JP3783549B2 - レーダ信号処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高ＰＲＦ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスドップラ方式のレーダ信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のレーダ信号処理装置を示す図であり、１は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信するアンテナ、２は、パルス状の送信信号を発生する送信機、３は、上記アンテナ１へ上記送信機２からの送信信号を供給し、受信された受信信号を受信機へ供給するサーキュレータ、４は、上記サーキュレータ３から出力される受信信号を増幅・検波し、ビデオ信号として出力する受信機、５は、上記受信機４から出力されるビデオ信号に対して、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理を行い、ディジタルビデオデータを出力するＡ／Ｄ変換器、６は、上記Ａ／Ｄ変換器５から出力されるディジタルビデオデータの周波数分析において、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）結果でのサイドローブを抑圧するためにディジタルビデオデータに重み付けを行い、時系列複素データを出力するＷｅｉｇｈｔ処理器、７は、上記Ｗｅｉｇｈｔ処理器６から出力される時系列複素データに対してＦＦＴ処理を行い、ＦＦＴ後複素データを出力するＦＦＴ演算器、８は、上記ＦＦＴ演算器７から出力されるＦＦＴ後複素データに対し振幅検出を行い、振幅データに変換する振幅検出器、９は、上記振幅検出器８から出力される振幅データに対して平均振幅レベルを算出し、振幅データとの比較を行い、振幅データが平均振幅レベルより一定以上の大きさの場合、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出器、１０は、上記目標検出器９から出力されるＨｉｔ振幅データの並びから極大点を検出し、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出器、１１は、上記ピーク検出器１０から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンの検出を行うターゲット情報抽出器である。
【０００３】
従来のレーダ信号処理装置は上記のように構成される。送信機２は、図１２（ａ）に示すようなパルス状の送信信号３９を発生し、アンテナ１からパルス状の送信信号を目標に対して放射する。目標で反射された電波は、アンテナ１で受信され、サーキュレータ３を通って、受信信号として受信機４へ供給される。受信信号は受信機４で増幅・検波され、図１２（ｂ）に示すようなビデオ信号４０となる。
【０００４】
このビデオ信号４０は、Ａ／Ｄ変換器５で図１２（ｃ）に示すようなディジタルビデオデータ４１に変換される。ディジタルビデオデータ４１の周波数分析において、ＦＦＴ出力のサイドローブを抑圧するために、Ｗｅｉｇｈｔ処理器６で、ＦＦＴ処理の前に図１２（ｄ）の窓関数４２で重み付けを行い、ＦＦＴ処理器７において、重み付け後の時系列複素データに対してＦＦＴ処理を行う。振幅検出器８において、ＦＦＴ後複素データに対し振幅検出を行い、振幅データ４３に変換する（図１２（ｅ））。
【０００５】
目標検出器９で図１２（ｅ）に示すように振幅データ４３に対して平均振幅レベル４４の算出を行い、振幅データ４３と平均振幅レベル４４との比較を行い、振幅データ４３が、平均振幅レベル４４に対して一定以上の大きさの場合、図１２（ｆ）に示すように振幅データ４３をＨｉｔ振幅データ４５として出力する。
【０００６】
ピーク検出器１０により、Ｈｉｔ振幅データ４５の並びから極大点を検出し、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ４６として出力する（図１２（ｇ））。ターゲット情報抽出器１１において、上記ピーク検出器から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ４６からターゲット数及びターゲット周波数ビン４７を検出し、ターゲット情報として出力する（図１２（ｇ））。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の高ＰＲＦパルスドップラレーダにおいては、例えば航空機に搭載された場合、図１３（ａ）に示すように、自機４８が相手機の反射波４９と近接周波数を使用する相手機５０のパルスドップラレーダの送信波５１を受信した場合に、自機の送信ＰＲＦと相手機の送信ＰＲＦの差に起因する干渉波５２（図１３（ｂ））が、図１３（ｃ）に示すように、周波数領域で多数の干渉波によるフォルス５３を発生させ、本来の相手機の反射信号５４と区別が付かなくなるという問題があった。
【０００８】
また、ターゲット情報抽出器１１からの出力情報量に制約がある場合、干渉波のみの情報しか出力されず、相手機の探知が困難になるという問題があった。
【０００９】
この発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、相手機からの干渉波の影響を低減し、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来るレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを格納するメモリと、上記メモリから出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記ピーク検出結果格納メモリ上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して干渉波を除去する干渉波ブランキング手段とを備えたものである。
【００１１】
