JP3766341B2 - Radar equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば飛翔体等の目標を観測するレーダ装置に係り、特にそのサイドローブキャンセラ(SLC)の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、首記の如きレーダ装置には、妨害波を抑圧するためにSLC(Side Lobe Canceller)機能が備えられる。
【0003】
このSLC機能は、SLCチャンネルのビームデータから、予め設定されたゲインと残留電力を含むメインビームデータとを用いて妨害波成分を抽出し、この妨害波成分をメインビームデータから減算して妨害をキャンセルしている。
【0004】
ところが、このSLC機能では、妨害波成分を抽出するためのゲインが固定値であるため、妨害波の強弱に応じて、SLCの収束速度、つまり、妨害を受けてからその妨害がキャンセルされるまでの速さが異なる。
【0005】
すなわち、大電力妨害に対応してゲインを設定すると、小電力妨害時に収束が遅くなる。また、小電力妨害時に対応してゲインを設定すると、大電力妨害をキャンセルし切れなくなる。
【0006】
なお、この問題に対処するために、オペレータにゲイン調整を開放する手法、つまり、妨害波の強弱に応じて最適なSLC処理が行なえるように、オペレータが手動でゲインを可変する手法も考えられている。
【0007】
しかしながら、レーダ装置に対して妨害波が発せられているような緊急時に、手動でゲインを入力することが実用に適した手法であるとは到底言うことができない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、妨害波の強弱に応じた最適なSLC処理を、十分に実用に適する構成で実現可能とした極めて良好なレーダ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ装置は、SLC機能を備えたものを対象としている。そして、複数のSLCチャンネルに対応して設けられるもので、それぞれが、対応するSLCチャンネルのビームデータが入力されることにより、その入力ビームデータに応じたゲインを算出する複数のゲイン算出手段と、複数のゲイン算出手段に対応して設けられるもので、それぞれが、対応するゲイン算出手段で算出されたゲインと該ゲイン算出手段に入力されたビームデータとに基づいて妨害波成分を抽出する複数のアダプティブ演算手段と、複数のアダプティブ演算手段で抽出された妨害波成分を加算してメインビームデータから減算する演算手段とを備えるようにしたものである。
【0011】
上記のような構成によれば、妨害波成分を抽出するためのゲインを、妨害波の強弱や干渉の状況等に応じて可変するようにしたので、妨害波の強弱に応じた最適なSLC処理を、十分に実用に適する構成で実現可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1において、複数のSLCチャンネル#1,#2,……,#Nのビームデータは、それぞれゲイン算出回路111,112,……,11Nに供給される。
【0013】
このゲイン算出回路111,112,……,11Nは、それぞれ、入力されたビームデータに応じた、つまり、メインビームデータに対する妨害波の強弱や干渉の状況等に応じたゲインgを算出している。
【0014】
このゲインgは、概略的に言えば、SLCチャンネルのビームデータをY、所定の係数をαとすると、g=α(1/Y)なる式で表わされるように、SLCチャンネルのビームデータYに反比例する値となる。
【0015】
各ゲイン算出回路111,112,……,11Nは、それぞれ、入力されたビームデータYと、自己の算出したゲインgとを、アダプティブ演算回路121,122,……,12Nに出力している。
【0016】
このアダプティブ演算回路121,122,……,12Nは、それぞれ、入力されたビームデータYと、ゲインgと、残留電力を含むメインビームデータX1とに基づいてウエイトWを生成し、ビームデータYに乗算している。
【0017】
各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nの出力W・Y(妨害波成分)は、演算結果統合回路13に供給される。また、この演算結果統合回路13には、メインビームデータX0が供給されている。
【0018】
そして、この演算結果統合回路13は、各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nの出力W・Yを加算し、その加算結果をメインビームデータX0から減算した結果を、SLC処理の施されたメインビームデータX1として出力している。
【0019】
なお、この演算結果統合回路13から出力されたメインビームデータX1は、キャンセルし切れなかった残留電力を含んでおり、各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nにフィードバックされる。
【0020】
上記した実施の形態によれば、ゲイン算出回路111,112,……,11Nを設けて、SLCチャンネル#1,#2,……,#Nのビームデータに応じたゲインgを算出するようにしているため、妨害波の強弱に応じた最適なSLCを実現することができる。
【0021】
また、ゲイン算出回路111,112,……,11Nは、SLCチャンネル#1,#2,……,#Nのビームデータの逆数を演算してゲインを算出するという簡易な構成であるため、十分に実用に適するものとなる。
【0022】
図2は、図1をより詳細に示したものである。まず、図1に示したゲイン算出回路111,112,……,11Nは、正規化&ゲイン算出回路15として1つのブロックにまとめられる。
【0023】
この正規化&ゲイン算出回路15は、各SLCチャンネル#1,#2,……,#NのビームデータY1,Y2,……,YNがそれぞれ入力される正規化回路151,152,……,15Nを備えている。
【0024】
この正規化回路151,152,……,15Nは、それぞれ、入力されたビームデータY1,Y2,……,YNに対して、Y1/|Y1|,Y2/|Y2|,……,YN/|YN|なる正規化処理を施し、出力Y1nor,Y2nor,……,YNnorを得ている。
【0025】
そして、各SLCチャンネル#1,#2,……,#NのビームデータY1,Y2,……,YNと、各正規化回路151,152,……,15Nの出力Y1nor,Y2nor,……,YNnorとは、ゲイン算出回路150に供給される。
【0026】
このゲイン算出回路150は、ビームデータY1,Y2,……,YNからそれぞれゲインgを算出し、そのゲインgに、各正規化回路151,152,……,15Nの出力Y1nor,Y2nor,……,YNnorを乗算している。
