表示する。また、クラッタ選択調節ノブが
あり運用者が画面状態を操作できる。

【０００６】図１２はビデオ信号処理器２０をより細分
したもので、受信されたエコーからクラッタを除去する
クラッタ除去器２３と、各種雑音信号に対する抽出レベ
ルを、一定水準以下に減しながら標的信号を抽出するビ
デオ信号主処理器２４を示す。このようなパルスレーダ
は送信パルスを送りそのエコーを受信するが、エコー信
号には標的から反射される信号と地表面、海表面、雨、
雲、霧等環境因子から反射されるクラッタが共に存在す
るので目標物を正確に探知するために不必要なクラッタ
を除去する必要がある。これは陰極線管上にディスプレ
イされるクラッタは標的を区分するのに障碍となるから
である。

【０００７】従来において、パルスレーダのクラッタ除
去機能を遂行する方法は、単純な形態のアナログ基準モ
デルを選択してクラッタを除去するか、米国特許第４、
８３７、５７９号のように中央処理装置でクラッタアル
ゴリズムを計算して得た結果データを毎パルス反復期間
(Pulse Repetition Time:以下ＰＲＴと称ずる）ごとに
供給する方式がある。

【０００８】即ち、米国特許第４、８３７、５７９号に
よる方式である図１３と図１４によると、クラッタはシ
ステムプロセッサ６９で多数のレーダパラメータとさま
ざまな統計資料から得た多数の変数を考慮して計算され
る。レーダ運用者が調節パネルにある調節ノブを調節す
ると、これによるさまざまな変数を考慮してシステムプ
ロセッサ６９が適切なアルゴリズムを導出するために計
算を遂行する。計算された最終出力はシステムパス６８
を通じてアドレスディコーダ／バッファ６５に行く。ア
ドレスディコーダ／バッファ６５は入力信号を表面クラ
ッタを除去する敏感時間制御 (Sensitivity Time Contr
ol: 以下ＳＴＣと称ずる）８０と利得補償器８１に分配
する。

【０００９】平均発生器６２はシステムプロセッサ６９
が提供したデータをメモリ７１に一時貯蔵し、ラッチク
ロック６３の同期によりラッチして、ディジタル／アナ
ログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と称ずる）７３でアナロ
グ信号に変えて、ビデオ信号から海面及び地面クラッタ
を除去するための平均 (Mean) 信号を発生する。気象要
因から反射される気象クラッタを除去する迅速時間制御
(Fast Time Constant: 以下ＦＴＣと称ずる）６１は一
種の高域通過フィルタであり、可変抵抗により調節され
た一定のレベルでクラッタを除去する。

【００１０】利得補償器８１はシステムプロセッサ６９
が提供したデータをメモリ７５に一時貯蔵した後、ラッ
チクロックに同期されラッチして、Ｄ／Ａ変換器７７で
アナログ信号に変えて、基準レベルを発生する基準レベ
ル発生器６４から発生される基準信号によりレベルを補
償する。このように従来のクラッタ除去器はシステムプ
ロセッサ６９が伝達するアルゴリズムをそのまま実行す
る臨界装置(Thresholder) ７０機能だけを遂行する。し
たがって毎ＰＲＴごとにデータを供給しなければならな
いか、または毎ＰＲＴごとに供給せず運用者が調節する
ときだけに供給するとしても全てのアルゴリズム計算を
システムプロセッサで遂行した。

