JP3414358B2 - レーダ装置及び信号処理方法 - Google Patents
レーダ装置及び信号処理方法Info
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Description
し、特にCPUやDSP等のプロセッサを使用して、ソ
フトウェアによりパルス圧縮や不要信号抑圧等の信号処
理を行うレーダ装置に関する。
して、目標からの反射信号を受信することにより、目標
位置等を観測するものである。レーダ装置の主要性能に
は、距離精度や方位精度等を含む探知能力がある。
圧縮が採用されている。これは、送信先頭電力を低く抑
えつつ、探知能力の増大と距離分解能とを得るための技
術である。また、受信信号には目標からの反射信号だけ
なく、ノイズの他、大地、海面、雨雲等の反射信号(ク
ラッタ)や他のレーダ装置等からの干渉信号等の不要な
信号が含まれている。
改善したりするために、パルスドップラ処理や積分処理
を行う。これらの処理は、決められた演算の繰り返しで
あり、演算式やアルゴリズムが変更になることはなく、
リアルタイム性が要求されることから、必要な演算だけ
を高速で行う専用のLSIを使って構成されている。
プロセッサの発達により、専用のLSIではなく、汎用
のプロセッサでソフトウェア信号処理を行うレーダ装置
が可能となりつつある。ソフトウェアで信号処理を行う
ことにより、処理のアルゴリズムの変更が容易になり、
新しく信号処理技術が開発された場合、H/Wを作り変
えることなく、既存措置に適用することが可能となる。
有無等の電波環境に応じて、処理を柔軟に変えることが
可能となる。ちなみに、このようなレーダ装置の一例と
して、「レーダ信号処理の汎用DSPによる並列処理装
置(高速信号処理応用技術学会誌Vol.2 No.
3)」がある。
に受信装置等から入力されるアナログの受信信号を、A
/D変換部1においてディジタル信号に変換する。この
ディジタル受信信号は、一旦、バッファメモリ2に蓄え
られる。次に、このディジタル受信信号は、パルス圧縮
部5によりパルス圧縮処理され、続いて不要信号抑圧部
6において大地からの反射信号等の不要信号が抑圧され
る。最後に、目標検出部8により目標信号が検出され、
目標データが出力される。
がDSPによりソフトウェア処理される。ちなみに、こ
のような並列処理装置では、144個のDSPを並列動
作させることでリアルタイム動作させるようにしてい
る。
来の並列処理装置では、アルゴリズムを変更した場合、
プロセッサ性能やプロセッサ数の変更規模が大きくなっ
てしまうという不都合がある。これは、アルゴリズムを
変更した場合、まず処理負荷を正確に測定し、既存のプ
ロセッサ性能やプロセッサ数で不足するとき、プロセッ
サを変更したり、所要数のプロセッサ数を追加したりす
る必要があるためである。
り、電波環境に応じた柔軟な処理の変更ができないとい
う不都合もある。これは、たとえば電波干渉が非常に多
かったり、誤目標が非常に多かったりする電波環境にお
いては処理負荷が大きくなるため、処理能力のマージン
がない場合、プロセッサの処理能力を超えてしまい、正
常な処理ができなくなるためである。また、十分なマー
ジンを持とうとすると、最大処理負荷時の所要能力を持
つ必要があるため、プロセッサ数等の規模が増大してし
まうためでもある。
たものであり、信号処理負荷の増大した場合でも、プロ
セッサ数の増大やプロセッサの変更を行うことなく、過
負荷による動作異常を回避し、レーダ信号処理の変更を
容易に行うことができるレーダ装置及び信号処理方法を
提供することができるようにするものである。
置は、ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信号抑圧を
含む信号処理を行うレーダ装置であって、アナログの受
信信号を、ディジタル信号に変換するA/D変換部と、
変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積するバッファ
メモリと、バッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択するデータ選択部と、データ選択
部によって選択されたディジタル信号の処理が開始され
る時刻をデータとして付与する時刻付与部と、時刻付与
部によって時刻が付与されたディジタル信号をパルス圧
縮処理するパルス圧縮部と、パルス圧縮部によってパル
ス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号を抑圧する
不要信号抑圧部と、不要信号抑圧部による不要信号の抑
圧処理が完了した時刻を検出する時刻検出部と、不要信
号が抑圧されたディジタル信号から目標信号を検出して
目標データを出力する目標検出部と、時刻付与部と時刻
検出部とへ処理の基準となる時刻データを発生させて与
える時刻発生部と、時刻検出部により検出された処理完
了時刻を用い、処理に要した時間の大小により現在の信
号処理負荷を観測してデータ選択部による選択動作を制
御する処理負荷判定部とを備えることを特徴とする。請
求項2に記載のレーダ装置は、ソフトウェアによりパル
ス圧縮や不要信号抑圧を含む信号処理を行うレーダ装置
であって、メインアンテナからのアナログの受信信号
を、ディジタル信号に変換する第1のA/D変換部と、
変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第1のバ
ッファメモリと、第1のバッファメモリに蓄積されたデ
ィジタル信号の全て又は一部を選択する第1のデータ選
択部と、第1のデータ選択部によって選択されたディジ
タル信号の処理が開始される時刻をデータとして付与す
る時刻付与部と、時刻付与部によって時刻が付与された
