JP3413905B2 - レーダ検出閾値調整方法及びその装置 - Google Patents

レーダ検出閾値調整方法及びその装置

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は散乱の通常期間で周知の
最小な有害エコーに対するレーダ検出閾値の調整方法に
関し、一方目的の標的の損失を避けるためにレーダの感
度を減じることを最小にする方法に関する。ＣＦＡＲ
（Constant False Alarm Rate：一定誤警報率）として
周知技術に用いられる。特に、パノラマの海上警備用レ
ーダから標的抽出閾値の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーダ技術において、識別可能な標的と
は周囲のノイズを越える振幅を持つエコーをつくる標的
のことである。ノイズから識別するために、検出閾値は
エコーの振幅より低く、かつ周囲のノイズの振幅より高
く設定しなければならない。ノイズのランダム特質を仮
定すれば、現れる散乱、特に海上散乱である変動確率関
数にもかかわらず、この閾値は一定につくるように試み
る満足な誤警報率の関数として定義される。
【０００３】レーダ受信信号を用いるために、信号は時
間の期間を越えて標本化され、標本は付与されたレーダ
位置付け方位及びこの位置付け方位での付与された標的
距離と一致する信号セルを含む各区分によってグループ
化される。距離−方位セルでの検出閾値を調整する周知
の方法は付与された位置付け方位と高低距離とみなす距
離−方位セルの周囲の距離−方位セルを受信される信号
の平均値を評価すること、かつ検出閾値としてこの平均
値の２−４倍の値を用いることである。
【０００４】検出閾値を計算するこの方法には多数の距
離−方位セルを持つパノラマのレーダのために多くの計
算を必要とするという欠点がある。また、海上警備用レ
ーダの場合、強力な沿岸エコーが沿岸地域でレーダ感度
の減衰をつくり、検出閾値の値を増す。
【０００５】計算の数を減らすために、散乱が同形を保
つ範囲内でいくつかの距離−方位セルを含む各区域内で
レーダによって表示される領域を分解することや誤警報
確率Ｐｆａの設定された値を表される各区域における検
出閾値Ｓを用いることをもくろむ。目的となる標的によ
って反射される信号は例外であると仮定して、これは各
区域における散乱ヒストグラムを定義することによって
なすことができる。発生頻度ｙの区域におけるレーダに
よって受信された信号の値ｘに関係するヒストグラムに
同じとなり、ヒストグラムに含まれた事象の合計Ｎが無
限になる時次の積分の極限である誤警報確率Ｐｆａを定
義する関係式を用いる閾値Ｓを決定する。
【数３】
【０００６】しかし計算の量を制限する必要があるとき
は、ヒストグラムに含まれる事象の数は、ヒストグラム
の性質が次の関係式を用いて重要な閾値を推測すること
ができるための受信信号の高い値としてあまり正確でな
いので、制限される。
【数４】
【０００７】もし散乱を表す確率密度関数ｆ（ｘ）が周
知であるならば、この難しさは確率関数ｆ（ｘ）によっ
て誤警報確率Ｐｆａを定義する関係式でヒストグラムｙ
（ｘ）を置き換えることによって解決でき、次の関係式
が得られる。
【数５】
【０００８】これは散乱の主源が熱雑音であるときや確
率密度関数がレイリー型の
【数６】 （ｍ２は二乗平均平方根である）であるとき用いられる
「セル平均」と呼ばれる周知の平均化方法である。この
方法で、平均化は各区域で計算され、散乱の平方根は
１．２５の率を用いて推測される。というのは、適切な
レイリー波の関数が定義され、そして閾値Ｓは設定され
た誤警報確率と平方根の変動可能な値としての関係式
（１）を用いることから得られる結果を含む値の表から
得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
セル平均化方法は同形とならない散乱が海の状態や卓越
風の方位に影響すると仮定すると海上警備用レーダに用
いることができないし、確率密度関数は海が荒れるとき
に特に低いレーダの距離での指数関数、及び付与された
距離の「変化」を越えてレイリー波型関数を満足する。
更に、上述の方法は例外を残すためにいくつかの区域で
大変多数であり、散乱に選定される受信された信号効率
の平方根での無過失の影響を有するので沿岸エコーによ
って生じる問題点を解決できない。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的
は、上述した問題点を解決することであり、特に事象の
不適当な数による受信した信号の高い値における散乱ヒ
ストグラムの性質の不適切な知識による難しさを解決す
ることである。
【００１１】これらの目的を達成するために、レーダの
検出閾値を調整する方法は次のようなステップにより行
われる。１つの掃引期間でレーダによって表示される領
域を区域に分解し、発生頻度ｙをもつ１つの掃引期間中
で区間でレーダによって受信された信号の値ｘに関する
ヒストグラムｙ（ｘ）を決定し、ｌｏｇｘの多項式及び
／又はｘの多項式における指数関数を含む変数ｘの式に
よって分析的に定義された少なくとも１つのモデルｍ
（ｘ）の手段によって各区域で測定されたヒストグラム
ｙ（ｘ）を近似し、各区間における、次の関係式
【数７】 （Ｎはモデルに含まれる受信した信号値の合計数であ
る）により誤警報確率値Ｐｆａから始まってレーダ検出
閾値の値Ｓを推測する。
【００１２】モデルｍ（ｘ）は次式の方程式によって分
析的に定義される。