【００１１】このような従来の方式によるクラッタ除去
器の短点は、システムプロセッサがクラッタ処理アルゴ
リズムを遂行して結果を出力するのでシステム全体の性
能が低下し、処理速度が遅く、高解像度レーダやカラー
化映像レーダには適用できなくなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、レーダ受信信号中に含まれたクラッタを除去す
るか段階的に減殺できるようにするため高速、大容量の
メモリに予じめ計算されたアルゴリズムを貯蔵し、調節
ノブの入力により迅速に結果を出力して、迅速かつ信頼
性ある処理ができるパルスレーダのクラッタ除去器を提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は以下のようなものとされている。即ち、本
発明によるパルスレーダのクラッタ除去器は、レーダ受
信信号から表面クラッタを除去するＳＴＣ手段と、ＳＴ
Ｃ手段の出力信号から気象クラッタを除去するＦＴＣ手
段と、ＦＴＣ手段からの出力信号に対しＳＴＣ手段及び
ＦＴＣ手段で除去した分の信号を補償してからＣＦＡＲ
信号処理器へと信号を出力する利得補償器とを備えると
共に、入力された機能調節信号に基づいてＳＴＣ手段、
ＦＴＣ手段及び利得補償器を制御するようにしたパルス
レーダのクラッタ除去器を基本とし、そして、入力され
た機能調節信号に基づいて、ＳＴＣ手段へ接続されるＳ
ＴＣポート、ＦＴＣ手段へ接続されるＦＴＣポート及び
利得補償器へ接続される利得ポートの中からいずれか一
のポートを選択するポート選択信号を出力するポート選
択器と、発生可能な全ての状況を考慮して統計的技法を
用いることにより２以上の段階として予じめ必要に応じ
てモデリングしたアルゴリズムを記憶しており、且つ前
記ポート選択信号が入力されたときに、上記アルゴリズ
ムの中からレーダ受信信号と同期した一のアルゴリズム
を出力する高速大容量のクラッタアルゴリズムメモリ手
段と、ポート選択器及びクラッタアルゴリズムメモリか
ら信号を入力され、ＳＴＣ手段、ＦＴＣ手段及び利得補
償器のいずれかに信号を分配するデータ分配器とを備
え、且つ、レーダ受信信号は、直列に接続されたＳＴＣ
手段、ＦＴＣ手段、利得補償器で順に処理されてからＣ
ＦＡＲ信号処理器へ出力されるようになっているものと
されている。

【００１４】

【作用】本発明によるパルスレーダのクラッタ除去器は
システムプロセッサーの代りに高速大容量のメモリをも
ってレーダ受信信号から標的の探知能力を阻害するクラ
ッタを減殺するか除去して探知能力を向上せしめる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明に係る実施例を添付図面に従っ
て説明する。図１は本発明のパルスレーダのクラッタ除
去器のブロック図である。海洋航法及び海岸監視、海洋
管制用レーダや航空機に搭載された探知、追跡レーダか
ら受信されるビデオ信号、そして気象観測用レーダや地
表面マッピング(mapping) レーダから受信されるビデオ
信号には海の波、雨、雪、雲、霧、地表面等から反射さ
れた信号が含まれている。この信号はレーダ探知目的と
関係して必要または不必要な信号であり、不必要な信号
の場合一種の雑音信号のように探知、補捉能力を阻害す
る要素として作用する。海表面から反射された信号を海
面クラッタというが、海面クラッタは波の高さにより左
右され、風速とレーダがみる角度に大きな関係がある。

【００１６】海面クラッタのクラッタの強さσｃは、ビ
ーム形状損失（Beam Shape Loss）をＬｐ、波との距離
をＲ、アンテナの高さをｈ、風速、海の状態、電波の波
長等により変わる変数である海面クラッタ散乱計数を
γ、ビーム方位角（azimuth beam width：アンテナを上
から見下ろした場合における送信電波の広がり角度（頂
角）を意味する）をθａ、グレージング角度（Grazing
Angle）をφ、電波の速度をＣ、パルスの幅をτとする
とき次のように計算する。

【００１７】ここで波の状態が５の場合（台風）と１の場合（一番静
かな状態）、この式を適用してＸＢａｎｄ（８０Ｈｚ
〜１２０Ｈｚ）周波数有するレーダのクラッタ対雑音
(Clutter to Noise: 以下Ｃ／Ｎと称する）レベルを算
出すると図３と図４で示すようである。