第２の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段で受信された受信信号の振幅を検出し、振幅データに変換する振幅検出手段と、上記振幅検出手段から出力された振幅データを格納するメモリと、上記振幅データに基づきＨｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記振幅データ格納メモリ上の振幅データに対して干渉波と判定された周波数の振幅を抑圧する干渉波ブランキング手段とを備えたものである。
【００１２】
第３の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数可変フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数が阻止周波数可変フィルタの阻止域となるように阻止域を設定する阻止周波数設定手段とを備えたものである。
【００１３】
第４の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータを周波数シフトする周波数変換手段と、上記周波数変換手段により出力されたディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数固定フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数から上記周波数変換手段でシフトする周波数を設定する周波数設定手段とを備えたものである。
【００１４】
第５の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンの全ターゲット情報から干渉波を判定し、非干渉波のターゲット情報を出力する非干渉波選別手段とを備えたものである。
【００１５】
第６の発明によるレーダ信号処理装置は、上記干渉波判定手段において、干渉波が存在しない場合はターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力するようにしたものである。
【００１６】
第７の発明によるレーダ信号処理装置は、上記干渉波判定手段において、少なくとも２個のターゲットの周波数を抽出し、隣り合うものの周波数の差を求め、当該求めた周波数間隔が一定の間隔又はその整数倍の周波数成分をもつ信号を干渉波と判定するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。1２は、ターゲット情報抽出器１１から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンより、数個のターゲット周波数情報から干渉波を判定し、干渉波が存在する場合には、干渉波除去の制御を行い、干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する干渉波判定器、１３は、ピーク検出器１０から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ１５を格納するピーク検出結果格納メモリ、１４は、ピーク検出結果格納メモリ１３上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して干渉波の除去を行う干渉波ブランキング装置である。
【００１８】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置においては、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、図２（ａ）に示すように干渉波判定器１２で大きい周波数から、例えば２個のターゲット周波数情報ｆｂ１およびｆｂ２を取り出し、隣り合うものの周波数の差を（ｆｂ１−ｆｂ２）で求める。干渉波は、ある一定の周波数間隔で発生するので、求めた周波数間隔がある一定の間隔または、その整数倍となっている周波数成分を持つ信号を干渉波と判定する。
【００１９】
干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、ピーク検出結果格納メモリ１３上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ１５に対して、干渉波ブランキング装置１４により干渉波と判定された周波数成分をマスクし、図２（ｂ）における、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク結果１６を得る。このＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク結果１６をターゲット情報抽出器１１の前にフィードバックし、ターゲット情報抽出処理を再度実行する。
【００２０】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図２（ｃ）におけるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク最終結果１７を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２１】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１と同一のものである。１８は、振幅検出器８より出力される振幅データを格納する振幅データ格納メモリ、１９は、振幅データ格納メモリ１８上の振幅データに対して干渉波の除去を行う干渉波ブランキング装置である。
【００２２】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により処理されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波の判定を行う。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、振幅データ格納メモリ１８上の振幅データ２０（図４（ａ））に対して、干渉波ブランキング装置１９により干渉波と判定された周波数の振幅レベルを抑圧し、図４（ｂ）に示す干渉波抑圧後振幅データ２１を得る。この干渉波抑圧後振幅データ２１を目標検出器９の前にフィードバックし、振幅検出以降の処理を再度実行する。