【数８】 簡単に定義すると m5(x)=exp[a2ln 2(x)+a2ln(x)+c+b2x2+b1x] 次式のように方程式を解くと m2(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] これは対数−通常関数にシミュレートできる。
【数９】 となり、次式の方程式を解くと m3(x)=exp[a1ln(x)+c+b2x2] これはレイリー関数でシミュレートできる。
【数１０】 となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。
【００１４】本発明の目的は海に面してレーダにおける
誤警報率を制御することであり、言い換えればレーダが
監視の領域を分析するなかで基本的な距離−方位セルの
モザイクの中で海に反射して、または海の散乱で生じる
妨害エコーを防ぐことである。
【００１５】海の散乱はモニタされた領域内で非規則的
に分散されることはよく知られている。また、それは波
の高さによるいろいろな形やレーダによってわかる角度
を持つ確率密度関数を満足する。そしてレーダからの近
距離で、特に海が荒れている時次式の対数型確率密度関
数を満足する。
【数１１】 レイリー波型確率密度関数
【数１２】 は互いに隠れるレーダによってわかる波の後付与した
「変化」の距離による関数である。海の散乱について更
に詳細には、マグロウヒル社発行のメリー アイソニッ
ク氏による「レーダハンドブック」を参考にする。
【００１６】また海の散乱の消去は沿岸エコーの問題を
起こし、これらを混同してはならない。さもなければ検
出閾値の値は人為的に高く、かつレーダは沿岸領域で感
度が低くなる。
【００１７】レーダによってモニタされた領域内で海散
乱の非規則性を考慮するために、この領域はいくつかの
規則性を得るために十分小さい区域内で分析されるが、
距離−方位セルのレベルに落とすことなく、これらの区
域で用いられる検出閾値レベルの値は誤警報確率の共通
に設定値は重んじられる。例えば、レーダの監視領域は
各完全な回転を数万の距離−方位セルを含み、１８度の
幅の区域で範囲の１０分の１の深さをもつ区域に分ける
ことによって分析できる。
【００１８】区域での海の散乱によって考慮された確率
密度関数ｆ（ｘ）の知識不足は誤警報確率値Ｐｆａに関
する感度関係式における検出閾値のレベルの値Ｓを減ら
すことができる。
【数１３】
【００１９】しかしこの困難は解決でき、かつ検出閾値
レベルの値は次式を用いて得られる。
【数１４】 ｙ（ｘ）は区域での海の散乱ヒストグラムであり、Ｎは
ヒストグラムに含まれる事象の数である。海の散乱ヒス
トグラムの通常の形ｙ（ｘ）は区域でわからないが、海
散乱ヒストグラムがこのサブサンプルが数千の距離−方
位セルを含むとき区域における距離−方位セルのサブサ
ンプルでの受信された信号振幅ヒストグラムを同時に起
きる中で間隔である、いくつかのしばしば表す海の散乱
信号の振幅を含む間隔で局地作用からの始まりを推定さ
れる。
【００２０】いろいろな間隔を抽出するために、かつ分
析的に定義された特性ｍ（ｘ）を用いた海の散乱ヒスト
グラムの通常形状を形成するために用いるために区間に
おける距離−方位セルのサブサンプルでの受信した信号
振幅ヒストグラムでのこのいろいろな間隔内での標的ま
たは沿岸エコーの影響から海の散乱の影響が区分される
ことができることは有利である。
【００２１】この方法を実行するために、数万の距離−
方位セルを含む区域に海上監視領域を分解した後、区域
のサブサンプルは各区域での少なくとも２０００の距離
−方位セルを用いることを採用され、各区域毎にヒスト
グラムが距離−方位セルのサブサンプルで発生頻度に対
して受信信号の振幅に関連してプロットされる。レーダ
によって復調された受信された信号が同相成分と直交成
分をもつ複素数形状であるので、その係数は振幅として
用いられる。更に、受信信号が距離−方位セルで用いら
れる前に多種の方法で処理されているので、記録された
ヒストグラムは一連の０で始まる。これらの０はモデル
を妨げるので、最初の受信信号の振幅が１に等しくなる
ように記録ヒストグラムを並行移動させて、これらの０
を除去する。
【００２２】区域での距離−方位セルのサブサンプルに
おける受信信号の振幅のヒストグラムを記録した後、し
ばしば受信信号の振幅に対応する多種の間隔はこのヒス
トグラムで選択され、単に海の散乱によることを確かめ
る。
【００２３】図１は対数頻度目盛り上にプロットしたヒ
ストグラム形状を示す特性図であり、少数の沿岸エコー
ではないが大きい振幅の海上標的エコーや海の散乱を含
むレーダの海上監視領域の区域での距離−方位セルで受
信された信号振幅を含むことによって現れる。この形状
は２つのピークがある。かなり大きい第１のピークは単
に海の散乱によって受信した信号をしばしば生じる低振
幅を含み、より小さい第２のピークは海上標的のみによ
って受信する信号の高振幅を含む。
【００２４】水平の破線は一定の確率によって含まれた
距離−方位セルの数を減らす距離−方位セルのサブサン
プルの効果を示し、縦軸は対数目盛りで示された頻度で
あるので、横軸を上げることと同等である。これは海の
散乱による第１のピークを減衰する効果と海上の標的に
よる第２のピークを消滅させる効果があり、サブサンプ
ルを用いると図２に示すヒストグラムは海の散乱による
第１のピークのみを示す。実際にサブサンプルにおける
ヒストグラムは２つのピーク、海の散乱による１つの大
きいピークと海の標的エコーによって生じる他方の小さ
いピークを含むが、これらの２つのピークは、常に、選
択された変動間隔を終えるために用いられる標本なしで
間隔によって区別される。そして海の散乱ヒストグラム
に対応する記録されたヒストグラム上での変動間隔は、
高い物体の頻度ｙｍａｘに相当する最大受信信号振幅ｘ