ディジタル信号をパルス圧縮処理する第1のパルス圧縮
部と、パルス圧縮処理されたディジタル信号に対し、S
LC処理を行うSLC処理部と、SLC処理されたディ
ジタル信号の不要信号を抑圧する不要信号抑圧部と、不
要信号抑圧部による不要信号の抑圧処理が完了した時刻
を検出する時刻検出部と、不要信号が抑圧されたディジ
タル信号から目標信号を検出して目標データを出力する
目標検出部と、時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準
となる時刻データを発生させて与える時刻発生部と、S
LCアンテナからのアナログの受信信号を、ディジタル
信号に変換する第2のA/D変換部と、変換されたディ
ジタル信号を、一旦、蓄積する第2のバッファメモリ
と、第2のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択する第2のデータ選択部と、第2
のデータ選択部によって選択されたディジタル信号をパ
ルス圧縮処理してSLC処理部に与える第2のパルス圧
縮部と、時刻検出部により検出された処理完了時刻を用
い、処理に要した時間の大小により現在の信号処理負荷
を観測して第1及び第2のデータ選択部による選択動作
を制御する処理負荷判定部と、第1及び第2のパルス圧
縮部における圧縮結果を比較し、所定のレベル差以上に
なったとき、SLC処理部のSLC処理をONするよう
に制御するスイッチ制御部とを備えることを特徴とす
る。請求項3に記載のレーダ装置は、ソフトウェアによ
りパルス圧縮や不要信号抑圧を含む信号処理を行うレー
ダ装置であって、モノパルスアンテナよりのΣ系受信信
号を、ディジタル信号に変換する第1のA/D変換部
と、変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第1
のバッファメモリと、第1のバッファメモリに蓄積され
たディジタル信号の全て又は一部を選択する第1のデー
タ選択部と、第1のデータ選択部によって選択されたデ
ィジタル信号の処理が開始される時刻をデータとして付
与する時刻付与部と、時刻付与部によって時刻が付与さ
れたディジタル信号をパルス圧縮処理する第1のパルス
圧縮部と、パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要
信号を抑圧する第1の不要信号抑圧部と、不要信号が抑
圧されたディジタル信号から目標信号を検出して目標デ
ータを出力する第1の目標検出部と、Σ系受信信号で目
標検出処理を行い、検出された場合はΣ系受信信号の振
幅値とΔ系受信信号の振幅値とにより測角を行う測角部
と、目標データから処理が完了した時刻を検出する時刻
検出部と、時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準とな
る時刻データを発生させて与える時刻発生部と、モノパ
ルスアンテナよりのΔ系受信信号を、ディジタル信号に
変換する第2のA/D変換部と、変換されたディジタル
信号を、一旦、蓄積する第2のバッファメモリと、第2
のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号の全て又
は一部を選択する第2のデータ選択部と、第2のデータ
選択部によって選択されたディジタル信号をパルス圧縮
処理する第2のパルス圧縮部と、パルス圧縮処理された
ディジタル信号の不要信号を抑圧する第2の不要信号抑
圧部と、不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標
信号を検出して目標データを測角部へ出力する第2の目
標検出部と、時刻検出部により検出された処理完了時刻
を用い、処理に要した時間の大小により現在の信号処理
負荷を観測して第1のデータ選択部による選択動作を制
御する処理負荷判定部とを備え、第1の目標検出部の出
力が第2のデータ選択部に与えられることで、第2のデ
ータ選択部が検出された目標に対応するΔ系受信信号の
みを以降の処理へ出力することを特徴とする。また、処
理負荷判定部は、処理に要した時間が小であるとき、第
1及び/又は第2のデータ選択部に対し全ての受信信号
を以降の処理に出力するように制御し、処理に要した時
間が大であるとき、第1及び/又は第2のデータ選択部
に対し、その時間の大きさに応じて受信信号を間引くよ
うに制御するようにすることができる。また、第1及び
/又は第2のデータ選択部は、ディジタル信号の一部が
選択されるように間引く方法として、距離方向に間引
く、方位方向に間引く、スキャン方向に間引くの何れか
を用いるようにすることができる。請求項6に記載の信
号処理方法は、ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行う信号処理方法であって、A
/D変換部により、アナログの受信信号を、ディジタル
信号に変換する第1の工程と、変換されたディジタル信
号を、一旦、バッファメモリに蓄積する第2の工程と、
バッファメモリに蓄積されたディジタル信号の全て又は
一部を、データ選択部により選択する第3の工程と、デ
ータ選択部によって選択されたディジタル信号の処理が
開始される時刻を、時刻付与部によりデータとして付与
する第4の工程と、時刻付与部によって時刻が付与され
たディジタル信号を、パルス圧縮部によりパルス圧縮処
理する第5の工程と、パルス圧縮部によってパルス圧縮
処理されたディジタル信号の不要信号を、不要信号抑圧
部により抑圧する第6の工程と、不要信号抑圧部による
不要信号の抑圧処理が完了した時刻を、時刻検出部によ
り検出する第7の工程と、不要信号が抑圧されたディジ
タル信号から目標信号を、目標検出部により検出して目
標データを出力する第8の工程と、時刻付与部と時刻検
出部とへ処理の基準となる時刻データを、時刻発生部に