【００１８】図３及び図４において、測定条件はアンテ
ナの角度が水平（送信高度角０度、受信高度角０度）で
あり、アンテナの高さが５０ｆｔの場合で、横軸はレー
ダアンテナから反射体までの距離（単位：海里）を示
し、縦軸は雑音に対するクラッタの強さ（単位：ｄＢ）
を示す。図３は波の状態が台風の場合を示し、反射体ま
での距離が遠くなるほどクラッタの強さは指数関数的に
減少することが分かる。図４は波の状態が静かな状態の
場合を示し、クラッタの強さが距離が遠くなるにつれ急
速に減少することが分かる。また、雨、雪、雲、霧等に
よる気象クラッタの強さσｃは次の公式により計算す
る。ここで、Ｒｃは気象クラッタが発生する原因となる
雨、雪、雲、霧、（場合によっては航空機なども含む）
等の反射体までの距離を意味する。またθｅは送信電波
の垂直角（elevation beam width）、即ち横方向から送
信電波を見た場合における送信電波の広がり角度（頂
角）を意味する。

【００１９】ここで気象クラッタ反射計数ηｖを決定する変数はγで
あり、時間当りの降雨量を意味し、相互関係は次のよう
に表示される。 ηｖ（ｍ²／ｍ³）＝５．７×１０^-14γ^1.6／λ⁴ 但し、λ：電波の波長

【００２０】このとき全世界的に発生可能な一般的な標
準降雨量分布は１〜７０ｍｍ／Ｈで、この公式で最小と
最大レベルに区分してＸＢａｎｄの場合を基準にＣ／
Ｎ領域を計算すると図７と図８で示すようである。

【００２１】図７と図８において、横軸はレーダから反
射体までの距離（Range：単位：海里）を示し、縦軸
は、雑音に対するクラッタの大きさ（単位：ｄＢ）を示
す。このとき、測定条件はアンテナの角度が２３度であ
り、通常的な雨雲が位置する高度が８３３３ｆｔだった
ので距離の範囲が大きく現れる。図７は降雨量が７０ｍ
ｍ／時間の場合で、距離により急速に減少することが分
かり、図８は４ｍｍ／時間の場合で非常に近い距離のみ
存在することが分かる。また、地表面や陸地等で反射さ
れる地表面クラッタの強さσｃはアンテナから反射体ま
での距離Ｈ、ビームの水平幅θａ、グレージング角度
φ、送信パルス幅γ、電波速度Ｃ、ビーム形状損失Ｌｐ
を用いて、以下の公式で計算できる。

【００２２】ここで一番重要な変数は散乱計数γで、地形の形態によ
り変る変数であり、その最大値と最小値は岩山と芝生に
当る。この場合γは略０．０３〜０．１５の範囲にあ
り、この値を基準にしてＣ／Ｎを最大と最小に区分して
計算すると図５と図６に示したようである。

【００２３】図５と図６において、測定条件はアンテナ
の高さが５０ｆｔであり、アンテナが水平（送信高度角
＝０度、受信高度角＝０度）状態の場合に、横軸はアン
テナから反射体までの距離（単位：海里）を示し、縦軸
は雑音に対するクラッタの強さ（単位：ｄＢ）を示す。
図５は地表面からの反射が、一番大きい場合（γが約
０．１５の場合）を示したもので、距離が増加するごと
にほぼ指数関数的に減少することが分り、図６は地表面
から反射が一番小さい場合（γが約０．０３の場合）
で、距離が増加するごとに急速に減少して近い距離のみ
存在することが分る。