を決定し、変動間隔の始まりとして少なくともｘｍａｘ
／２の振幅を有する第１の横軸の値を取り、物体の頻度
の値が消滅するｘｍａｘより大きい第１の横軸の値を変
動間隔の端とすることにより選択する。
【００２５】図３は他のヒストグラムの形状を示し、縦
軸に対数頻度をプロットされ、海の散乱を含むレーダの
感度の減衰及び沿岸エコーまたは陸散乱の海上領域区域
での距離−方位セルでの受信した信号の振幅を含むこと
によって記録される。この形状は海の散乱によって生じ
たしばしば現れる受信信号の低い値による１つのピーク
を有する。海の散乱によるピークの底は変動するパワー
を有する高い振幅エコーとして示す陸エコーによって高
い受信された振幅信号側で広がる。
【００２６】図１と同様に、図３に示すプロットされた
水平破線は区域での距離−方位セルのサブサンプルの効
果を示す。サブサンプルは任意の率によって含まれる距
離−方位セルの数を減らし、縦軸が対数頻度目盛りでプ
ロットされるので横軸を上げることと同等である。これ
は図４に示す得られる新規のヒストグラムから消えた陸
の散乱の関与による広がる底を修正することなしでヒス
トグラムピークの高さを減衰する結果を有する。そして
もし変動間隔の選択における沿岸領域以外の区域におけ
る上述の設定した基準を認めるならば、選択された変動
間隔は陸の散乱によって影響を及ぼすので不適切であ
る。
【００２７】この欠点を解決するために、変動間隔の端
を選択するための基準は選択された変動間隔が区域での
距離−方位セルのサブサンプル上の受信した信号振幅ヒ
ストグラムで海の散乱によって生じるピークの形崩れに
陸の散乱の関与の始まりで発生する特性の傾き変化で止
められることを観察することによって修正される。
【００２８】測定したヒストグラムで変化する傾斜を検
出するために、しばしば出会う振幅値ｘｍａｘに対応す
る横軸でのポイントと受信した信号における最大可能振
幅値との間ヒストグラムの一部を考慮し、ヒストグラム
のこの部分は現在のポイントでの第１の微分係数の計算
によってスライドするウィンドウの複数ポイント幅を平
均化することや複数の前のポイントを得る平均導関数を
もつ現在のポイントで得られる導関数を比較することに
よって平滑され、傾斜変化は現在のポイントの導関数が
付与された確率によって複数の前のポイントを得る導関
数の平均化を上まわるとき検知される。
【００２９】もし選択された変動間隔が大変小さくな
る、例えば受信した信号の振幅の値２０より小さいこと
がわかるならば、その行程は止められ、かつ区域での検
出閾値レベルが通常の平均化方法を用いることを決定さ
れる。
【００３０】区域における距離−方位セルのサブサンプ
ルで受信した信号振幅ヒストグラムを創設した後、しば
しば受信した信号振幅に対応するこのヒストグラムでの
十分広い変動間隔を分離し、かつもっぱら海の散乱を再
現した後、前記選択された変動間隔でサブサンプルから
得られたヒストグラムの形状にそうために調整された分
析モデルを用いる海散乱ヒストグラムをモデル化するこ
とになる。
【００３１】海の散乱を処理するので、分析モデルによ
るヒストグラムをモデル化し、レイリー波型または対数
型関数の形状を有する。このモデルは通常次のｘの方程
式によって定義される。
【数１５】 ａｉとｂｊは調整される係数である。
【００３２】方程式を解くと m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] このモデルは対数−通常関数をシミュレートする。 ln[m1(x)]=a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0 が得られる。ここで、
【数１６】 m1(x)=xa1exp[a2ln 2(x)+a0] は係数を変えた後次のような再配列される。
【数１７】
【００３３】この方程式を解くと、 m2(x)=exp[a1ln(x)+c+b2x2] このモデルはレイリー関数をシミュレートできる。 ln[m2(x)]=a1ln(x)+c+b2x2 が得られる。ここで、
【数１８】 m2(x)=x-a2exp(b2x2+c) 係数の適切な選択をなすことによって次の関係式に挿入
される。
【数１９】
【００３４】係数はエラーの二乗平均平方根を最小にす
るように選択される。ｙｋ，ｘｋは区域における距離−
方位セルのサブサンプルから得られる受信信号振幅ヒス
トグラムで選択された変動間隔での座標点である。モデ
ルのエラーｅの二乗平均平方根は次の式に等しい。
【数２０】 これは変動係数に関する微分係数を消去するためにモデ
ルｍ（ｘ）での係数ａｉとｂｊを調整する最小二乗法を
用いることによって最小となる。そして次の方程式が得
られる。
【数２１】 変動係数は調整され得る。
【００３５】最小二乗法を用いることでモデル係数の行
列は次の方程式を解く。 m3(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2] レイリー波型関数と対数型関数をシミュレートすること
ができ、次の行列式を解くことを伴う。
【数２２】 ｎはサンプル（ｙｋ，ｘｋ）の数に等しく、変数ｋの合
計は１〜ｎに変化する。
【００３６】モデルとして、 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] これは対数−通常型関数をシミュレートするのみであ
る。次の行列式を解くことを伴う最小二乗法を用いて係
数を決定する。
【数２３】 これを変数を変化させて簡単にすることができる。 u=ln(x) v=ln(y) とすると、
【数２４】 となり、多項式の回帰式である。 a2・u2+a・u+a0 値２の最小二乗法を用いる。