より発生させて与える第9の工程と、処理負荷判定部に
より、時刻検出部により検出された処理完了時刻を用
い、処理に要した時間の大小により現在の信号処理負荷
を観測してデータ選択部による選択動作を制御する第1
0の工程とを備えることを特徴とする。請求項7に記載
の信号処理方法は、ソフトウェアによりパルス圧縮や不
要信号抑圧を含む信号処理を行う信号処理方法であっ
て、メインアンテナからのアナログの受信信号を、第1
のA/D変換部によりディジタル信号に変換する第11
の工程と、変換されたディジタル信号を、一旦、第1の
バッファメモリに蓄積する第12の工程と、第1のバッ
ファメモリに蓄積されたディジタル信号の全て又は一部
を、第1のデータ選択部により選択する第13の工程
と、第1のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号の処理が開始される時刻を、時刻付与部によりデー
タとして付与する第14の工程と、時刻付与部によって
時刻が付与されたディジタル信号を、第1のパルス圧縮
部によりパルス圧縮処理する第15の工程と、パルス圧
縮処理されたディジタル信号に対し、SLC処理部によ
りSLC処理を行う第16の工程と、SLC処理された
ディジタル信号の不要信号を、不要信号抑圧部により抑
圧する第17の工程と、不要信号抑圧部による不要信号
の抑圧処理が完了した時刻を、時刻検出部により検出す
る第18の工程と、目標検出部により、不要信号が抑圧
されたディジタル信号から目標信号を検出して目標デー
タを出力する第19の工程と、時刻付与部と時刻検出部
とへ処理の基準となる時刻データを、時刻発生部により
発生させて与える第20の工程と、SLCアンテナから
のアナログの受信信号を、第2のA/D変換部によりデ
ィジタル信号に変換する第21の工程と、変換されたデ
ィジタル信号を、一旦、第2のバッファメモリに蓄積す
る第22の工程と、第2のバッファメモリに蓄積された
ディジタル信号の全て又は一部を、第2のデータ選択部
により選択する第23の工程と、第2のデータ選択部に
よって選択されたディジタル信号を、第2のパルス圧縮
部によりパルス圧縮処理してSLC処理部に与える第2
4の工程と、処理負荷判定部により、時刻検出部により
検出された処理完了時刻を用い、処理に要した時間の大
小により現在の信号処理負荷を観測して第1及び第2の
データ選択部による選択動作を制御する第25の工程
と、スイッチ制御部により、第1及び第2のパルス圧縮
部における圧縮結果を比較し、所定のレベル差以上にな
ったとき、SLC処理部のSLC処理をONするように
制御する第26の工程とを備えることを特徴とする。請
求項8に記載の信号処理方法は、ソフトウェアによりパ
ルス圧縮や不要信号抑圧を含む信号処理を行う信号処理
方法であって、モノパルスアンテナよりのΣ系受信信号
を、第1のA/D変換部によりディジタル信号に変換す
る第27の工程と、変換されたディジタル信号を、一
旦、第1のバッファメモリに蓄積する第28の工程と、
第1のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号の全
て又は一部を、第1のデータ選択部により選択する第2
9の工程と、第1のデータ選択部によって選択されたデ
ィジタル信号の処理が開始される時刻を、時刻付与部に
よりデータとして付与する第30の工程と、時刻付与部
によって時刻が付与されたディジタル信号を、第1のパ
ルス圧縮部によりパルス圧縮処理する第31の工程と、
パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号を、第
1の不要信号抑圧部により抑圧する第32の工程と、第
1の目標検出部により、不要信号が抑圧されたディジタ
ル信号から目標信号を検出して目標データを出力する第
33の工程と、測角部により、Σ系受信信号で目標検出
処理を行い、検出された場合はΣ系受信信号の振幅値と
Δ系受信信号の振幅値とにより測角を行う第34の工程
と、目標データから処理が完了した時刻を、時刻検出部
により検出する第35の工程と、時刻付与部と時刻検出
部とへ処理の基準となる時刻データを、時刻発生部によ
り発生させて与える第36の工程と、モノパルスアンテ
ナよりのΔ系受信信号を、第2のA/D変換部によりデ
ィジタル信号に変換する第37の工程と、変換されたデ
ィジタル信号を、一旦、第2のバッファメモリに蓄積す
る第38の工程と、第2のバッファメモリに蓄積された
ディジタル信号の全て又は一部を、第2のデータ選択部
により選択する第39の工程と、第2のデータ選択部に
よって選択されたディジタル信号を、第2のパルス圧縮
部によりパルス圧縮処理する第40の工程と、パルス圧
縮処理されたディジタル信号の不要信号を、第2の不要
信号抑圧部により抑圧する第41の工程と、第2の目標
検出部により、不要信号が抑圧されたディジタル信号か
ら目標信号を検出して目標データを測角部へ出力する第
42の工程と、処理負荷判定部により、時刻検出部によ
り検出された処理完了時刻を用い、処理に要した時間の
大小により現在の信号処理負荷を観測して第1のデータ
選択部による選択動作を制御する第43の工程と、第1
の目標検出部の出力を第2のデータ選択部に与えられる
ことで、第2のデータ選択部が検出された目標に対応す
るΔ系受信信号のみを以降の処理へ出力させる第44の
工程とを備えることを特徴とする。また、第10、第2
5、第43の工程には、処理に要した時間が小であると
き、第1及び/又は第2のデータ選択部に対し全ての受
信信号を以降の処理に出力するように制御する第45の
工程と、処理に要した時間が大であるとき、第1及び/
又は第2のデータ選択部に対し、その時間の大きさに応
じて受信信号を間引くように制御する第46の工程とが