【００２３】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図４（ｃ）における干渉波抑圧後最終振幅データ２２を得ることが出来、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２４】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１と同一のものである。２３は、干渉波の周波数を検出し、阻止周波数を設定するディジタルフィルタ阻止周波数設定器、２４は、Ａ／Ｄ変換器５より出力されるディジタルビデオデータを格納するディジタルビデオデータ格納メモリ、２５は、上記ディジタルビデオデータ格納メモリ２４上のディジタルビデオデータに対して干渉波の除去を行う阻止周波数可変ディジタルフィルタである。
【００２５】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波を判定する。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、判定された干渉波の周波数が阻止周波数可変ディジタルフィルタ２５の阻止域となるように、ディジタルフィルタ阻止周波数設定器２３により阻止域を設定し、図６（ａ）に示すような周波数応答２６を有する阻止周波数可変ディジタルフィルタ２５によりＡ／Ｄ変換後のディジタルビデオデータ（周波数応答２７）に対してフィルタリングを行い、干渉波を除去することにより、図６（ｂ）に示す干渉波抑圧後周波数応答２８を得る。
【００２６】
この干渉波抑圧後周波数応答２８を有するデータをＷｅｉｇｈｔ処理器６にフィードバックし、ディジタルビデオデータの周波数分析以降の処理を再度実行する。この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図６（ｃ）における干渉波抑圧後最終周波数応答２９を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２７】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１、２４は実施の形態３と同一のものである。３０は、干渉波の周波数から信号の周波数シフトを行うための周波数を設定する変換周波数設定器、３１は、ディジタルビデオデータ格納メモリ２４上のディジタルビデオデータを周波数シフトする周波数変換器、３２は、上記周波数変換器３１より出力された周波数シフト後のディジタルビデオデータに対して干渉波の除去を行う阻止周波数固定ディジタルフィルタである。
【００２８】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波を判定する。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、その判定された干渉波の周波数を変換周波数設定器３０により、周波数変換器３１の周波数として設定する。
【００２９】
周波数変換器３１では、図８（ａ）に示すようにＡ／Ｄ変換後のディジタルビデオデータの周波数シフトを行い、周波数シフト後ビデオデータ３３に対して、図８（ａ）に示すような阻止周波数固定の周波数応答３４を有するディジタルフィルタでフィルタリングを行い、干渉波を除去することにより、図８（ｂ）に示す干渉波抑圧後周波数応答３５を得る。この干渉波抑圧後周波数応答３５のデータをＷｅｉｇｈｔ処理器６にフィードバックし、ディジタルビデオデータの周波数分析以降の処理を再度実行する。
【００３０】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図８（ｃ）における干渉波抑圧後最終周波数応答３６を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３１】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。３７は、抽出された全ターゲット情報に対して非干渉波の選別を行う非干渉波選別器である。
【００３２】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力される図１０（ａ）におけるターゲット情報ｆｂ１〜ｆｂ９をすべて取り出し、隣り合うものの周波数の差を求める。求めた周波数間隔がある一定の間隔または、その整数倍となっている周波数成分を持つ信号を干渉波と判定する。
【００３３】
干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、その干渉波と判定された周波数成分を除外し、図１０（ｂ）におけるｆｂ７のみをターゲット情報３８として出力することにより、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３４】
【発明の効果】
第１、２、３、４、６および７の発明によれば、少なくとも２個のターゲット情報に対して干渉波を判別し、当該干渉波の除去を行うので、干渉波の影響を低減し、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３５】
第５の発明によれば、全ターゲット情報に対して干渉波と非干渉波の選別を行い、非干渉波を出力することにより、干渉波の影響を低減し、目標検出の精度を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態１を示す図である。
【図２】 実施の形態１における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図３】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態２を示す図である。
【図４】 実施の形態２における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図５】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態３を示す図である。
【図６】 実施の形態３における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図７】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態４を示す図である。