【００３７】m4(x)=exp[ln(x)+b2x2+b・x+b0] をモデルとして記すると次の式に挿入する。 m4(x)=x exp[b2x2+b1x+b0] 変動変化の型 w=ln(y/x) は値２の最小二乗法を用いて回帰多項式に対してモデル
係数の決定を減らすことができ、通常の方法よりもより
簡単に実行される。
【００３８】これは検出閾値の値を調整し、かつ散乱ヒ
ストグラムをモデル化するいくつかの方法があることを
意味する。
【００３９】第１の方法として、散乱ヒストグラムは次
の方程式を用いてモデル化される。 m3(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2] 係数ａ２，ａ１，ｃ，ｂ２は前述のように調整される。
そして、検出閾値Ｓは次の関係式を用いて推定される。
【数２５】 Ｎはモデル化されたヒストグラムに含まれる事象の合計
数である。
【００４０】第２の方法は次の方程式を用いて散乱ヒス
トグラムをモデル化することを含む。 m5(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2+b1x] 係数は最小二乗判定法に基づいて調整される。そして係
数ａ２又はｂ２のいずれが重要化決定する。もしａ２が
より重要であるならば、モデルは次の定義の方程式を用
いて簡単化される。 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] 係数ａ２，ａ１，ａ０は最小二乗法を用いて調整され
る。もしｂ２がより重要であるならば、モデルは次の方
程式を用いて単純化される。 m4(x)=x exp[b2x2+b1x+b0] 係数ｂ２，ｂ１，ｂ０は最小二乗法を用いて調整され
る。最後に検出閾値Ｓは次の関係式を用いて推定され
る。
【数２６】 ｍ（ｘ）はｍ１（ｘ）又はｍ４（ｘ）を選択されたモデ
ルであり、Ｎはモデル化されたヒストグラムに含まれる
事象の合計数である。
【００４１】第２の方法の利点はモデルｍ１及びｍ４が
モデルｍ５より簡単であることである。海の反射方程式
は一時的に安定しているので、通常モデルｍ５の係数は
特殊なモデルｍ１又はｍ４のための係数より少なく計算
される。例えば通常モデルｍ５の係数を計算することが
可能であり、そしてレーダの届く範囲の回転ｐごとにモ
デルｍ１又はｍ４の選択する結果となる。ｐは１より大
きく、回転ごとにモデルｍ１又はｍ４の選択の係数を計
算する。
【００４２】第３の方法は並列にモデルｍ１及びｍ４を
用いる散乱ヒストグラムをモデル化することであり、 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] m4(x)=x exp[b2x2+b1x+b0] 係数は最小二乗法を用いて調整される。そして２つのモ
デルｍ１及びｍ４を決定する選択はサブサンプルから得
られるヒストグラムで選択された変動間隔で実際の値か
らの最小の二乗平均平方根エラーを有するように行い、
次の関係式を用いて検出閾値Ｓを推定する。
【数２７】 ｍ（ｘ）は選択モデルｍ１又はｍ４であり、Ｎはモデル
化されたヒストグラムに含まれる事象の合計数である。
【００４３】要約すると、掃引レーダ検出閾値における
設定値を決定する方法は、レーダによって調査する領域
を数万の距離−方位セルを含む区域に分解し、次の行程
を用いた各区域における検出閾値を計算することを含
む。 １．約１万の距離−方位セルより大きくないように区域
をサブサンプルし、 ２．距離−方位セルサブサンプルで発生頻度に対して種
々の受信した信号振幅に関するヒストグラムを作り、 ３．散乱を生じるヒストグラムで変動間隔を選択し、こ
の変動間隔は受信した最も頻度の高い信号振幅を生じる
値を含み、 ４．選択された変動間隔内で、サブサンプルから生じる
ヒストグラムの形状に準じるように調整され、かつ解析
的に定義されたモデルｍ（ｘ）を用いての散乱ヒストグ
ラムの一般の形状を推定し、 ５．セットされた誤警報確率値Ｐｆａを用いて検出閾値
Ｓの値を次のように計算する。
【数２８】 Ｎはモデル化されたヒストグラムに含まれる事象の合計
数である。
【００４４】モデルｍ（ｘ）の一般式は
【数２９】 これは次のようになる。 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] そして対数−通常関数に変える。これは次のようにな
る。 m2(x)=exp[a1ln(x)+c+b2x2] そしてレイリー関数に変える。これは次のようになる。 m3(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2] 対数−通常及びレイリー関数に変える。更に一般式は m5(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2+b1x] となり、指数、対数−通常、ガウス、レイリーの関数に
適応される。
【００４５】モデルの選択は散乱の型によって使用され
る。しかしながら、モデルでの係数の数が増えると、ｘ
が増えるに従い無限に広がるようになる。散乱ヒストグ
ラムを外挿するために少数の係数を含むモデルを用いる
ことが好ましい。
【００４６】図５は上述した検出閾値の調整方法を実施
するために適合する、伝送チャネルと受信チャネルをも
つパルスレーダを示すブロック図である。このレーダは
デプレクサ４を介して伝送受信アンテナ３に接続された
送信機１と受信機２を含む。
【００４７】ポインティング方位回路５は方位コマンド
をアンテナ３に供給し、アンテナは付与された届く範囲
をカバーするために機械的に又は電気的に実行する。
