JP3214481B2 - 目標検出装置及び目標検出方法 - Google Patents
目標検出装置及び目標検出方法Info
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Description
目標検出方法に関し、特にレーダ装置において大地・海
面等の不要信号が存在する環境下で目標を検出するため
の目標検出装置及び方法に関する
置の構成例を図2に示す。以降、本図を用いて従来の目
標検出装置の動作を説明する。
に、大地の反射や海面からの反射信号等の不要信号成分
を抑圧し目標の検出及び位置標定を行う装置である。す
なわち、レーダ受信信号の入力端子201より入力され
たレーダ受信信号は、クラッタ抑圧器202へ入力され
る。クラッタ抑圧器202は、例えば、対数CFAR
(Constant False Alarm Rate:一定誤警報率、「レーダ
信号処理技術」関根 松夫著、電子情報通信学会(コロ
ナ社)に詳しい。)処理等のクラッタ抑圧処理を行ない
クラッタ信号の抑圧を行う。
器203において、検出基準値発生器204から発生さ
れた基準値(以後、TH値と記す。)と振幅値の大小比
較が行われ、TH値を越えた場合信号有りとする信号
(以降、ヒットと記す。)が出力される。
の指向特性により、空中線の回転(すなわち、方位の変
化)につれて、送信毎の受信信号強度は、図3の・・
・,T1,T2,T3,・・・、Tn−1,Tn,・・
・のように変化をする。この受信強度がTH値310と
比較され、TH値を越えた場合、ヒット(H2,H3,
・・・,Hn−1)が出力される。なお、TH値は、目
標信号であれば有するはずの受信信号強度を元に、所要
の目標検出率を満足するよう設定される。
標検出器205において、ヒット数が計数され、Nヒッ
ト中Mヒット以上あれば目標と判定(以降、M/N判定
と記す。)される。ここで、Nは、空中線の電力半値幅
(ビーム幅)と空中線の回転速度、送信繰り返し周期よ
り定まる有効ヒット数であり、Mは、目標からの反射信
号であればその値相当の数の反射信号が得られると考え
られる、目標と判定する基準値である。目標検出器20
5にて目標と判定された信号は、目標標定器206にお
いて、距離・方位が計算され、目標位置が出力される。
来の目標検出装置には、次の問題点があった。すなわ
ち、クラッタ信号の中にはクラッタ抑圧器において充分
抑圧されずに出力されるクラッタの消え残り信号が存在
し、この消え残り信号が目標検出器のM/N判定におい
て目標と判定される場合が生じ、誤警報率が悪化するこ
とである。さらに、この誤警報率の悪化を避けるため
に、クラッタ消え残り信号に対するTH値を高くする
と、目標の検出率が低下する、という問題点である。
は強大であるため、クラッタ消え残り信号の信号レベル
も高く目標信号と同等あるいは目標信号以上となること
があるため、ヒットの検出をTH値との比較のみで行う
場合、クラッタ消え残り信号もTH値を越えたヒット数
がM個以上となることがあり、目標として誤検出されて
しまうためである。
のであり、その目的とするところは、クラッタ消え残り
信号に対する誤目標検出を抑圧することにより、所定の
目標検出率を維持したまま、誤警報率の悪化を回避する
ことのできる目標検出装置及び目標検出方法を提供する
点にある。
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項1記載の発明
の要旨は、空中線を回転させながら電波を空間に放射
し、物体からの反射信号を受信するレーダ受信信号から
目標を検出する目標検出装置において、前記レーダ受信
信号に含まれる不要反射信号を抑圧するクラッタ抑圧器
と、前記クラッタ抑圧器からの出力に基づいて前記目標
を検出する目標検出部と、前記クラッタ抑圧器の出力と
基準パターンとの相関性を算出する相関処理器と、前記
相関処理器及び前記目標検出部の出力に基づいて前記目
標の総合検出を行う総合目標検出部とからなり、 前記空
中線の特性によって定まる空中線ビームパターンを元に
して物体からの反射信号の受信レベルの方位方向の変化
を示す前記基準パターンを発生する基準パターン発生器
を備えることを特徴とする目標検出装置に存する。 請求
項2記載の発明の要旨は、前記目標検出部は、前記クラ
ッタ抑圧器の出力に対し所定の基準値との比較を行い、
基準値以上の場合信号有りとする信号を出力する振幅比
較器と、前記振幅比較器からの信号有り出力を元に目標
検出を行う目標検出器と、前記目標検出器出力の目標信
号を元に目標の位置を標定する目標標定器とを備えるこ
とを特徴とする請求項1記載の目標検出装置に存する。
請求項3記載の発明の要旨は、前記相関処理器は、前記
目標標定器から出力される目標位置に対する前記クラッ
タ抑圧器からの出力に基づいて前記目標を検出すること
を特徴とする請求項2記載の目標検出装置に存する。 請
求項4記載の発明の要旨は、前記総合目標検出部は、前
記相関処理器の出力に対して第2の基準値との比較を行
い、基準値に満たない場合は前記目標標定器から出力さ
れる目標位置を除去する除去信号を出力する相関度比較
器と、前記目標標定器出力の目標位置を他の装置に出力
するか否かの開閉を前記相関度比較器出力の除去信号に
基づき行う出力ゲート器とを備えることを特徴とする請
求項3記載の目標検出装置に存する。 請求項5記載の発
明の要旨は、空中線を回転させながら電波を空間に放射
し、物体からの反射信号を受信するレーダ受信信号から
目標を検出する目標検出方法 において、受信信号に含ま
れる不要反射信号をクラッタ抑圧処理し、クラッタ抑圧