含まれるようにすることができる。また、第3、第1
3、第23、第29、第39の工程には、ディジタル信
号の一部が選択されるように間引く方法として、距離方
向に間引く、方位方向に間引く、スキャン方向に間引く
の何れかを用いる第47の工程が含まれるようにするこ
とができる。本発明に係るレーダ装置及び信号処理方法
においては、処理負荷判定部により、時刻検出部により
検出された処理完了時刻を用い、処理に要した時間の大
小により現在の信号処理負荷を観測してデータ選択部に
よる選択動作を制御するようにし、信号処理負荷を常に
観測して、アルゴリズムの変更や電波環境の変化があっ
ても、処理負荷がプロセッサの処理能力を超えないよう
に自動的に調節を行うようにする。
て説明する。なお、以下に説明する図において、図4と
共通する部分には同一符号を付すものとする。
ーダ装置の第1の実施の形態を示すブロック図である。
図1に示すレーダ装置は、A/D変換部1、バッファメ
モリ2、データ選択部3、時刻付与部4、パルス圧縮部
5、不要信号抑圧部6、時刻検出部7、目標検出部8、
時刻発生部9、処理負荷判定部10を備えている。
1は、アナログの受信信号を、ディジタル信号に変換す
る。第1のバッファメモリとしてのバッファメモリ2
は、変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する。
3、バッファメモリ2に蓄積されたディジタル信号の全
て又は一部が選択される。ここで、ディジタル信号の一
部が選択されるように間引く方法としては、距離方向に
間引く(たとえばサンプリング点を1個おきにする
等)、方位方向に間引く(たとえば1方向おきにする
等)、スキャン方向に間引く(たとえば1スキャンおき
にする等)等を用いることができる。
選択されたディジタル信号の処理が開始される時刻をデ
ータとして付与する。第1のパルス圧縮部としてのパル
ス圧縮部5は、時刻付与部4によって時刻が付与された
ディジタル信号をパルス圧縮処理する。
圧部6は、パルス圧縮部5によってパルス圧縮処理され
たディジタル信号から大地よりの反射信号等の不要信号
を抑圧する。時刻検出部7は、不要信号抑圧部6による
不要信号の抑圧処理が完了した時刻を検出する。
は、目標信号を検出して目標データを出力する。時刻発
生部9は、処理の基準となる時刻データを発生させて、
時刻付与部4と時刻検出部7へ与える。
り検出された処理完了時刻を用い、処理に要した時間の
大小により現在の信号処理負荷を観測し、小であればデ
ータ選択部3に対し全ての受信信号を以降の処理に出力
するように制御する。また、大であれば、その大きさに
応じ、受信信号を間引いて以降の処理へ出力するように
データ選択部3を制御する。
処理方法について説明する。まず、図示しない受信装置
等から入力されるアナログの受信信号は、A/D変換部
1でディジタル信号に変換された後、一旦、バッファメ
モリ2に蓄積される。バッファメモリ2に蓄積されたデ
ィジタル信号は、データ選択部3により全て又は一部が
間引かれて以降の処理へ出力される。
信号は、時刻付与部4において、処理が開始される時刻
がデータとして付与される。時刻がデータとして付与さ
れたディジタル信号は、パルス圧縮部5によりパルス圧
縮処理が行われた後、不要信号抑圧部6によりクラッタ
等の不要信号の抑圧処理が行われる。
行われたディジタル信号は、時刻検出部7により処理が
完了した時刻が検出された後、目標検出部8により目標
データとして出力される。
出部7により検出された処理完了時刻を用い、処理に要
した時間の大小により現在の信号処理負荷を観測し、小
であればデータ選択部3が全てのディジタル信号を以降
の処理に出力するように制御する。また、大であれば、
その大きさに応じて、ディジタル信号を間引いて以降の
処理へ出力するようにデータ選択部3を制御する。ま
た、時刻発生部9は、基準となる時刻データを発生さ
せ、時刻付与部4と時刻検出部7とへ与える。
D変換部1により、アナログの受信信号を、ディジタル
信号に変換し、変換されたディジタル信号を、一旦、バ
ッファメモリ2に蓄積し、バッファメモリ2に蓄積され
たディジタル信号の全て又は一部を、データ選択部3に
より選択し、データ選択部3によって選択されたディジ
タル信号の処理が開始される時刻を、時刻付与部4によ
りデータとして付与し、時刻付与部4によって時刻が付
与されたディジタル信号を、パルス圧縮部5によりパル
ス圧縮処理し、パルス圧縮部5によってパルス圧縮処理
されたディジタル信号の不要信号を、不要信号抑圧部6
により抑圧し、不要信号抑圧部による不要信号の抑圧処
理が完了した時刻を、時刻検出部7により検出し、不要
信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号を、目標
検出部8により検出して目標データを出力し、時刻付与
部4と時刻検出部7とへ処理の基準となる時刻データ
を、時刻発生部9により発生させて与え、処理負荷判定
部10により、時刻検出部7により検出された処理完了
時刻を用い、処理に要した時間の大小により現在の信号
処理負荷を観測してデータ選択部3による選択動作を制
御するようにしたので、信号処理負荷の増大した場合で
も、プロセッサ数の増大やプロセッサの変更を行うこと
なく、過負荷による動作異常を回避し、レーダ信号処理
の変更を容易に行うことができる。
ーダ装置の第2の実施の形態を示すブロック図である。
なお、以下に説明する図において、図1と共通する部分
には同一符号を付し重複する説明を省略する。
として使用されているSLC(SideLobe Canceller)を
採用したSLC処理を行うものである。また、図2のレ
ーダ装置は、図1の構成にSLC処理部11及びスイッ
チ制御部12を追加している。その他の各部の構成は、
図1と同じである。