【図８】 実施の形態４における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図９】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態５を示す図である。
【図１０】 実施の形態５における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図１１】 従来のレーダ信号処理装置を示す図である。
【図１２】 従来のレーダ信号処理装置における目標検出までの経過を示す図である。
【図１３】 従来のレーダ信号処理装置における干渉波の影響を示す図である。
【符号の説明】
８ 振幅検出器、９ ターゲット情報抽出器、１０ ピーク検出器、１１ ターゲット情報抽出器、１２ 干渉波判定器、１３ ピーク検出結果格納メモリ、１４ 干渉波ブランキング装置、１８ 振幅データ格納メモリ、１９ 干渉波ブランキング装置、２３ ディジタルフィルタ阻止周波数設定器、２４ ディジタルビデオデータ格納メモリ、２５ 阻止周波数可変ディジタルフィルタ、３０変換周波数設定器、３１ 周波数変換器、３２ 阻止周波数固定ディジタルフィルタ、３７ 非干渉波選別器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、高ＰＲＦ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）パルスドップラ方式のレーダ信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来のレーダ信号処理装置を示す図であり、１は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信するアンテナ、２は、パルス状の送信信号を発生する送信機、３は、上記アンテナ１へ上記送信機２からの送信信号を供給し、受信された受信信号を受信機へ供給するサーキュレータ、４は、上記サーキュレータ３から出力される受信信号を増幅・検波し、ビデオ信号として出力する受信機、５は、上記受信機４から出力されるビデオ信号に対して、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理を行い、ディジタルビデオデータを出力するＡ／Ｄ変換器、６は、上記Ａ／Ｄ変換器５から出力されるディジタルビデオデータの周波数分析において、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）結果でのサイドローブを抑圧するためにディジタルビデオデータに重み付けを行い、時系列複素データを出力するＷｅｉｇｈｔ処理器、７は、上記Ｗｅｉｇｈｔ処理器６から出力される時系列複素データに対してＦＦＴ処理を行い、ＦＦＴ後複素データを出力するＦＦＴ演算器、８は、上記ＦＦＴ演算器７から出力されるＦＦＴ後複素データに対し振幅検出を行い、振幅データに変換する振幅検出器、９は、上記振幅検出器８から出力される振幅データに対して平均振幅レベルを算出し、振幅データとの比較を行い、振幅データが平均振幅レベルより一定以上の大きさの場合、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出器、１０は、上記目標検出器９から出力されるＨｉｔ振幅データの並びから極大点を検出し、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出器、１１は、上記ピーク検出器１０から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンの検出を行うターゲット情報抽出器である。
【０００３】
従来のレーダ信号処理装置は上記のように構成される。送信機２は、図１２（ａ）に示すようなパルス状の送信信号３９を発生し、アンテナ１からパルス状の送信信号を目標に対して放射する。目標で反射された電波は、アンテナ１で受信され、サーキュレータ３を通って、受信信号として受信機４へ供給される。受信信号は受信機４で増幅・検波され、図１２（ｂ）に示すようなビデオ信号４０となる。
【０００４】
このビデオ信号４０は、Ａ／Ｄ変換器５で図１２（ｃ）に示すようなディジタルビデオデータ４１に変換される。ディジタルビデオデータ４１の周波数分析において、ＦＦＴ出力のサイドローブを抑圧するために、Ｗｅｉｇｈｔ処理器６で、ＦＦＴ処理の前に図１２（ｄ）の窓関数４２で重み付けを行い、ＦＦＴ処理器７において、重み付け後の時系列複素データに対してＦＦＴ処理を行う。振幅検出器８において、ＦＦＴ後複素データに対し振幅検出を行い、振幅データ４３に変換する（図１２（ｅ））。
【０００５】
目標検出器９で図１２（ｅ）に示すように振幅データ４３に対して平均振幅レベル４４の算出を行い、振幅データ４３と平均振幅レベル４４との比較を行い、振幅データ４３が、平均振幅レベル４４に対して一定以上の大きさの場合、図１２（ｆ）に示すように振幅データ４３をＨｉｔ振幅データ４５として出力する。
【０００６】
ピーク検出器１０により、Ｈｉｔ振幅データ４５の並びから極大点を検出し、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ４６として出力する（図１２（ｇ））。ターゲット情報抽出器１１において、上記ピーク検出器から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ４６からターゲット数及びターゲット周波数ビン４７を検出し、ターゲット情報として出力する（図１２（ｇ））。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の高ＰＲＦパルスドップラレーダにおいては、例えば航空機に搭載された場合、図１３（ａ）に示すように、自機４８が相手機の反射波４９と近接周波数を使用する相手機５０のパルスドップラレーダの送信波５１を受信した場合に、自機の送信ＰＲＦと相手機の送信ＰＲＦの差に起因する干渉波５２（図１３（ｂ））が、図１３（ｃ）に示すように、周波数領域で多数の干渉波によるフォルス５３を発生させ、本来の相手機の反射信号５４と区別が付かなくなるという問題があった。
【０００８】
また、ターゲット情報抽出器１１からの出力情報量に制約がある場合、干渉波のみの情報しか出力されず、相手機の探知が困難になるという問題があった。