【００４８】パイロット回路６はチョッピング回路６１
を介してのパルスに分解したキャリアを送信機１へ出力
し、種々の復調キャリアを受信機２に送出する。
【００４９】受信機２はデプレクサ４の受信側出力に接
続された高周波回路２１、パイロット回路６によって駆
動されて中間周波数帯へ高周波回路２１による信号出力
に伝送する高周波数デモジュレータ２２、高周波数デモ
ジュレータ２２からの出力が接続される中間周波数回路
２３、中間周波数回路２３の後段に位置しビデオ信号帯
で受信エコーの同相成分と直交成分をパイロット回路６
によって駆動される振幅−位相デモジュレータ２４、振
幅−位相デモジュレータ２４の出力に接続されて伝送さ
れた質問パルス信号の形状を調整するフィルタ２５を含
む。
【００５０】受信機２は、送信された最後の質問パルス
信号に関する遅延の関数として異なる並列なチャネルの
１つに受信した信号を切り替える距離サンプリングユニ
ット７に接続される。
【００５１】またレーダはプログラマブル論理制御部
（ＰＬＣ）８と表示スクリーン１０を持つコンピュータ
９を含む。ＰＬＣ８はパイロット回路６を制御して質問
パルス信号をレーダ伝送させ、方位回路５を制御してレ
ーダによって表示される領域にアンテナ３を掃引させ
る。コンピュータ９は距離サンプリングユニット７から
種々の距離チャネルを受信し、ＰＬＣ８はアンテナ方位
や質問パルス信号やタイミングについての情報を受信す
る。アンテナの方位やこの方位での標的までの距離に関
する距離−方位セル内で復号化され、標本化されて受信
した同相成分と直交成分を含む複素サンプルは、ＰＬＣ
８の制御の元で一般的に、距離−方位セルに含まれる複
素信号サンプルを計算すること、そして１つ再現の期間
中前記信号のポスト−インテグレーションを実行するこ
と、及び表示スクリーン１０上に検出閾値として閾値を
上まわる信号を含む距離−方位セルを表示することに有
効である。
【００５２】またコンピュータは検出閾値を決定する次
の行程を行う。まず区域内の１つの掃引期間でレーダに
よって表示される領域を区域に分解し、区域内で距離−
方位セルのグループに分け、発生頻度ｙをもつ１つの掃
引期間中で区間でレーダによって受信された信号の値ｘ
に関するヒストグラムｙ（ｘ）を決定し、ｌｏｇｘの多
項式及び／又はｘの多項式における指数関数を含む変数
ｘの式によって分析的に定義された少なくとも１つのモ
デルｍ（ｘ）の手段によって各区域を測定されるヒスト
グラムｙ（ｘ）を近似し、各区間における、次の関係式
より
【数３０】 （Ｎはモデルに含まれる受信した信号の値の合計数であ
る）誤警報確率値Ｐｆａから始まってレーダ検出閾値の
値Ｓを推測する。
【００５３】コンピュータは上述した種々の関数のため
の特殊回路により、又は簡単なプログラムマイクロプロ
セッサ回路により構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーダの監視範囲内での海散乱と海上標的で距
離−方位セルの信号振幅によるヒストグラムを示す図で
ある。
【図２】図１の区域の距離−方位セルのサブサンプルの
ヒストグラムを示す図である。
【図３】海散乱と沿岸エコーでの距離−方位セルのヒス
トグラムを示す図である。
【図４】区域における距離−方位セルのサブサンプルの
ヒストグラムを示す図である。
【図５】本発明に係るレーダ検出閾値調節装置の構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 送信機 ２ 受信機 ３ アンテナ ４ デプレクサ ５ ポインタ回路 ６ パイロット回路 ７ 距離サンプリングユニット ８ ＰＬＣ ９ コンピュータ １０ スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−10475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−165774（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−28883（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−146179（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−151271（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーダ検出閾値を調整する方法におい
    て、 レーダで１つの掃引期間で監視される領域を区域に分解
    し、 各区域ごとに、ひとつの掃引期間に対象の区域でレーダ
    により受信される信号の値ｘとその発生頻度ｙに関する
    ヒストグラムｙ（ｘ）を決定し、 各区域毎に測定された前記ヒストグラムｙ（ｘ）を、ｌ
    ｏｇｘの多項式及び／又はｘの多項式における指数関数
    を含む変数ｘの式により解析的に定義される少なくとも
    ひとつのモデルｍ（ｘ）によって近似し、このとき、モ
    デルｍ（ｘ）と測定されたヒストグラムの差が最小とな
    るように係数を調節し、 各区域毎に、誤警報確立値Ｐｆａの設定値から始めて、
    モデルに関する次の式を用いてレーダ検出閾値の値Ｓを
    推測する（Ｎはモデルに含まれる受信した信号値の合計
    数） 【数１】 ことを特徴とする、レーダ検出閾値調整方法。
  2. 【請求項２】 区域におけるヒストグラムｙ（ｘ）は１
    つの届く範囲期間で区域でのレーダによって受信された
    信号効率の値ｘの標本から作られる請求項１記載のレー
    ダ検出閾値調整方法。