インアンテナ及びSLCアンテナの2種類のアンテナを
有しており、それぞれのアンテナから受信信号が入力さ
れるので、図1の系統が2系統分の構成となっている。
信号とSLCアンテナ受信信号とを用いてSLC処理を
行う。スイッチ制御部12は、SLC処理部11におけ
るSLC処理のON/OFF制御を行う。
処理方法について説明する。まず、メインアンテナ受信
信号が上述したA/D変換部1〜バッファメモリ2〜デ
ータ選択部3〜時刻付与部4を通過すると、パルス圧縮
部5によりパルス圧縮処理されてSLC処理部11に与
えられる。
/D変換部としてのA/D変換部1a〜第2のバッファ
メモリとしてのバッファメモリ2a〜第2のデータ選択
部としてのデータ選択部3aを通過すると、第2のパル
ス圧縮部としてのパルス圧縮部5aによりパルス圧縮処
理されてSLC処理部11に与えられる。
C処理を行うとS/N損失が必ず発生する。このため、
通常は、干渉信号が存在するときのみSLC処理をON
にする。このとき、スイッチ制御部12がメインアンテ
ナ受信信号のパルス圧縮結果と、SLCアンテナ受信信
号のパルス圧縮結果とを比較し、あるレベル差以上にな
ったときSLC処理部11のSLC処理をONにする。
御部12のON/OFF制御に基づき、メインアンテナ
受信信号とSLCアンテナ受信信号とを用いてSLC処
理を行う。ちなみに、SLC処理は、レーダの各種信号
処理の中でも処理負荷が大きいため、干渉信号が頻繁に
入ってくる環境下では、信号処理系全体の処理負荷が極
めて大きくなる。最大処理負荷時は、常時SLC処理O
Nのときであり、これを可能とするためにはプロセッサ
数が増大してしまい、最大処理負荷時以外は動作しない
プロセッサが多くなる。
はないので、本実施の形態では、処理負荷判定部10に
より処理負荷を観測し、必要に応じてデータを間引いて
処理することにより、プロセッサ数を過大にすることな
く所要の性能を実現するようにしている。
C処理部11によりスイッチ制御部12のON/OFF
制御に基づき、メインアンテナ受信信号とSLCアンテ
ナ受信信号とを用いてSLC処理を行うとともに、処理
負荷判定部10により処理負荷を観測し、必要に応じて
データを間引いて処理することにより、プロセッサ数を
過大にすることなく所要の性能を実現するようにするこ
とができる。
ーダ装置の第3の実施の形態を示すブロック図である。
図3のレーダ装置は、測角方式としてモノパルス測角方
式を採用している。そのため、モノパルス測角を行う測
角部13が追加され、その他の各部の構成は図1と同じ
である。
ノパルスアンテナよりΣ系受信信号とΔ系受信信号とが
入力されるので、図1の系統が2系統分の構成となって
いる。
処理方法について説明する。まず、Σ系受信信号は、上
述したA/D変換部1〜バッファメモリ2〜データ選択
部3〜時刻付与部4〜パルス圧縮部5〜不要信号抑圧部
6〜時刻検出部7を通過した後、目標検出部8により目
標データとされて測角部13に与えられる。
部としてのA/D変換部1a〜第2のバッファメモリと
してのバッファメモリ2a〜第2のデータ選択部として
のデータ選択部3a〜第2のパルス圧縮部としてのパル
ス圧縮部5a〜第2の不要信号抑圧部としての不要信号
抑圧部6aを通過した後、第2の目標検出部としての目
標検出部8aにより目標データとされて測角部13に与
えられる。
目標検出処理を行い、検出された場合はΣ系受信信号の
振幅値とΔ系受信信号の振幅値とにより測角を行う。こ
こで、信号処理負荷を低減させるため、Σ系受信信号で
目標信号が検出された場合のみΔ系受信信号についてパ
ルス圧縮部5aによるパルス圧縮、不要信号抑圧部6a
による不要信号抑圧、目標検出部8aによる目標検出を
行うようにしている。
ータ選択部3aに与えられることで、Δ系のデータ選択
部3aが検出された目標に対応するΔ系受信信号のみを
以降の処理へ出力する。この場合、ノイズ等による誤目
標が増加すると処理負荷が増大する可能性があるため、
本実施の形態では、処理負荷判定部10により処理負荷
を観測し、必要に応じてΣ系のデータ選択部3に対しデ
ータを間引いて処理させるようにしている。これによ
り、過負荷による動作異常を起こすことなく、処理が継
続される。
部13によりΣ系受信信号で目標検出処理を行い、検出
された場合はΣ系受信信号の振幅値とΔ系受信信号の振
幅値とにより測角を行うとともに、処理負荷判定部10
により処理負荷を観測し、必要に応じてΣ系のデータ選
択部3に対しデータを間引いて処理させるようにしたの
で、過負荷による動作異常を起こすことなく、処理を継
続させることができる。
信号処理方法によれば、処理負荷判定部により、時刻検
出部により検出された処理完了時刻を用い、処理に要し
た時間の大小により現在の信号処理負荷を観測してデー
タ選択部による選択動作を制御するようにし、信号処理
負荷を常に観測して、アルゴリズムの変更や電波環境の
変化があっても、処理負荷がプロセッサの処理能力を超
えないように自動的に調節を行うようにしたので、信号
処理負荷の増大した場合でも、プロセッサ数の増大やプ
ロセッサの変更を行うことなく、過負荷による動作異常
を回避し、レーダ信号処理の変更を容易に行うことがで
きる。
ブロック図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
る。
Claims (10)
- 【請求項1】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行うレーダ装置であって、 アナログの受信信号を、ディジタル信号に変換するA/
D変換部と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積するバッ
ファメモリと、 前記バッファメモリに蓄積されたディジタル信号の全て