【０００９】
この発明は、かかる問題を解決するために成されたものであり、相手機からの干渉波の影響を低減し、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来るレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを格納するメモリと、上記メモリから出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記ピーク検出結果格納メモリ上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して干渉波を除去する干渉波ブランキング手段とを備えたものである。
【００１１】
第２の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段で受信された受信信号の振幅を検出し、振幅データに変換する振幅検出手段と、上記振幅検出手段から出力された振幅データを格納するメモリと、上記振幅データに基づきＨｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記振幅データ格納メモリ上の振幅データに対して干渉波と判定された周波数の振幅を抑圧する干渉波ブランキング手段とを備えたものである。
【００１２】
第３の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数可変フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数が阻止周波数可変フィルタの阻止域となるように阻止域を設定する阻止周波数設定手段とを備えたものである。
【００１３】
第４の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータを周波数シフトする周波数変換手段と、上記周波数変換手段により出力されたディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数固定フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数から上記周波数変換手段でシフトする周波数を設定する周波数設定手段とを備えたものである。
【００１４】
第５の発明によるレーダ信号処理装置は、パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンの全ターゲット情報から干渉波を判定し、非干渉波のターゲット情報を出力する非干渉波選別手段とを備えたものである。
【００１５】
第６の発明によるレーダ信号処理装置は、上記干渉波判定手段において、干渉波が存在しない場合はターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力するようにしたものである。
【００１６】
第７の発明によるレーダ信号処理装置は、上記干渉波判定手段において、少なくとも２個のターゲットの周波数を抽出し、隣り合うものの周波数の差を求め、当該求めた周波数間隔が一定の間隔又はその整数倍の周波数成分をもつ信号を干渉波と判定するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。1２は、ターゲット情報抽出器１１から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンより、数個のターゲット周波数情報から干渉波を判定し、干渉波が存在する場合には、干渉波除去の制御を行い、干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する干渉波判定器、１３は、ピーク検出器１０から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ１５を格納するピーク検出結果格納メモリ、１４は、ピーク検出結果格納メモリ１３上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して干渉波の除去を行う干渉波ブランキング装置である。
【００１８】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置においては、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、図２（ａ）に示すように干渉波判定器１２で大きい周波数から、例えば２個のターゲット周波数情報ｆｂ１およびｆｂ２を取り出し、隣り合うものの周波数の差を（ｆｂ１−ｆｂ２）で求める。干渉波は、ある一定の周波数間隔で発生するので、求めた周波数間隔がある一定の間隔または、その整数倍となっている周波数成分を持つ信号を干渉波と判定する。
【００１９】
干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、ピーク検出結果格納メモリ１３上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データ１５に対して、干渉波ブランキング装置１４により干渉波と判定された周波数成分をマスクし、図２（ｂ）における、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク結果１６を得る。このＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク結果１６をターゲット情報抽出器１１の前にフィードバックし、ターゲット情報抽出処理を再度実行する。
【００２０】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図２（ｃ）におけるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データマスク最終結果１７を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２１】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１と同一のものである。１８は、振幅検出器８より出力される振幅データを格納する振幅データ格納メモリ、１９は、振幅データ格納メモリ１８上の振幅データに対して干渉波の除去を行う干渉波ブランキング装置である。