【００２４】これまでのクラッタのうち海面クラッタや
地面クラッタはその範囲がレーダの種類により多少差は
あるが近距離領域に存在する。本発明による方法による
と海面クラッタや地面クラッタはＳＴＣ処理により除去
され、気象クラッタは発生領域がレーダの全距離領域に
分布されるのでＦＴＣ処理により除去される。また、Ｓ
ＴＣとＦＴＣで除去されたレベルほど利得補償が要求さ
れる。このようなクラッタ処理アルゴリズムは従来のよ
うにシステムプロセッサで計算して処理せず発生可能な
全ての状況を計算して統計的技法により２段階以上５１
２段階、またはそれ以上まで必要に応じてモデリングし
た後、このアルゴリズムを高速大容量メモリに永久貯蔵
させ、相応するいずれか一つを必要に応じて選択してク
ラッタ除去のための信号処理に適用させる技法を考案し
た。

【００２５】即ち、システムプロセッサでアルゴリズム
を計算した後、これを処理する方式から現れる多くの問
題点、つまりシステムの性能低下と速度低下等を改善す
るために超高速大容量メモリを利用して実現する。本発
明の方法を利用すると速度、信頼性、探知能力等の性能
面で既存方法より優れ、システムプロセッサを利用する
従来の信号処理技法ではプロセッサの処理能力により略
３２段階未満に限定されたが、本発明では最大２５６段
階、またはそれ以上まで実現させるようにした。

【００２６】図１で示すポート選択器３１は、図１１で
示した表示及び制御器２１にある調節の部を操作して発
生されたＳ機能調節信号３２のうちポート選択信号によ
りＳＴＣ２５にいくＳＴＣポートと、利得補償器２７に
いく利得ポート及びＦＴＣ２６にいくＦＴＣポートのう
ちいずれか一つを選択して、ここに機能調節信号のうち
機能選択信号を印可する。

【００２７】４ビットのポート選択信号と８ビットの機
能選択信号から構成された機能調節信号３２は各ポート
でアルゴリズムを２５６段階まで選択できる。このよう
なアルゴリズム段階は必要に応じていくらでも拡張可能
だが、カラー方式でも通常６４段階なら充分であり、追
後到来する高解像度映像示現技法に備えて２５６段階以
上まで拡張できる。

【００２８】クラッタアルゴリズムメモリ２９はＳＴＣ
アルゴリズムと利得補償アルゴリズムを貯蔵していた後
選択された段階を同期信号によりデータ分配器２８に送
る。データ分配器２８はクラッタアルゴリズムメモリ２
９とＦＴＣポートからきたデータをＳＴＣ２５、ＦＴＣ
２６、利得補償器２７にそれぞれ分配する。

【００２９】ＳＴＣ２５はディジタルデータをアナログ
に変換した後レーダ受信信号から表面クラッタを除去す
る。ＦＴＣ２６はデータ分配器２８のディジタル値をア
ナログに変換した後ＳＴＣ２５で表面クラッタが除去さ
れたビデオ信号を受け気象クラッタを除去する。

【００３０】利得補償器２７はＳＴＣ２５、ＦＴＣ２６
で除去したレベルを補償する。同期発生器３０はレーダ
受信信号からＰＲＴトリガ信号を抽出し、周波数発生器
のカウンターによりクラッタアルゴリズムメモリ２９の
アドレスを発生しながら順次的にメモリをアクセスして
該当アドレスのデータが出力するようにする。

【００３１】図２は本発明のパルスレーダのクラッタ除
去器の詳しいブロック図で、図１に示したアンテナ１４
から電波を放射して目標物に反射された受信信号はＩＦ
端（Intermediate Frepuency 端：中間周波数に対する
増幅とフィルタリング処理を行う）を経由して振幅レベ
ル調節器５９でビデオ信号処理ができる適正レベルに調
節した後、表面反射波除去器４７でアルゴリズムにより
既に与えられたレベルほど表面クラッタ成分を除去す
る。