処理出力に対し所定の基準値との比較を行い、基準値以
上の場合信号有りとする信号を出力し、前記信号有り信
号を元に目標検出を行い、前記検出された目標信号を元
に目標の位置を標定し、前記標定された目標位置に対し
て、空中線の特性によって定まる空中線ビームパターン
を元にして物体からの反射信号の受信レベルの方位方向
の変化を示す基準パターンと、前記クラッタ抑圧処理出
力との相関性を算出し、前記相関出力に対して第2の基
準値との比較を行い基準値に満たない場合は該当目標位
置を除去する除去信号を出力し、前記標定された目標位
置を他の装置に出力するか否かを前記除去信号に基づき
行うことを特徴とする目標検出方法に存する。
に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形
態である目標検出装置を示すブロック図である。
受信信号を元に、大地の反射や海面からの反射信号等の
不要信号成分を抑圧し目標の検出及び位置標定を行う装
置である。すなわち、レーダ受信信号の入力端子101
より入力されたレーダ受信信号は、クラッタ抑圧器10
2においてクラッタ信号成分が抑圧される。クラッタ抑
圧器の処理の代表例は、前記のとうり対数CFAR処理
であり、対数CFAR処理器入力信号の平均電力を減算
することによりCFAR化を行いクラッタ信号成分の抑
圧を行う。
値発生器104から発生された、所定の目標検出率を満
足するように定められたTH値とクラッタ抑圧器102
出力の振幅レベルとの比較を行う振幅比較器103にお
いて、TH値よりクラッタ抑圧器出力の振幅レベルの方
が大きな場合ヒット有りとしてヒット信号が出力され
る。
標検出器105において、有効ヒット数内でのヒット数
が計数され前記のM/N判定に基づき所定の判定基準以
上のヒット数が有れば目標として検出される。目標検出
器105出力は、目標標定器106において目標の距離
・方位方向の位置が検出され、検出目標位置として出力
される。
クラッタ抑圧器102出力に対し、レーダ受信信号の方
位方向の受信強度特性を表す空中線ビームパターンを発
生する基準パターン発生器107出力のビームパターン
との相関処理が相関処理器108で行われる。相関処理
器108から出力される相関度情報は、相関度比較器1
09において、真の目標か否かを判定するための相関基
準値発生器110出力の判定基準値と比較され、判定基
準値以上の相関性ありと判定された場合のみ、前記目標
標定器106に接続された出力ゲート器111が出力可
となり、目標位置が最終的に出力される。
(a)は、クラッタ信号を含んだレーダ受信信号の例で
ある。同図(b)は、クラッタ信号が抑圧されている場
合のクラッタ抑圧器102出力例である。また、同図
(c)は、目標信号が存在する場合の方位方向の信号の
例である。
ッタ抑圧後の振幅レベル402とが比較され、TH値以
上であればヒット有りとしてヒット信号H2,・・・,
Hn−1が振幅比較器103より出力され、目標検出器
105及び目標標定器106において目標位置(R0,
Az0)(図4(b)、(c)のR0、Az0)として
検出される。
クラッタが抑圧されない場合の例を図5(a)、(b)
に示す。クラッタ信号は強大な信号であるため、消え残
りの振幅レベルも大きい。したがって、TH値501と
比較した後の振幅比較器出力も図5(b)に示すよう
に、図4(c)の目標の場合と同じようにヒット信号H
C2,・・・,HCm−1が発生し、M/N判定を満足
すれば目標として検出・標定されてしまう。
関度比較器109を用いて、クラッタ誤目標の除去を行
う。すなわち、クラッタ抑圧器出力:f(θ)とビーム
パターン発生器出力のビームパターン:p(θ)との相
関度y(θ)を、
較器109において、第2の基準値であるTH値と比較
し、相関度の低いクラッタ誤目標については除去する。
る揺らぎによりドップラ効果が生じ、その結果として送
信毎の相関性が変化する(すなわち、受信信号強度が不
規則に変化する。)のに対し、目標信号はドップラの揺
らぎが小さく、送信毎の相関性が強く、空中線の回転に
つれて、ビームパターンに応じた受信信号強度の変化を
するためビームパターンとの相関度にクラッタ信号と目
標信号とでは大きな差が生じるためである。
図(a)は、目標信号の例であり、目標の強度パターン
601は、空中線による受信強度パターン(ビームパタ
ーン)600に準じた変化(目標の動揺等による強度の
微小変化はあるものの)をするため、相関度は大きな値
となる。一方、同図(b)のクラッタ消え残りの強度パ
ターン602は、前記のとおり、変化が大きいため、ビ
ームパターン600との相関度は小さな値となる。
∞〜+∞となるが、本発明では、目標標定結果による位
置情報を用いることにより、積分区間を目標として検出
された範囲のみに限定することが可能であり、処理量の
削減が可能である。
く構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。
したままクラッタ消え残りによる誤目標の発生を抑圧で
きることである。その理由は、所定の目標検出率を満足
する検出基準値をもとに検出された目標に対して、目標
信号とクラッタ信号との受信信号パターンの違いによ
り、クラッタ消え残りによる誤目標を除去できるからで
ある。
大幅に削減できることである。その理由は、目標検出・
標定された信号のみに対して相関処理を行うために、目
標が存在する範囲でのみ処理を行えば良いからである。
上述の目標検出装置に限定されず、本発明を適用する上
で好適な目標検出装置及び方法に適用することができ
る。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施