【0027】
このうち、乗算出力g・Y1norは、アダプティブ演算回路121を構成する乗算回路121aの一方の入力端に供給される。なお、他の各アダプティブ演算回路122,……,12Nについては、アダプティブ演算回路121と同様な構成で同様な動作を行なうため、その説明は省略する。
【0028】
この乗算回路121aの他方の入力端には、メインビームデータX1が供給されている。そして、乗算回路121aの出力g・Y1nor・X1は、加算回路121bに供給され、Wnリミット回路121cで規定される限界値まで累積加算されてウエイトW1が生成される。
【0029】
その後、収束判定回路121dにより収束判定の行なわれたウエイトW1と、ビームデータY1とが、乗算回路121eで乗算され、アダプティブ演算回路121の出力W1・Y1となる。
【0030】
各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nの出力W1・Y1,W2・Y2,……,WN・YNは、演算結果統合回路13を構成する加算回路13aに供給されて加算される。
【0031】
そして、この加算回路13aの出力(妨害波成分)が、演算回路13bにより、メインビームデータX0から減算されることによって、SLC処理の施されたメインビームデータX1が生成される。
【0032】
なお、この演算結果統合回路13から出力されたメインビームデータX1は、キャンセルし切れなかった残留電力を含んでおり、各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nにフィードバックされる
また、各各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nにおける収束判定結果C1,C2,……,CNは、収束後SLB(Side Lobe Beam)判定回路16に供給されて判定処理された後、図示しないSLBのオンオフセレクタに供給される。
【0033】
図3は、上記した実施の形態の変形例を示している。すなわち、図1と同一部分には同一符号を付して説明すると、各ゲイン算出回路111,112,……,11Nは、チャンネル間ゲイン制御回路14に接続されている。
【0034】
このチャンネル間ゲイン制御回路14は、各ゲイン算出回路111,112,……,11Nでそれぞれ算出されたゲインgを取り込み、その中で最大のゲインgを選出する。
【0035】
そして、このチャンネル間ゲイン制御回路14は、選出した最大のゲインgを全てのゲイン算出回路111,112,……,11Nに供給して、各ゲイン算出回路111,112,……,11Nの出力ゲインgとする。
【0036】
つまり、全てのゲイン算出回路111,112,……,11Nから、最大となる同じゲインgが、各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nに出力されるように制御している。
【0037】
このように、各アダプティブ演算回路121,122,……,12Nで使用するゲインgを、各ゲイン算出回路111,112,……,11Nで算出されたゲインgの中の最大のゲインgに統一すると、より妨害波の強弱に応じた適切なSLCを行なえることが、実験上明らかとなっている。
【0038】
なお、メインローブに対して、正及び負のラジアル方向に対称的にSLCチャンネルが形成される場合には、対になるSLCチャンネルに対して同じゲインgを使用すると、過反応により良好なSLCが行なわれなくなる可能性がある。この場合には、前述したチャンネル間ゲイン制御回路14により、対になるSLCチャンネルのうちの一方のゲインを半分程度に下げることが望ましい。
【0039】
また、ゲインgの算出について具体的に言えば、SLCチャンネル数=N、レンジ=kのゲインGn(k)(ただし、n=1〜N)について、
Gn(k)=1/{|Yn(k)|×4×gsafe}
が成立する。ここで、gsafe:安全係数=1,2,4が設定可能である。
【0040】
そして、g=min[G1(k),G2(k),……,GN(k)]である。ただし、gの上限=2−8〜2−5が設定可能である。g×YnnorをSLCチャンネルnのアダプティブ演算セルに出力する。
【0041】
図4は、上記した実施の形態のさらに他の変形例を示している。すなわち、図3と同一部分には同一符号を付して説明すると、アダプティブ演算回路121,122,……,12Nにゲイン算出回路111,112,……,11Nを内蔵させている。
【0042】
この場合、各ゲイン算出回路111,112,……,11Nは、演算結果統合回路13から出力されるメインビームデータX1に含まれた残留電力からゲインgを算出して、アダプティブ演算に使用させている。
【0043】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、妨害波の強弱に応じた最適なSLC処理を、十分に実用に適する構成で実現可能とした極めて良好なレーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を説明するために示すブロック構成図。
【図2】同実施の形態における要部の詳細を説明するために示すブロック構成図。
【図3】同実施の形態における変形例を説明するために示すブロック構成図。
【図4】同実施の形態における他の変形例を説明するために示すブロック構成図。
【符号の説明】
111〜11N…ゲイン算出回路、
121〜12N…アダプティブ演算回路、
13…演算結果統合回路、
14…チャンネル間ゲイン制御回路、
15…正規化&ゲイン算出回路、
16…収束後SLB判定回路。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus for observing a target such as a flying object, and more particularly to improvement of a sidelobe canceller (SLC) thereof.
[0002]
[Prior art]
As is well known, the radar apparatus as described above is provided with an SLC (Side Lobe Canceller) function in order to suppress interference waves.
[0003]
This SLC function extracts interference wave components from the beam data of the SLC channel using main beam data including a preset gain and residual power, and subtracts the interference wave components from the main beam data to prevent interference. Canceled.