【００３２】表面クラッタが除去された信号の中に含ま
れている雨、雪、雲、霧等から反射された信号成分は、
気象反射波除去器５１で気象クラッタを除去し、最終的
に利得調節器５５で一定レベルほど利得を補償させＣＦ
ＡＲ(Constant False-AlarmRate) 信号処理器（図示せ
ず）に供給する。表面反射波除去器４７の目的は地面や
アンテナ付近で反射される強い信号勢力と、海面から海
表面状態により変わる強力な反射信号を除去することに
ある。図９のＡは海の状態が一番静かなときと、最大な
台風状態ので発生し得るレインジとクラッタレベル間の
関係を示すグラフの領域を示したものである。

【００３３】図９のＢは地面の状態により反射が最大の
場合と最小の場合の領域を示したものである。この区間
を最小３２段階、最大２５６段階まで区分してクラッタ
アルゴリズムメモリ２９に全て貯蔵させディスプレイ装
置の前面パネルにいる調節ノブ（図示せず）からいずれ
か１つを選択すると、機能選択信号がポート選択器３１
を経由してクラッタアルゴリズムメモリ２９でラッチさ
れる。このときメモリに貯蔵された１個の８ビットデー
タがデータ分配器２８を通じてＤ／Ａ変換器４４でアナ
ログ信号に変換される。

【００３４】この信号は再び機能増幅器４５と機能変換
器４６を経て表面反射波除去器４７で現在受信されてい
るＰＲＴビデオ信号と比較してＰＲＴビデオ信号から表
面反射波を減殺する。また、運用者がある一定の減殺レ
ベルを選択するとそのレベルによるアルゴリズムデータ
がデータ分配器２８を経由してＤ／Ａ変換器４８と信号
増幅器４９と機能スイッチ５０を経て気象反射波除去器
５１に入力され、表面反射波除去器４７の出力信号から
気象反射信号を減殺する。

【００３５】この減殺レベルは前述し第２公式で計算す
ると図９のＣのような領域の分布として海面反射波領域
（図９のＡ）の略１／２〜１／３程度である。表面反射
波除去器４７と気象反射波除去器５１で各種クラッタが
ある程度除去された信号はクラッタアルゴリズムメモリ
２９から出力される信号により利得補償器２７で補償が
行われる。

【００３６】このクラッタアルゴリズムメモリ２９の出
力信号はＤ／Ａ変換器５２でアナログ形態の信号に変換
された後機能増幅器５３と機能変換器５４を経由して利
得調節器５５に入力される。利得補償の程度は表面反射
波除去器４７及び気象反射波除去器５１で除去したレベ
ル値を合せたほど補償できるようにする。

【００３７】このような信号処理は１ＰＲＴ区間で別個
として遂行され、これを実行させるため受信信号に含ま
れているＰＲＴトリガを検出して同期させる。即ち、シ
ステム同期信号検出器５８から検出したＰＲＴトリガを
メモリアドレス発生器５７と連結させ毎ＰＲＴごとに同
期を成させる。周波数発生器５６で発振された周波数に
よりメモリアドレス発生器５７で１６ビットのアドレス
が発生されクラッタアルゴリズムメモリ２９に供給さ
れ、１ＰＲＴ期間内で最大６４Ｋのアドレスを発生して
ＰＲＴが短いか長い全てのレーダに使用できるようにす
る。

【００３８】図１０のＡないし図１０のＥは本発明によ
りクラッタアルゴリズムをメモリで具現する方法を示し
たものである。図１０のＡは表面クラッタの可能な範囲
を示したもので、一番小さいときをアルゴリズム１に
し、一番大きいときをアルゴリズム３２にして３２段階
で区分したものを例として示したものである。

【００３９】図１０のＢは前記図１０のＡの例のうちア
ルゴリズム３０段階を運用者が調節ノブをもって選択し
た場合で、選択されたアルゴリズムはＰＲＴ区間内で再
び５１２のサンプル段階に細分され同期発生器のアドレ
ス発生器が発生するアドレスにより順次的にアクセスさ
れ８ビットデータを出力する。サンプル段階は必要によ
り可変できるのでＰＲＴ区間が長いもので短いものを全
て処理できる。