又は一部を選択するデータ選択部と、 前記データ選択部によって選択されたディジタル信号の
処理が開始される時刻をデータとして付与する時刻付与
部と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号をパルス圧縮処理するパルス圧縮部と、 前記パルス圧縮部によってパルス圧縮処理されたディジ
タル信号の不要信号を抑圧する不要信号抑圧部と、 前記不要信号抑圧部による不要信号の抑圧処理が完了し
た時刻を検出する時刻検出部と、 前記不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号
を検出して目標データを出力する目標検出部と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを発生させて与える時刻発生部と、 前記時刻検出部により検出された処理完了時刻を用い、
処理に要した時間の大小により現在の信号処理負荷を観
測して前記データ選択部による選択動作を制御する処理
負荷判定部とを備えることを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行うレーダ装置であって、 メインアンテナからのアナログの受信信号を、ディジタ
ル信号に変換する第1のA/D変換部と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第1
のバッファメモリと、 前記第1のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択する第1のデータ選択部と、 前記第1のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号の処理が開始される時刻をデータとして付与する時
刻付与部と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号をパルス圧縮処理する第1のパルス圧縮部と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号に対し、SL
C処理を行うSLC処理部と、 前記SLC処理されたディジタル信号の不要信号を抑圧
する不要信号抑圧部と、 前記不要信号抑圧部による不要信号の抑圧処理が完了し
た時刻を検出する時刻検出部と、 前記不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号
を検出して目標データを出力する目標検出部と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを発生させて与える時刻発生部と、 SLCアンテナからのアナログの受信信号を、ディジタ
ル信号に変換する第2のA/D変換部と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第2
のバッファメモリと、 前記第2のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択する第2のデータ選択部と、 前記第2のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号をパルス圧縮処理して前記SLC処理部に与える第
2のパルス圧縮部と、 前記時刻検出部により検出された処理完了時刻を用い、
処理に要した時間の大小により現在の信号処理負荷を観
測して前記第1及び第2のデータ選択部による選択動作
を制御する処理負荷判定部と、 前記第1及び第2のパルス圧縮部における圧縮結果を比
較し、所定のレベル差以上になったとき、前記SLC処
理部のSLC処理をONするように制御するスイッチ制
御部とを備えることを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項3】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行うレーダ装置であって、 モノパルスアンテナよりのΣ系受信信号を、ディジタル
信号に変換する第1のA/D変換部と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第1
のバッファメモリと、 前記第1のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択する第1のデータ選択部と、 前記第1のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号の処理が開始される時刻をデータとして付与する時
刻付与部と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号をパルス圧縮処理する第1のパルス圧縮部と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号を
抑圧する第1の不要信号抑圧部と、 前記不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号
を検出して目標データを出力する第1の目標検出部と、 前記Σ系受信信号で目標検出処理を行い、検出された場
合はΣ系受信信号の振幅値とΔ系受信信号の振幅値とに
より測角を行う測角部と、 前記目標データから処理が完了した時刻を検出する時刻
検出部と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを発生させて与える時刻発生部と、 モノパルスアンテナよりのΔ系受信信号を、ディジタル
信号に変換する第2のA/D変換部と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、蓄積する第2