[0004]
However, in this SLC function, since the gain for extracting the interference wave component is a fixed value, the SLC convergence speed, that is, until the interference is canceled after receiving the interference according to the strength of the interference wave. The speed is different.
[0005]
In other words, when the gain is set in response to the high power interference, the convergence is delayed at the time of the low power interference. Moreover, if the gain is set in response to the small power interference, the high power interference cannot be completely cancelled.
[0006]
In order to cope with this problem, a method of opening the gain adjustment to the operator, that is, a method of manually changing the gain by the operator so that the optimum SLC processing can be performed according to the strength of the interference wave is conceivable. ing.
[0007]
However, it cannot be said that manually inputting a gain is an appropriate method for practical use in an emergency where an interference wave is emitted to the radar device.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an extremely good radar apparatus capable of realizing the optimum SLC processing according to the strength of the interference wave with a configuration suitable for practical use. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The radar apparatus according to the present invention is intended for an apparatus having an SLC function. A plurality of gain calculating means for calculating the gain corresponding to the input beam data by inputting the beam data of the corresponding SLC channel ; Provided corresponding to a plurality of gain calculating means, each of which extracts a plurality of interference wave components based on the gain calculated by the corresponding gain calculating means and the beam data input to the gain calculating means. An adaptive calculation means and a calculation means for adding and subtracting the interference wave components extracted by the plurality of adaptive calculation means from the main beam data are provided.
[0011]
According to the configuration as described above, the gain for extracting the disturbing wave component is made variable according to the strength of the disturbing wave, the situation of the interference, etc., so that the optimum SLC processing according to the strength of the disturbing wave Can be realized with a configuration suitable for practical use.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, beam data of a plurality of SLC channels # 1, # 2,..., #N are supplied to gain
[0013]
Each of the
[0014]
Generally speaking, the gain g can be expressed as SLC channel beam data Y as expressed by the equation g = α (1 / Y) where Y is the beam data of the SLC channel and α is a predetermined coefficient. The value is inversely proportional.