の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、
位置、形状等にすることができる。なお、各図におい
て、同一構成要素には同一符号を付している。
で、クラッタ消え残り信号に対する誤目標検出を抑圧す
ることにより、所定の目標検出率を維持したまま、誤警
報率の悪化を回避することのできる目標検出装置及び目
標検出方法を実現できる、という効果を奏する。
ブロック図である。
である。
ト信号の例を示す図である。
す図である。
・,HCn ヒット信号
Claims (5)
- 【請求項1】 空中線を回転させながら電波を空間に放
射し、物体からの反射信号を受信するレーダ受信信号か
ら目標を検出する目標検出装置において、 前記レーダ受信信号に含まれる不要反射信号を抑圧する
クラッタ抑圧器と、 前記クラッタ抑圧器からの出力に基づいて前記目標を検
出する目標検出部と、 前記クラッタ抑圧器の出力と基準パターンとの相関性を
算出する相関処理器と、 前記相関処理器及び前記目標検出部の出力に基づいて前
記目標の総合検出を行う総合目標検出部とからなり、 前記空中線の特性によって定まる空中線ビームパターン
を元にして物体からの反射信号の受信レベルの方位方向
の変化を示す前記基準パターンを発生する基準パターン
発生器を備える ことを特徴とする目標検出装置。 - 【請求項2】 前記目標検出部は、 前記クラッタ抑圧器の出力に対し所定の基準値との比較
を行い、基準値以上の場合信号有りとする信号を出力す
る振幅比較器と、 前記振幅比較器からの信号有り出力を元に目標検出を行
う目標検出器と、 前記目標検出器出力の目標信号を元に目標の位置を標定
する目標標定器とを備えることを特徴とする請求項1記
載の目標検出装置。 - 【請求項3】 前記相関処理器は、前記目標標定器から
出力される目標位置に対する前記クラッタ抑圧器からの
出力に基づいて前記目標を検出することを特徴とする請
求項2記載の目標検出装置。 - 【請求項4】 前記総合目標検出部は、 前記相関処理器の出力に対して第2の基準値との比較を
行い、基準値に満たない場合は前記目標標定器から出力
される目標位置を除去する除去信号を出力する相関度比
較器と、 前記目標標定器出力の目標位置を他の装置に出力するか
否かの開閉を前記相関度比較器出力の除去信号に基づき
行う出力ゲート器とを備えることを特徴とする請求項3
記載の目標検出装置。 - 【請求項5】 空中線を回転させながら電波を空間に放
射し、物体からの反 射信号を受信するレーダ受信信号か
ら目標を検出する目標検出方法において、 受信信号に含まれる不要反射信号をクラッタ抑圧処理
し、 クラッタ抑圧処理出力に対し所定の基準値との比較を行
い、基準値以上の場合信号有りとする信号を出力し、 前記信号有り信号を元に目標検出を行い、 前記検出された目標信号を元に目標の位置を標定し、 前記標定された目標位置に対して、空中線の特性によっ
て定まる空中線ビームパターンを元にして物体からの反
射信号の受信レベルの方位方向の変化を示す基準パター
ンと、前記クラッタ抑圧処理出力との相関性を算出し、 前記相関出力に対して第2の基準値との比較を行い基準
値に満たない場合は該当目標位置を除去する除去信号を
出力し、 前記標定された目標位置を他の装置に出力するか否かを
前記除去信号に基づき行うことを特徴とする目標検出方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01983499A JP3214481B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 目標検出装置及び目標検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01983499A JP3214481B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 目標検出装置及び目標検出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000214248A JP2000214248A (ja) | 2000-08-04 |
JP3214481B2 true JP3214481B2 (ja) | 2001-10-02 |
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ID=12010321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01983499A Expired - Fee Related JP3214481B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 目標検出装置及び目標検出方法 |
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---|---|---|---|---|
WO2012063532A1 (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | アルプス電気株式会社 | 到来角度算出装置 |
KR102462307B1 (ko) * | 2022-07-19 | 2022-11-03 | 한화시스템 주식회사 | 해상 레이더에서 소형 표적 탐지 시스템 및 그 방법 |
-
1999
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