【００２２】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により処理されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波の判定を行う。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、振幅データ格納メモリ１８上の振幅データ２０（図４（ａ））に対して、干渉波ブランキング装置１９により干渉波と判定された周波数の振幅レベルを抑圧し、図４（ｂ）に示す干渉波抑圧後振幅データ２１を得る。この干渉波抑圧後振幅データ２１を目標検出器９の前にフィードバックし、振幅検出以降の処理を再度実行する。
【００２３】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図４（ｃ）における干渉波抑圧後最終振幅データ２２を得ることが出来、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２４】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１と同一のものである。２３は、干渉波の周波数を検出し、阻止周波数を設定するディジタルフィルタ阻止周波数設定器、２４は、Ａ／Ｄ変換器５より出力されるディジタルビデオデータを格納するディジタルビデオデータ格納メモリ、２５は、上記ディジタルビデオデータ格納メモリ２４上のディジタルビデオデータに対して干渉波の除去を行う阻止周波数可変ディジタルフィルタである。
【００２５】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波を判定する。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、判定された干渉波の周波数が阻止周波数可変ディジタルフィルタ２５の阻止域となるように、ディジタルフィルタ阻止周波数設定器２３により阻止域を設定し、図６（ａ）に示すような周波数応答２６を有する阻止周波数可変ディジタルフィルタ２５によりＡ／Ｄ変換後のディジタルビデオデータ（周波数応答２７）に対してフィルタリングを行い、干渉波を除去することにより、図６（ｂ）に示す干渉波抑圧後周波数応答２８を得る。
【００２６】
この干渉波抑圧後周波数応答２８を有するデータをＷｅｉｇｈｔ処理器６にフィードバックし、ディジタルビデオデータの周波数分析以降の処理を再度実行する。この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図６（ｃ）における干渉波抑圧後最終周波数応答２９を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００２７】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。１２は、実施の形態１、２４は実施の形態３と同一のものである。３０は、干渉波の周波数から信号の周波数シフトを行うための周波数を設定する変換周波数設定器、３１は、ディジタルビデオデータ格納メモリ２４上のディジタルビデオデータを周波数シフトする周波数変換器、３２は、上記周波数変換器３１より出力された周波数シフト後のディジタルビデオデータに対して干渉波の除去を行う阻止周波数固定ディジタルフィルタである。
【００２８】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力されるターゲット情報の内、干渉波判定器１２により実施の形態１と同様に干渉波を判定する。干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、その判定された干渉波の周波数を変換周波数設定器３０により、周波数変換器３１の周波数として設定する。
【００２９】
周波数変換器３１では、図８（ａ）に示すようにＡ／Ｄ変換後のディジタルビデオデータの周波数シフトを行い、周波数シフト後ビデオデータ３３に対して、図８（ａ）に示すような阻止周波数固定の周波数応答３４を有するディジタルフィルタでフィルタリングを行い、干渉波を除去することにより、図８（ｂ）に示す干渉波抑圧後周波数応答３５を得る。この干渉波抑圧後周波数応答３５のデータをＷｅｉｇｈｔ処理器６にフィードバックし、ディジタルビデオデータの周波数分析以降の処理を再度実行する。
【００３０】
この処理を干渉波の影響が無くなるまで繰り返すことにより、最終的に図８（ｃ）における干渉波抑圧後最終周波数応答３６を得ることができ、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３１】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５を示す図であり、図において１〜１１は従来装置と全く同一のものである。３７は、抽出された全ターゲット情報に対して非干渉波の選別を行う非干渉波選別器である。
【００３２】
前記のように構成されたレーダ信号処理装置は、ターゲット情報抽出器１１により出力される図１０（ａ）におけるターゲット情報ｆｂ１〜ｆｂ９をすべて取り出し、隣り合うものの周波数の差を求める。求めた周波数間隔がある一定の間隔または、その整数倍となっている周波数成分を持つ信号を干渉波と判定する。
【００３３】
干渉波が存在しない場合には、ターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力する。干渉波が存在する場合には、その干渉波と判定された周波数成分を除外し、図１０（ｂ）におけるｆｂ７のみをターゲット情報３８として出力することにより、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３４】
【発明の効果】
第１、２、３、４、６および７の発明によれば、少なくとも２個のターゲット情報に対して干渉波を判別し、当該干渉波の除去を行うので、干渉波の影響を低減し、干渉波が存在する場合の目標検出能力を向上させることが出来る。
【００３５】