[0015]
Each of the
[0016]
The adaptive
[0017]
The output W · Y (interference wave component) of each adaptive
[0018]
Then, the calculation result
[0019]
The main beam data X1 output from the calculation
[0020]
According to the above-described embodiment, the
[0021]
The
[0022]
FIG. 2 shows FIG. 1 in more detail. First, the
[0023]
The normalization &
[0024]
The
[0025]
The beam data Y1, Y2,..., YN of the SLC channels # 1, # 2,..., #N and the outputs Y1nor, Y2nor,. YNnor is supplied to the gain calculation circuit 150.
[0026]
The gain calculation circuit 150 calculates the gain g from the beam data Y1, Y2,..., YN, and outputs the gain Y to the outputs Y1nor, Y2nor,. , YNnor.
[0027]
Among these, the multiplication output g · Y1nor is supplied to one input terminal of the
[0028]
Main beam data X1 is supplied to the other input terminal of the
[0029]
Thereafter, the weight W1 that has been subjected to the convergence determination by the convergence determination circuit 121d and the beam data Y1 are multiplied by the
[0030]
The outputs W1 · Y1, W2 · Y2,..., WN · YN of the adaptive
[0031]
Then, the output (interfering wave component) of the adding
[0032]
The main beam data X1 output from the calculation
[0033]
FIG. 3 shows a modification of the above-described embodiment. That is, when the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 1, each
[0034]
The inter-channel
[0035]
The inter-channel
[0036]
That is, control is performed so that the same maximum gain g is output from all
[0037]
In this way, the gain g used in each adaptive
[0038]
When the SLC channel is formed symmetrically in the positive and negative radial directions with respect to the main lobe, if the same gain g is used for the paired SLC channel, a good SLC is caused by overreaction. May not be done. In this case, it is desirable to reduce the gain of one of the paired SLC channels to about half by the inter-channel
[0039]
More specifically, regarding the calculation of the gain g, for the gain Gn (k) (where n = 1 to N) with the number of SLC channels = N and the range = k,
Gn (k) = 1 / {| Yn (k) | × 4 × gsafe}
Is established. Here, gsafe: safety coefficient = 1, 2, 4 can be set.
[0040]
And g = min [G1 (k), G2 (k),..., GN (k)]. However, the upper limit of g = 2-8 to 2-5 can be set. g × Ynnor is output to the adaptive computing cell of SLC channel n.
[0041]
FIG. 4 shows still another modification of the above-described embodiment. That is, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and gain
[0042]
In this case, each of the
[0043]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the scope of the invention.
[0044]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an extremely good radar apparatus that can realize the optimum SLC processing according to the strength of the interference wave with a configuration that is sufficiently suitable for practical use.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a block configuration diagram shown to describe an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block configuration diagram shown for explaining details of a main part in the embodiment.
FIG. 3 is a block configuration diagram shown for explaining a modification of the embodiment.
FIG. 4 is a block configuration diagram shown for explaining another modification of the embodiment.
[Explanation of symbols]
111 to 11N: Gain calculation circuit,
121 to 12N: Adaptive arithmetic circuit,
13: Calculation result integration circuit,
14: Interchannel gain control circuit,
15: Normalization & gain calculation circuit,
16: SLB determination circuit after convergence.
Claims (7)
複数のSLCチャンネルに対応して設けられるもので、それぞれが、対応するSLCチャンネルのビームデータが入力されることにより、その入力ビームデータに応じたゲインを算出する複数のゲイン算出手段と、
前記複数のゲイン算出手段に対応して設けられるもので、それぞれが、対応する前記ゲイン算出手段で算出されたゲインと該ゲイン算出手段に入力されたビームデータとに基づいて妨害波成分を抽出する複数のアダプティブ演算手段と、
前記複数のアダプティブ演算手段で抽出された妨害波成分を加算してメインビームデータから減算する演算手段とを具備してなることを特徴とするレーダ装置。In radar equipment with SLC (sidelobe canceller) function,
A plurality of gain calculating means which are provided corresponding to a plurality of SLC channels , each of which receives the beam data of the corresponding SLC channel and calculates a gain corresponding to the input beam data ;
Provided corresponding to the plurality of gain calculating means, each of which extracts an interference wave component based on the gain calculated by the corresponding gain calculating means and the beam data input to the gain calculating means. A plurality of adaptive computing means;
A radar apparatus comprising: an arithmetic means for adding and subtracting the interference wave components extracted by the plurality of adaptive arithmetic means from the main beam data.