  3. 【請求項３】 １つのモデルによって近似される前にヒ
    ストグラムを作った後で変動間隔に言及され、物体の最
    大周波数の回りの変動間隔内で位置付けられるポイント
    のみのヒストグラムに保つことを含む請求項１記載のレ
    ーダ検出閾値調整方法。
  4. 【請求項４】 ヒストグラムを限定する前記変動間隔は
    受信した信号の値の物体の最大周波数の半分の周波数と
    等しい周波数を有する受信した信号の最小値で始まり、
    受信した信号の最小値で物体の最大周波数より高く、物
    体の周波数が０となる請求項３記載のレーダ検出閾値調
    整方法。
  5. 【請求項５】 傾斜の変換は受信した信号の最大値に近
    いヒストグラムのサイドで検出され、変動する間隔は第
    １の検出された傾斜の変換に止められる請求項３記載の
    レーダ検出閾値調整方法。
  6. 【請求項６】 ヒストグラム傾斜変換は簡単にされたヒ
    ストグラム及び現在のポイントが任意の確率によってい
    くつか前の計算された導関数の平均から異なる時不連続
    性の検出の第１の導関数の計算によって次に来るスライ
    ドするウィンドウの複数のポイントの広さを平均化する
    ことによって円滑にすることによって検出される請求項
    ５記載のレーダ検出閾値調整方法。
  7. 【請求項７】 モデルｍ５（ｘ）は次の方程式 m5(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2+b1x] によって分析的に定義され、 ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃはモデルと測定されたヒス
    トグラムの間の相違を最小にするように設定する係数で
    ある請求項１記載のレーダ検出閾値調整方法。
  8. 【請求項８】 モデルｍ３（ｘ）は次の方程式 m3(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+c+b2x2] によって分析的に定義され、 ａ１，ａ２，ｂ２，ｃはモデルと測定されたヒストグラ
    ムの間の相違を最小にするように設定する請求項１記載
    のレーダ検出閾値調整方法。
  9. 【請求項９】 検出閾値の値を決定するためにモデルを
    用いる前に、係数ａ２とｂ２は次のいずれかの複数の連
    続して届く範囲期間を越えるモデルを修正し保つために
    比較する、 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] m2(x)=exp[a1ln(x)+c+b2x2] 請求項７記載のレーダ検出閾値調整方法。
  10. 【請求項１０】 ２つのモデルが用いられ、１つは次式
    のように分析的に定義され、 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] ａ０，ａ１，ａ２はモデルと測定されたヒストグラムの
    間の相違を最小にするように設定された係数であり、 他方は次式のように分析的に定義され、 m6(x)=x exp(d2x2+d1x+d0) ｄ０，ｄ１，ｄ２はモデルと測定されたヒストグラムの
    間の相違を最小にするように設定された係数であり、か
    つ測定されたヒストグラムと測定されたヒストグラムか
    ら大変異なるモデルは検出閾値を設定するために用いら
    れる請求項１記載のレーダ検出閾値調整方法。
  11. 【請求項１１】 用いられたモデルは次式のように分析
    的に定義され、 m1(x)=exp[a2ln 2(x)+a1ln(x)+a0] 次のように変動変換はモデルと測定されたヒストグラム
    ｙ（ｘ）の間の相違を最小にする係数ａ２，ａ１，ａ０
    の値を設定するために、 u=ln(x) 及び v=ln(y) 値２の最小二乗法を用いる回帰多項式によってなされる
    請求項１記載のレーダ検出閾値調整方法。
  12. 【請求項１２】 次式によって分析的に定義されるモデ
    ルを用い、 m4(x)=x exp(b2x2+b1x+b0) モデルと測定したヒストグラムの間の相違を最小にする
    係数ｂ０，ｂ１，ｂ２の値を決定するために、次のよう
    な変動変換が提供され、 w=ln(y/x) 値２の最小二乗法を用いる回帰多項式によってなされる
    請求項１記載のレーダ検出閾値調整方法。
  13. 【請求項１３】 レーダによってモニタされた領域を走
    査するためにアンテナを介して質問パルスを伝送する送
    信機と、受信機と、受信機の出力に接続されて反射のエ
    コーの源での対象物の距離と伝送されたパルスとの遅れ
    の関数として複数の並列チャネルの１つに受信信号を切
    り替える距離ゲートユニットと、距離ゲートユニットの
    出力に接続され、レーダによってモニタされた領域をカ
    バーする距離−方位セルのなかで距離ゲートユニットの
    出力で利用できる復号かつ標本化された信号を受信した
    同相成分と直交成分からなる複素サンプルの分布を制御
    することの可能な方位制御のコンピュータと有し、 レーダによってモニタされた領域を分割する区域内で距
    離−方位セルをグループに分け、 区域内の距離−方位セルでの発生頻度と１つの掃引期間
    中の区間でレーダによって受信された信号の値ｘとに関
    するヒストグラムｙ（ｘ）を決定し、ｌｏｇｘの多項式
    及び／又はｘの多項式における指数関数を含む変数ｘの
    式によって分析的に定義された少なくとも１つのモデル