のバッファメモリと、 前記第2のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を選択する第2のデータ選択部と、 前記第2のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号をパルス圧縮処理する第2のパルス圧縮部と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号を
抑圧する第2の不要信号抑圧部と、 前記不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号
を検出して目標データを前記測角部へ出力する第2の目
標検出部と、 前記時刻検出部により検出された処理完了時刻を用い、
処理に要した時間の大小により現在の信号処理負荷を観
測して前記第1のデータ選択部による選択動作を制御す
る処理負荷判定部とを備え、 前記第1の目標検出部の出力が前記第2のデータ選択部
に与えられることで、前記第2のデータ選択部が検出さ
れた目標に対応する前記Δ系受信信号のみを以降の処理
へ出力することを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項4】 前記処理負荷判定部は、前記処理に要し
た時間が小であるとき、前記第1及び/又は第2のデー
タ選択部に対し全ての受信信号を以降の処理に出力する
ように制御し、前記処理に要した時間が大であるとき、
前記第1及び/又は第2のデータ選択部に対し、その時
間の大きさに応じて前記受信信号を間引くように制御す
ることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のレー
ダ装置。 - 【請求項5】 前記第1及び/又は第2のデータ選択部
は、前記ディジタル信号の一部が選択されるように間引
く方法として、距離方向に間引く、方位方向に間引く、
スキャン方向に間引くの何れかを用いることを特徴とす
る請求項1〜3の何れかに記載のレーダ装置。 - 【請求項6】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行う信号処理方法であって、 A/D変換部により、アナログの受信信号を、ディジタ
ル信号に変換する第1の工程と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、バッファメモ
リに蓄積する第2の工程と、 前記バッファメモリに蓄積されたディジタル信号の全て
又は一部を、データ選択部により選択する第3の工程
と、 前記データ選択部によって選択されたディジタル信号の
処理が開始される時刻を、時刻付与部によりデータとし
て付与する第4の工程と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号を、パルス圧縮部によりパルス圧縮処理する第5の工
程と、 前記パルス圧縮部によってパルス圧縮処理されたディジ
タル信号の不要信号を、不要信号抑圧部により抑圧する
第6の工程と、 前記不要信号抑圧部による不要信号の抑圧処理が完了し
た時刻を、時刻検出部により検出する第7の工程と、 前記不要信号が抑圧されたディジタル信号から目標信号
を、目標検出部により検出して目標データを出力する第
8の工程と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを、時刻発生部により発生させて与える第9の工
程と、 処理負荷判定部により、前記時刻検出部により検出され
た処理完了時刻を用い、処理に要した時間の大小により
現在の信号処理負荷を観測して前記データ選択部による
選択動作を制御する第10の工程とを備えることを特徴
とする信号処理方法。 - 【請求項7】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行う信号処理方法であって、 メインアンテナからのアナログの受信信号を、第1のA
/D変換部によりディジタル信号に変換する第11の工
程と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、第1のバッフ
ァメモリに蓄積する第12の工程と、 前記第1のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を、第1のデータ選択部により選択する
第13の工程と、 前記第1のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号の処理が開始される時刻を、時刻付与部によりデー
タとして付与する第14の工程と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号を、第1のパルス圧縮部によりパルス圧縮処理する第
15の工程と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号に対し、SL
C処理部によりSLC処理を行う第16の工程と、 前記SLC処理されたディジタル信号の不要信号を、不
要信号抑圧部により抑圧する第17の工程と、 前記不要信号抑圧部による不要信号の抑圧処理が完了し
た時刻を、時刻検出部により検出する第18の工程と、 目標検出部により、前記不要信号が抑圧されたディジタ
ル信号から目標信号を検出して目標データを出力する第
19の工程と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを、時刻発生部により発生させて与える第20の
工程と、 SLCアンテナからのアナログの受信信号を、第2のA
/D変換部によりディジタル信号に変換する第21の工
程と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、第2のバッフ
