JP5134878B2 - レーダ装置 - Google Patents
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Description
根本訳、詳解独立成分分析、東京電機大学出版局、pp.164-217,2005 ELLA BINGHAM,AAPO HYVARINEN,"A FAST FIXED-POINT ALGOTITHM FOR INDEPENDENTCOMPONENT ANALYSIS OF COMPLEX VALUED SIGNALS",International Journal of Neural Systems,Vol.10,No.1(Feb.2000)
x ;観測変数
N ;サブアレイ数(AZ軸/EL軸)
M ;PRI数
s ;独立変数
NM;観測変数の数
P ;独立変数の数
k ;サンプル数(レンジセル数)
T ;転置
である。空間軸のみの場合はM=1とし、時間軸のみの場合は、N=1としてもよい。図3は、ICA処理部2に入力信号として入力される観測変数を示す。観測変数は、2次元サブアレイによる空間でAZ,ELの2次元信号であり、時間軸上では、PRI単位毎にさらにレンジセル毎の信号となる。図4は、観測変数を取得するためのアンテナ1の実際の構成を示す図である。
Q ;無相関化のための変換行列
I ;単位行列
E{ };平均
この無相関化したXを用いて、復元行列を算出するアルゴリズムは、例えば複素数FAST ICAでは、次の通りである(詳細は、非特許文献2参照)。
p ;p番目の独立成分(p=1〜P)
以上説明したICAのアルゴリズムは、一例であり、独立性の評価量として、尖度(4次キュムラント)を用いる方法(非特許文献1参照)等といった他の方法を用いることもできる。
Xsn ;ICAにより分離した目標信号
θb ;ビームピーク方向
j ;虚数単位
k ;波数(2π/λ)
λ ;波長
dn ;n番目の素子の基準位置からの距離(n=1〜N)
Wσn ;Σビームbsrcσのn番目の素子の複素ウェイト
Wδn ;Δビームbsrcδのn番目の素子の複素ウェイト
Aσn ;Σビームbsrcσの振幅ウェイト
Aδn ;Δビームbsrcδの振幅ウェイト
bsrcσ;探索用のΣビーム
bsrcδ;探索用のΔビーム
この際に、サブアレイ間の距離が長い場合には、ヌルの位置にアンビギュイティが生じ、複数の低レベル点が発生する。このアンビギュイティを抑圧するためには、図15に示すように、複数のサブアレイの組(L個)でヌルステアリングし、L個のうちD個、同じヌル方位であれば、その方位を検出方位とするように構成できる。
ω ;2πf
f ;周波数
t ;時間
これにより、次の方法によって、実数から複素数を算出することができる。まず、Yをフーリエ変換して、正(負)の周波数のみを抽出し、逆フーリエ変換する。これは、実数は正の周波数と負の周波数を持っている信号であるのに対して、複素数は、正か負のいずれか一方の周波数を持っていることによる。複素数化したYを用いて、抽出した目標信号Ys以外の成分をゼロにして、(3)式によりサブアレイ出力Xsを算出し、実施例4に係るレーダ装置と同様の方法で測角する。
2 ICA処理部
3 信号抽出部
4 信号認識部
5 測距部
6 測角部
10 円開口アンテナ
11 小型アンテナ
12、14 サブアレイ分割処理部
13 モノパルス比較器
Claims (9)
- 円開口が形成されるように一方向に配置し、且つ該一方向に直交する方向に開口分割した位相中心の異なる複数のサブアレイを含む1次元DBF(Digital Beam Forming)アレイアンテナと、
前記1次元DBFアレイアンテナの複数のサブアレイから送られてくるモノパルス合成前のサブアレイ信号に対して複素ICA(Independent Component Analysis;独立成分分析)を行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 円開口が形成されるように一方向に配置し、且つ該一方向に直交する方向に開口分割した位相中心の異なる複数のサブアレイを含む1次元DBF(Digital Beam Forming)アレイアンテナと、
前記1次元DBFアレイアンテナの複数のサブアレイから送られてくるモノパルス合成された信号をモノパルス合成前のサブアレイ信号に変換するサブアレイ分割処理部と、
前記サブアレイ分割処理部から送られてくるサブアレイ信号に対して複素ICA(Independent Component Analysis;独立成分分析)を行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 和信号Σ、AZ面差信号ΔAZおよびEL面差信号ΔELから成るモノパルスビームを出力するアンテナと、
前記アンテナから出力されるモノパルスビームをサブアレイ信号に変換するサブアレイ分割処理部と、
前記サブアレイ分割処理部から送られてくるサブアレイ信号に対して複素ICA(Independent Component Analysis;独立成分分析)を行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - サブアレイの位相中心の間隔が異なる複数のサブアレイからのサブアレイ信号を用いて、ヌルステアリングにより方位を検出する測角部を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のレーダ装置。
- 円開口が形成されるように一方向に配置し、且つ該一方向に直交する方向に開口分割した位相中心の異なる複数のサブアレイを含む1次元DBF(Digital Beam Forming)アレイアンテナと、
前記1次元DBFアレイアンテナの複数のサブアレイから送られてくるモノパルス合成前のサブアレイ信号に対して実数ICAを行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 円開口が形成されるように一方向に配置し、且つ該一方向に直交する方向に開口分割した位相中心の異なる複数のサブアレイを含む1次元DBF(Digital Beam Forming)アレイアンテナと、
前記1次元DBFアレイアンテナの複数のサブアレイから送られてくるモノパルス合成された信号をモノパルス合成前のサブアレイ信号に変換するサブアレイ分割処理部と、
前記サブアレイ分割処理部から送られてくるサブアレイ信号に対して実数ICAを行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - 和信号Σ、AZ面差信号ΔAZおよびEL面差信号ΔELから成るモノパルスビームを出力するアンテナと、
前記アンテナから出力されるモノパルスビームをサブアレイ信号に変換するサブアレイ分割処理部と、
前記サブアレイ分割処理部から送られてくるサブアレイ信号に対して実数ICAを行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離するICA処理部と、
前記ICA処理部により分離された目標信号に基づき距離を計測する測距部と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置。 - サブアレイの位相中心の間隔が異なる複数のサブアレイからのサブアレイ信号を用いて、ヌルステアリングにより方位を検出する測角部を備えたことを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項記載のレーダ装置。
- 前記ICA処理部は、入力されるサブアレイ信号に対して実数ICAを行うことにより、目標信号と不要波信号とを分離し、
前記測角部は、分離された実数の目標信号から複素信号を生成し、該生成した複素信号に基づきヌルステアリングにより方位を検出することを特徴とする請求項8記載のレーダ装置。
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JP2009020015A JP2009020015A (ja) | 2009-01-29 |
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JP2007183415A Active JP5134878B2 (ja) | 2007-07-12 | 2007-07-12 | レーダ装置 |
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