第５の発明によれば、全ターゲット情報に対して干渉波と非干渉波の選別を行い、非干渉波を出力することにより、干渉波の影響を低減し、目標検出の精度を向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態１を示す図である。
【図２】 実施の形態１における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図３】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態２を示す図である。
【図４】 実施の形態２における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図５】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態３を示す図である。
【図６】 実施の形態３における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図７】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態４を示す図である。
【図８】 実施の形態４における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図９】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の形態５を示す図である。
【図１０】 実施の形態５における干渉波の除去するまでの経過を示す図である。
【図１１】 従来のレーダ信号処理装置を示す図である。
【図１２】 従来のレーダ信号処理装置における目標検出までの経過を示す図である。
【図１３】 従来のレーダ信号処理装置における干渉波の影響を示す図である。
【符号の説明】
８ 振幅検出器、９ ターゲット情報抽出器、１０ ピーク検出器、１１ ターゲット情報抽出器、１２ 干渉波判定器、１３ ピーク検出結果格納メモリ、１４ 干渉波ブランキング装置、１８ 振幅データ格納メモリ、１９ 干渉波ブランキング装置、２３ ディジタルフィルタ阻止周波数設定器、２４ ディジタルビデオデータ格納メモリ、２５ 阻止周波数可変ディジタルフィルタ、３０変換周波数設定器、３１ 周波数変換器、３２ 阻止周波数固定ディジタルフィルタ、３７ 非干渉波選別器。
Claims (7)
- パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを格納するメモリと、上記メモリから出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記ピーク検出結果格納メモリ上のＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して干渉波を除去する干渉波ブランキング手段とを備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段で受信された受信信号の振幅を検出し、振幅データに変換する振幅検出手段と、上記振幅検出手段から出力された振幅データを格納するメモリと、上記振幅データに基づきＨｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記干渉波判定手段の判定結果により上記振幅データ格納メモリ上の振幅データに対して干渉波と判定された周波数の振幅を抑圧する干渉波ブランキング手段とを備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数可変フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数が阻止周波数可変フィルタの阻止域となるように阻止域を設定する阻止周波数設定手段とを備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号を格納するメモリと、上記メモリの出力を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンから少なくとも２個のターゲットの情報を抽出し、当該抽出されたターゲット情報により干渉波を判定する干渉波判定手段と、上記メモリ上のディジタルデータを周波数シフトする周波数変換手段と、上記周波数変換手段により出力されたディジタルデータに対してフィルタリングを行い干渉波を除去する阻止周波数固定フィルタと、上記干渉波判定手段により判定された干渉波の周波数から上記周波数変換手段でシフトする周波数を設定する周波数設定手段とを備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- パルス状の送信波を放射し、目標の反射波を受信する送受信手段と、上記送受信手段の受信信号を処理し、Ｈｉｔ振幅データを出力する目標検出手段と、上記目標検出手段から出力されるＨｉｔ振幅データに基づき、Ｈｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データを出力するピーク検出手段と、上記ピーク検出手段から出力されるＨｉｔ／Ｍｉｓｓ論理データに対して、ターゲット数及びターゲット周波数ビンを検出するターゲット情報抽出手段と、上記ターゲット情報抽出手段から出力されるターゲット数及びターゲット周波数ビンの全ターゲット情報から干渉波を判定し、非干渉波のターゲット情報を出力する非干渉波選別手段とを備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- 上記干渉波判定手段は、干渉波が存在しない場合はターゲット数およびターゲット周波数ビンを出力することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のレーダ信号処理装置。
- 上記干渉波判定手段は、少なくとも２個のターゲットの周波数を抽出し、隣り合うものの周波数の差を求め、当該求めた周波数間隔が一定の間隔又はその整数倍の周波数成分をもつ信号を干渉波と判定することを特徴とする請求項１〜４いずれか記載のレーダ信号処理装置。
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