    ｍ（ｘ）の手段によって各区域の測定されるヒストグラ
    ムｙ（ｘ）を近似し、 各区間における、次の関係式（Ｎはモデルに含まれる受
    信した信号の値の合計数である） 【数２】 より誤警報確率値Ｐｆａから始めてレーダ検出閾値の値
    Ｓを推測することを特徴とするレーダ検出閾値調整装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039820A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 현대모비스 주식회사 Cfar 검파방법 및 이를 적용한 레이더 시스템

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451961A (en) * 1993-11-08 1995-09-19 Unisys Corporation Time varying adaptive clutter filter and clutter residue sensor
GB9500878D0 (en) * 1995-01-17 1995-03-15 Thorn Emi Electronics Ltd Method and apparatus for estimating the detection range of a radar
US5694342A (en) * 1996-10-24 1997-12-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for detecting signals in non-Gaussian background clutter
US5808579A (en) * 1996-12-20 1998-09-15 Northrop Grumman Corporation Radar system using a cell averaging constant false alarm rate device
US5805106A (en) * 1997-01-03 1998-09-08 Trw Inc. Dual polarization wave clutter reduction
DE19738252C2 (de) * 1997-09-02 2002-07-11 Eads Deutschland Gmbh Verfahren zur Detektion eines Radarzieles
DE19821188A1 (de) 1998-05-12 1999-11-18 Itt Mfg Enterprises Inc Verfahren und elektrische Schaltung zur Verarbeitung eines analogen elektrischen Signals
US6044336A (en) * 1998-07-13 2000-03-28 Multispec Corporation Method and apparatus for situationally adaptive processing in echo-location systems operating in non-Gaussian environments
SE519089C2 (sv) * 2001-05-11 2003-01-07 Totalfoersvarets Forskningsins System för att med från mål spridda signaler bestämma lägen och hastigheter för målen
US7796082B2 (en) * 2007-02-08 2010-09-14 Raytheon Company Methods and apparatus for log-FTC radar receivers having enhanced sea clutter model
JP4356758B2 (ja) * 2007-03-20 2009-11-04 株式会社デンソー Ｆｍｃｗレーダ
GB2452390B (en) * 2007-08-31 2011-10-05 Furuno Electric Co Radar device
US8013781B2 (en) * 2008-09-24 2011-09-06 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus for radar surveillance and detection of sea targets
EP2209018A1 (en) * 2009-01-15 2010-07-21 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO A method for estimating an object motion characteristic from a radar signal, a computer system and a computer program product
JP2011002425A (ja) * 2009-06-22 2011-01-06 Furuno Electric Co Ltd レーダ装置
JP2011185639A (ja) * 2010-03-05 2011-09-22 Toshiba Corp 信号処理パラメータ解析装置及びレーダ装置
JP5284310B2 (ja) * 2010-05-17 2013-09-11 富士通株式会社 広帯域レーダ装置及び広帯域レーダ装置の制御方法
