JP6132576B2 - 信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信信号から目標信号を検出するための信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法に関するものである。

物標探知装置の一例として、レーダ装置等が知られている。レーダ装置は、アンテナから電磁波を送信信号として出力し、この送信信号が物標（ターゲット）で反射されたエコー信号（目標信号）を受信信号としてアンテナで受信する。この受信信号は、例えば、受信信号の受信位置（アンテナ）を中心とする距離方向に沿った時系列の信号であり、目標信号だけでなくクラッタなどの不要信号も含まれている。このため、レーダ装置は、受信信号を処理するための信号処理装置を備えており、信号処理装置は、受信信号から不要信号を除去して目標信号を検出する。

この信号処理装置が行う処理として、例えば、ＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）処理（例えば、特許文献１参照）がある。このＣＦＡＲ処理とは、受信信号中の検出対象位置と、その周辺に設定したノイズ領域との信号レベルの差によって、Ｓ／Ｎ比（信号対ノイズ比）を算出し、検出対象位置に目標信号が存在するか否かを判定する処理である。

特開平１０−１４８６６７号公報

しかしながら、上述したようなＣＦＡＲ処理では、物標が大きい場合、その物標のエコー信号である目標信号において距離方向の中央部分の信号強度が抑圧されてしまい、目標信号を正確に検出することができないという問題がある。そこで、本発明は、受信信号から目標信号を適切に検出することができる信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法を提供することを課題とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る信号処理装置は、受信信号を繰返し処理する信号処理装置であって、ノイズレベル推定部と、残留ノイズ推定部と、残留ノイズ除去部とを備えている。前記ノイズレベル推定部は、前記受信信号のノイズレベルを推定する。前記残留ノイズ推定部は、前記受信信号の前回値の低周波数成分である残留ノイズの前回値と前記受信信号との加重平均を算出する。そして、この算出値が前記ノイズレベルに基づき設定されたリミッタ値よりも大きい場合、前記残留ノイズ推定部は、前記リミッタ値を前記残留ノイズとして出力する。一方、前記算出値が前記リミッタ値以下の場合、前記残留ノイズ推定部は、前記算出値を前記残留ノイズとして出力する。前記残留ノイズ除去部は、前記残留ノイズ推定部により出力される前記残留ノイズを前記受信信号から除去する。

さらに、前記ノイズレベル推定部は、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離又は所定の距離区間において、複数の方位方向における前記受信信号の信号強度の平均値を前記ノイズレベルとして算出する。

（２）好ましくは、前記ノイズレベル推定部は、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離区間毎に前記ノイズレベルを推定する。

（３）好ましくは、前記残留ノイズ推定部は、フィルタ係数が調整可能なＩＩＲフィルタを使用して前記残留ノイズを推定する。

（４）より好ましくは、前記残留ノイズ推定部は、前記受信信号の伝搬距離に応じて前記フィルタ係数を調整する。

（５）好ましくは、前記残留ノイズ推定部は、前記リミッタ値を調整可能である。

（６）より好ましくは、前記残留ノイズ推定部は、前記受信信号の伝搬距離、前記ノイズレベル、及び前記ノイズレベルと前記受信信号との差の少なくともいずれかに基づき、前記リミット値を調整する。

（７）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係るレーダ装置は、上述したいずれかの信号処理装置と、アンテナユニットとを備えている。前記アンテナユニットは、電波を送受信するアンテナ、及び前記アンテナから出力された信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する受信部を有する。

（８）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る信号処理方法は、受信信号を繰返し処理する信号処理方法であって、次のステップ（ａ）から（ｃ）を含む。ステップ（ａ）は、前記受信信号のノイズレベルを推定する。ステップ（ｂ）は、前記受信信号の前回値の低周波数成分である残留ノイズの前回値と前記受信信号との加重平均を算出し、この算出値が前記ノイズレベルに基づき設定されたリミッタ値よりも大きい場合、前記リミッタ値を前記残留ノイズとして出力し、前記算出値が前記リミッタ値以下の場合、前記算出値を前記残留ノイズとして出力する。ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ｂ）により出力される前記残留ノイズを前記受信信号から除去する。前記ステップ（ａ）では、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離又は所定の距離区間において、複数の方位方向における前記受信信号の信号強度の平均値を前記ノイズレベルとして算出する。

本発明によれば、受信信号から目標信号を適切に検出することができる信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法を提供することができる。

図１は本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図２は本発明の実施形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。 図３は本発明の実施形態に係るノイズレベル推定部の詳細を示すブロック図である。 図４は本発明の実施形態に係る残留ノイズ推定部の詳細を示すブロック図である。 図５は本発明の実施形態に係る信号処理装置における信号処理方法の手順の一例を示すフローチャートである。 図６はアンテナユニットから出力される受信信号ｘ（ｎ）の一例を示すグラフである。 図７は、アンテナユニットから出力される受信信号ｘ（ｎ）、及びノイズレベル推定部から出力されるノイズレベルの一例を示すグラフである。 図８は、アンテナユニットから出力される受信信号ｘ（ｎ）、及び残留ノイズ推定部から出力される残留ノイズｙ’（ｎ）の一例を示すグラフである。 図９は、残留ノイズ除去部３３が出力する信号の一例を示すグラフである。 図１０はノイズレベル推定部における処理の詳細を示すフローチャートである。 図１１は残留ノイズ推定部における処理の詳細を示すフローチャートである。 図１２は目標信号とクラッタとの関係を示すグラフである。

以下、本発明に係る信号処理装置、レーダ装置、及び信号処理方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、本実施形態に係るレーダ装置を備えている船舶を「自船」という。