複数のSLCチャンネルのビームデータに応じたゲインをそれぞれ算出するゲイン算出手段と、
このゲイン算出手段で算出されたゲインに基づいて妨害波成分を抽出し、メインビームデータから減算する演算手段とを具備し、
前記ゲイン算出手段は、複数のSLCチャンネルのビームデータに応じてそれぞれ算出された各ゲインのうち、最大のゲインを全てのSLCチャンネルのゲインとして前記演算手段に出力することを特徴とするレーダ装置。 In radar equipment with SLC (sidelobe canceller) function,
Gain calculating means for calculating gains corresponding to beam data of a plurality of SLC channels,
An interference means component is extracted based on the gain calculated by the gain calculation means, and a calculation means for subtracting from the main beam data,
Said gain calculating means, among the gain calculated respectively in accordance with the beam data of a plurality of SLC channels, the biggest feature and, Relais over said output to the arithmetic unit gain as the gain for all SLC channel Device.
複数のSLCチャンネルのビームデータに応じたゲインをそれぞれ算出するゲイン算出手段と、
このゲイン算出手段で算出されたゲインに基づいて妨害波成分を抽出し、メインビームデータから減算する演算手段とを具備し、
前記ゲイン算出手段は、メインローブを基準として逆のラジアル方向に対称的にSLCチャンネルが形成される場合、対になるSLCチャンネルに対して異なるゲインを適用させることを特徴とするレーダ装置。 In radar equipment with SLC (sidelobe canceller) function,
Gain calculating means for calculating gains corresponding to beam data of a plurality of SLC channels,
An interference means component is extracted based on the gain calculated by the gain calculation means, and a calculation means for subtracting from the main beam data,
Said gain calculating means, when symmetrically SLC channel is formed in the radial direction opposite the main lobe as a reference, wherein a, Relais over that to apply different gain to SLC channel to be paired Da device .
SLC処理後のメインビームデータに含まれる残留電力から、複数のSLCチャンネルに対応したゲインをそれぞれ算出し、この算出されたゲインに基づいて妨害波成分を抽出してメインビームデータから減算する演算手段を具備し、
前記演算手段は、複数のSLCチャンネルにそれぞれ対応して算出された各ゲインのうち、最大のゲインを全てのSLCチャンネルのゲインとして適用することを特徴とするレーダ装置。 In radar equipment with SLC (sidelobe canceller) function,
Calculation means for calculating gains corresponding to a plurality of SLC channels from the residual power included in the main beam data after the SLC processing, extracting an interference wave component based on the calculated gains, and subtracting it from the main beam data Comprising
The arithmetic unit applies a maximum gain among gains calculated corresponding to a plurality of SLC channels, respectively, as a gain of all SLC channels .
SLC処理後のメインビームデータに含まれる残留電力から、複数のSLCチャンネルに対応したゲインをそれぞれ算出し、この算出されたゲインに基づいて妨害波成分を抽出してメインビームデータから減算する演算手段を具備し、
前記演算手段は、メインローブを基準として逆のラジアル方向に対称的にSLCチャン ネルが形成される場合、対になるSLCチャンネルに対して異なるゲインを適用させることを特徴とするレーダ装置。 In radar equipment with SLC (sidelobe canceller) function,
Calculation means for calculating gains corresponding to a plurality of SLC channels from the residual power included in the main beam data after the SLC processing, extracting an interference wave component based on the calculated gains, and subtracting it from the main beam data Comprising
It said calculating means, if symmetrically SLC channel is formed in the radial direction opposite the main lobe as a reference, a radar, characterized in that to apply a different gain to SLC channels paired device.
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