US8174435B2 (en) * 2010-06-01 2012-05-08 Raytheon Company Methods and apparatus for non-isotropic sea clutter modeling
JP5697911B2 (ja) * 2010-07-06 2015-04-08 古野電気株式会社 閾値設定方法、物標探知方法、閾値設定プログラム、物標探知プログラム、および物標探知装置
JP5697910B2 (ja) * 2010-07-06 2015-04-08 古野電気株式会社 閾値設定方法、物標探知方法、閾値設定装置、物標探知装置、閾値設定プログラム、および物標探知プログラム
US8456352B2 (en) 2010-12-17 2013-06-04 Raytheon Company Methods and apparatus for automatic STC from sea state measurement via radar sea clutter eccentricity
US8456350B2 (en) 2010-12-17 2013-06-04 Raytheon Company Methods and apparatus for sea state measurement via radar sea clutter eccentricity
FR2971057B1 (fr) * 2011-01-27 2013-03-15 Thales Sa Procede d'affichage de la surface equivalente radar minimale detectable
US9213088B2 (en) * 2011-05-17 2015-12-15 Navico Holding As Radar clutter suppression system
JP2014025916A (ja) * 2012-06-21 2014-02-06 Furuno Electric Co Ltd 物標探知装置、およびエコー信号処理方法
JP6481539B2 (ja) * 2015-07-17 2019-03-13 マツダ株式会社 車両用レーダ装置
CN109270497B (zh) * 2018-10-28 2023-03-31 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 雷达脉冲信号的多维参数预分选方法
JP2022543649A (ja) * 2019-08-06 2022-10-13 マグアレイ，インコーポレイテッド 複合溶液中の分析物の結合動態を測定するためのシステムおよび方法
CN111157954B (zh) * 2019-12-18 2023-07-18 南京理工大学 地面雷达目标检测门限系数自适应调整方法
CN111458683B (zh) * 2020-04-23 2022-04-05 中船重工鹏力（南京）大气海洋信息系统有限公司 一种分区域雷达信号处理的方法
CN111521983B (zh) * 2020-04-30 2022-03-08 中国民用航空总局第二研究所 一种基于tws雷达数据处理系统的时钟校准方法及系统
CN113687321B (zh) * 2021-08-30 2024-04-19 中国人民解放军海军航空大学航空作战勤务学院 雷达目标探测距离评估方法和装置
CN113835083A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 中安锐达(北京)电子科技有限公司 一种基于扇区滑窗的雷达数据处理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57165774A (en) * 1981-04-03 1982-10-12 Nec Corp General purpose control device for rate of erroneously issued alarm
CA1178376A (en) * 1982-05-18 1984-11-20 Willard A. Young Radar signal processing system
US4536764A (en) * 1982-09-29 1985-08-20 Westinghouse Electric Corp. Method of counting multiple targets in the post detection processing of a radar
JPS6128883A (ja) * 1984-07-19 1986-02-08 Matsuo Sekine 物標信号検出装置
US4970660A (en) * 1985-07-05 1990-11-13 Motorola, Inc. Accumulated statistics constant false alarm rate method and device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160039820A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 현대모비스 주식회사 Cfar 검파방법 및 이를 적용한 레이더 시스템
KR102216134B1 (ko) 2014-10-02 2021-02-16 현대모비스 주식회사 Cfar 검파방법 및 이를 적용한 레이더 시스템

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Publication number Publication date
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