【００４０】図１０のＣは前記図１０のＢと関係してＰ
ＲＴ区間とダイナミックレンジを示したものである。図
１０のＤは図１０のＡのアルゴリズム段階をメモリに具
現したものであり、図１０のＥは図１０のＢのアルゴリ
ズム３０をメモリに具現したものである。このように必
要なアルゴリズムを必要な段階ほど高速大容量のメモリ
に直接具現してシステムプロセッサの助けなしでもクラ
ッタ除去機能を遂行できる。

【００４１】

【効果】このように本発明によるパルスレーダのクラッ
タ除去器はクラッタ除去アルゴリズムをシステムプロセ
ッサで遂行せず、高速メモリで予じめ計算された結果に
より迅速に処理することによりシステムプロセッサの負
荷を減らし全体の性能を大幅に向上せしめられ、高速メ
モリを交換することにより多様なアルゴリズムを容易に
交替でき、クラッタ除去のためのサンプリングの段階を
２〜５１２段階以上まで具現できるのでカラーディスプ
レイに適用でき、探知及び捕捉能力を向上せしめられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパルスレーダのクラッタ除去器の
ブロック図。

【図２】図５のクラッタ除去器をより細部的に示した細
部構成図。

【図３】海の状態が５（台風）の場合の海面クラッタを
示した説明図。

【図４】海状態が１（一番静かなとき）の場合の海面ク
ラッタを示した説明図。

【図５】地表面の反射が最大の場合の地面クラッタを示
した説明図。

【図６】地表面の反射が最小の場合の地面クラッタを示
した説明図。

【図７】降雨量が最大の場合の雨クラッタを示した説明
図。

【図８】降雨量が最小の場合の雨クラッタを示した説明
図。

【図９】図３から図８までクラッタが最小の場合と最大
の場合を総合して示した説明図。

【図１０】クラッタ除去アルゴリズムをメモリに具現す
る方法を示した説明図。

【図１１】一般的なパルスレーダシステムの構成を示し
たブロック図。

【図１２】図１１のビデオ信号処理器の細部構成図。

【図１３】従来のクラッタ除去器に対するブロック図。

【図１４】図１３のクラッタ除去器をより細部的に示し
た細部構成図。

【符号の説明】

２５ＳＴＣ手段２６ＦＴＣ手段２７利得補償器３０同期発生器３１ポート選択器

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーダ受信信号から表面クラッタを除去
するＳＴＣ手段と、気象クラッタを除去するＦＴＣ手段
と、ＳＴＣ手段及びＦＴＣ手段で除去した分の信号を補
償し、ＣＦＡＲ信号処理機へ信号を出力する利得補償器
とを備え、入力された機能調節信号に基づいてＳＴＣ手
段、ＦＴＣ手段及び利得補償器を制御するようにしたパ
ルスレーダのクラッタ除去器において、入力された機能調節信号に基づいて、ＳＴＣ手段へ接続
されるＳＴＣポート、ＦＴＣ手段へ接続されるＦＴＣポ
ート及び利得補償器へ接続される利得ポートの中からい
ずれか一のポートを選択するポート選択信号を出力する
ポート選択器と、発生可能な全ての状況を考慮して統計的技法を用いるこ
とにより２以上の段階として予じめ必要に応じてモデリ
ングしたアルゴリズムを記憶しており、且つ前記ポート
選択信号が入力されたときに、上記アルゴリズムの中か
らレーダ受信信号と同期した一のアルゴリズムを出力す
る高速大容量のクラッタアルゴリズムメモリ手段と、ポート選択器及びクラッタアルゴリズムメモリから信号
を入力され、ＳＴＣ手段、ＦＴＣ手段及び利得補償器の
いずれかに信号を分配するデータ分配器とを備え、且つ、レーダ受信信号は、直列に接続されたＳＴＣ手
段、ＦＴＣ手段、利得補償器で順に処理されてからＣＦ