ァメモリに蓄積する第22の工程と、 前記第2のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を、第2のデータ選択部により選択する
第23の工程と、 前記第2のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号を、第2のパルス圧縮部によりパルス圧縮処理して
前記SLC処理部に与える第24の工程と、 処理負荷判定部により、前記時刻検出部により検出され
た処理完了時刻を用い、処理に要した時間の大小により
現在の信号処理負荷を観測して前記第1及び第2のデー
タ選択部による選択動作を制御する第25の工程と、 スイッチ制御部により、前記第1及び第2のパルス圧縮
部における圧縮結果を比較し、所定のレベル差以上にな
ったとき、前記SLC処理部のSLC処理をONするよ
うに制御する第26の工程とを備えることを特徴とする
信号処理方法。 - 【請求項8】 ソフトウェアによりパルス圧縮や不要信
号抑圧を含む信号処理を行う信号処理方法であって、 モノパルスアンテナよりのΣ系受信信号を、第1のA/
D変換部によりディジタル信号に変換する第27の工程
と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、第1のバッフ
ァメモリに蓄積する第28の工程と、 前記第1のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を、第1のデータ選択部により選択する
第29の工程と、 前記第1のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号の処理が開始される時刻を、時刻付与部によりデー
タとして付与する第30の工程と、 前記時刻付与部によって時刻が付与されたディジタル信
号を、第1のパルス圧縮部によりパルス圧縮処理する第
31の工程と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号
を、第1の不要信号抑圧部により抑圧する第32の工程
と、 第1の目標検出部により、前記不要信号が抑圧されたデ
ィジタル信号から目標信号を検出して目標データを出力
する第33の工程と、 測角部により、前記Σ系受信信号で目標検出処理を行
い、検出された場合はΣ系受信信号の振幅値とΔ系受信
信号の振幅値とにより測角を行う第34の工程と、 前記目標データから処理が完了した時刻を、時刻検出部
により検出する第35の工程と、 前記時刻付与部と時刻検出部とへ処理の基準となる時刻
データを、時刻発生部により発生させて与える第36の
工程と、 モノパルスアンテナよりのΔ系受信信号を、第2のA/
D変換部によりディジタル信号に変換する第37の工程
と、 前記変換されたディジタル信号を、一旦、第2のバッフ
ァメモリに蓄積する第38の工程と、 前記第2のバッファメモリに蓄積されたディジタル信号
の全て又は一部を、第2のデータ選択部により選択する
第39の工程と、 前記第2のデータ選択部によって選択されたディジタル
信号を、第2のパルス圧縮部によりパルス圧縮処理する
第40の工程と、 前記パルス圧縮処理されたディジタル信号の不要信号
を、第2の不要信号抑圧部により抑圧する第41の工程
と、 第2の目標検出部により、前記不要信号が抑圧されたデ
ィジタル信号から目標信号を検出して目標データを前記
測角部へ出力する第42の工程と、 処理負荷判定部により、前記時刻検出部により検出され
た処理完了時刻を用い、処理に要した時間の大小により
現在の信号処理負荷を観測して前記第1のデータ選択部
による選択動作を制御する第43の工程と、 前記第1の目標検出部の出力を前記第2のデータ選択部
に与えられることで、前記第2のデータ選択部が検出さ
れた目標に対応する前記Δ系受信信号のみを以降の処理
へ出力させる第44の工程とを備えることを特徴とする
信号処理方法。 - 【請求項9】 前記第10、第25、第43の工程に
は、 前記処理に要した時間が小であるとき、前記第1及び/
又は第2のデータ選択部に対し全ての受信信号を以降の
処理に出力するように制御する第45の工程と、 前記処理に要した時間が大であるとき、前記第1及び/
又は第2のデータ選択部に対し、その時間の大きさに応
じて前記受信信号を間引くように制御する第46の工程
とが含まれることを特徴とする請求項6〜8の何れかに
記載の信号処理方法。 - 【請求項10】 前記第3、第13、第23、第29、
第39の工程には、前記ディジタル信号の一部が選択さ
れるように間引く方法として、距離方向に間引く、方位
方向に間引く、スキャン方向に間引くの何れかを用いる
第47の工程が含まれることを特徴とする請求項6〜8
の何れかに記載の信号処理方法。
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JP2000128885A JP3414358B2 (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | レーダ装置及び信号処理方法 |
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JP2001311771A JP2001311771A (ja) | 2001-11-09 |
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JP6832167B2 (ja) * | 2017-01-17 | 2021-02-24 | 株式会社デンソーテン | レーダ装置および物標検出方法 |
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