ＡＲ信号処理器へ出力されるようになっていることを特
徴とするパルスレーダのクラッタ除去器。
【請求項２】クラッタアルゴリズムメモリは、表面ク
ラッタを除去するためにＳＴＣへ供給されるアルゴリズ
ムと、ＳＴＣ手段及び前記ＦＴＣ手段により除去された
信号を補償するために利得補償器へ供給されるアルゴリ
ズムとを記憶することを特徴とする請求項１記載のパル
スレーダのクラッタ除去器。
【請求項３】ＳＴＣ手段は、データ分配器から入力さ
れたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換手段と、該Ｄ／Ａ変換手段からのアナログ信号を増幅
する機能増幅手段と、該機能増幅手段からの出力信号が
クラッタ除去アルゴリズムの範囲内にあるように調整す
る機能変換手段と、該機能変換手段からの出力によりレ
ーダ受信信号からクラッタを除去する表面反射波除去手
段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のパルスレ
ーダのクラッタ除去器。
【請求項４】ＦＴＣ手段は、データ分配器から入力さ
れたディジタル信号を受信してアナログ信号に変換する
Ｄ／Ａ変換手段と、Ｄ／Ａ変換手段のアナログ信号を適
切に増幅する信号増幅手段と、信号増幅手段からの出力
信号がアルゴリズムの範囲内にあるようにスイッチング
する機能スイッチ手段と、該機能スイッチ手段の出力に
よりレーダ信号から気象反射信号を除去する気象反射波
除去手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のパ
ルスレーダのクラッタ除去器。
【請求項５】利得補償手段は、データ分配器からディ
ジタル信号を受信してアナログ信号に変換するＤ／Ａ変
換手段と、前記Ｄ／Ａ変換されたアナログ信号を増幅す
る機能増幅手段と、前記機能増幅手段からの信号が利得
補償アルゴリズムの範囲内にあるように調節する機能変
換手段と、該機能変換手段からの出力により利得を補償
する利得調節手段とを備えたことを特徴とする請求項１
記載のパルスレーダのクラッタ除去器。
【請求項６】同期発生手段は、レーダ受信信号からパ
ルス反復期間ＰＲＴトリガを抽出する同期信号検出手段
と、該トリガ信号によりサンプリング段階を同期する周
波数発生手段と、該周波数発生手段の出力信号により前
記クラッタアルゴリズムメモリのアドレスを発生するア
ドレス発生手段とを備えたことを特徴とする請求項１記
載のパルスレーダのクラッタ除去器。
【請求項７】ポート選択手段は、調節ノブによりＳＴ
Ｃ手段のデータを選択するＳＴＣポートと、利得補償手
段のデータを選択する利得ポートと、ＦＴＣ手段のデー
タを選択するＦＴＣポートと、前記調節ノブの選択によ
りポートを選択するディコーダとを備えたことを特徴と
する請求項１記載のパルスレーダのクラッタ除去器。
【請求項８】運用者により観測された海面及び気象状
態に対応するクラッタ除去アルゴリズムを選択する段階
と、統計的技法により、発生可能な全ての海面及び気象状態
を計算して２以上の段階で必要に応じて予じめモデリン
グして貯蔵したアルゴリズムの等級に対応する複数のク
ラッタ除去アルゴリズムのうち、前記運用者が選択した
一つのアルゴリズムに対応するクラッタ除去アルゴリズ
ムを抽出する段階と、前記抽出されたクラッタ除去アルゴリズムにより受信さ
れたレーダ信号に含まれたクラッタを除去する段階とを
備え、レーダ受信信号から表面クラッタ及び気象クラッタを除
去した後に、その除去した分の信号を補償しＣＦＡＲ信
号処理器へ出力するようにしたことを特徴とするパルス
レーダのクラッタ除去方法。