図１は、本実施形態に係るレーダ装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るレーダ装置１は、アンテナユニット２、信号処理装置３、及び表示装置４を備えている。

（アンテナユニット２）
アンテナユニット２は、アンテナ２１、送受切替部２２、送信部２３、受信部２４、及び局部発振器２５を備えている。

アンテナ２１は、指向性を有するパルス状電波を送信信号として送信するとともに、物標からのエコー信号である目標信号を含む受信信号を受信するように構成されている。レーダ装置１は、アンテナ２１がパルス状電波を送信してから目標信号を受信するまでの時間を測定することにより、物標までの距離、すなわち受信信号の伝搬距離を知ることができる。なお、本明細書において「距離」とは、受信信号の受信位置（アンテナ２１）を基準とした距離のことを意味する。

上記アンテナ２１は、水平面内において３６０度回転可能に構成されており、パルス状電波の送信方向を変えながら、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。物標の方位は、対応する送信信号を送信するときのアンテナ２１の方位から求められる。以上の構成で、自船周囲の平面上の物標を３６０度にわたり探知することができる。なお、以下の説明では、送信信号を送信してから次の送信信号を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、信号の送受信を行いながらアンテナを３６０°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。

送受切替部２２は、送信時には、送信部２３からアンテナ２１に送信信号が送られる接続に切り替える。また、送受切替部２２は、受信時には、アンテナ２１が受信したエコーがアンテナ２１から受信部２４に送られる接続に切り替える。

送信部２３は、信号生成部２３１と、第１の周波数変換部２３２とを有している。信号生成部２３１は、送信信号を生成して第１の周波数変換部２３２に出力する。

第１の周波数変換部２３２は、信号生成部２３１から出力される送信信号を局部発振器２５から出力されるローカル信号と混合することで周波数変換し、送受切替器２２を介してアンテナ２１へ出力する。なお、第１の周波数変換部２３２の出力信号の周波数帯は、例えば、３ＧＨｚ帯又は９ＧＨｚ帯である。

受信部２４は、第２の周波数変換部２４１と、検波部２４２と、Ａ／Ｄ変換部２４３とを有している。第２の周波数変換部２４１は、送受切替部２２を介してアンテナ２１から出力される受信信号を、局部発振器２５から出力されるローカル信号と混合することで中間周波数に変換し、検波部２４２に出力する。

検波部２４２は、第２の周波数変換部２４１から出力される受信信号を検波してＡ／Ｄ変換部２４３に出力する。Ａ／Ｄ変換部２４３は、検波部２４２から出力されるアナログ形式の受信信号をデジタル形式の受信信号（受信データ）に変換して信号処理装置３に出力する。なお、信号処理装置３に出力される受信信号をｘ（ｎ）とし、引数ｎは距離方向のサンプリング番号を表す。

（信号処理装置）
図２は、本実施形態に係る信号処理装置３の構成を示すブロック図である。図２に示すように、信号処理装置３は、ノイズレベル推定部３１と、残留ノイズ推定部３２と、残留ノイズ除去部３３とを備えている。

図３は、ノイズレベル推定部３１の詳細を示すブロック図である。図３に示すように、ノイズレベル推定部３１は、距離区間内外判定部３１１と、ターゲット判定部３１２と、信号平均値算出部３１３とを有しており、受信信号ｘ（ｎ）のノイズレベルを推定する。なお、ノイズレベル推定部３１は、１回のスキャン動作で得られる全方位の受信信号ｘ（ｎ）を用いて以下の処理を行う。

距離区間内外判定部３１１は、受信信号ｘ（ｎ）のノイズレベルを推定するために用いられる距離区間を取得する。なお、この距離区間は、予め設定されていてもよいし、適宜ユーザが指定するものであってもよく、特に限定されるものではない。また、距離区間内外判定部３１１は、この距離区間に基づき、Ａ／Ｄ変換部２４３から出力される受信信号ｘ（ｎ）が距離区間内であるか否か判定し、距離区間内と判定した受信信号ｘ（ｎ）をターゲット判定部３１２に出力する。

ターゲット判定部３１２は、距離区間内外判定部３１１から出力された受信信号ｘ（ｎ）が閾値以下か否か判定し、受信信号ｘ（ｎ）が閾値以下であると判定した場合、その受信信号ｘ（ｎ）を信号平均値算出部３１３に出力する。また、ターゲット判定部３１２は、受信信号ｘ（ｎ）が閾値よりも大きいと判定した場合、その受信信号ｘ（ｎ）を信号平均値算出部３１３に出力しない。すなわち、受信信号ｘ（ｎ）が閾値よりも大きい場合は、その受信信号ｘ（ｎ）が目標信号であると推定して、この受信信号ｘ（ｎ）をノイズレベルを推定するためのデータとして用いないようにする。よって、上記判定に用いられる閾値は、受信信号ｘ（ｎ）が目標信号でないことを判定することができる程度の値であればよく、例えば、予め設定された所定値であってもよいし、後述する信号平均値算出部３１３が現時点で算出しているノイズレベルに適切なマージンを加えた値としてもよい。

信号平均値算出部３１３は、ターゲット判定部３１２から出力される受信信号ｘ（ｎ）を用いてノイズレベルを推定し、推定したノイズレベルを残留ノイズ推定部３２に出力する。具体的には、信号平均値算出部３１３は、ターゲット判定部３１２から出力される受信信号ｘ（ｎ）の信号強度の平均値を算出し、最終的に算出された平均値をノイズレベルとして推定し残留ノイズ推定部３２に出力する。なお、ノイズレベル推定部３１は、１回のスキャンによって得られた全方位に亘る受信信号ｘ（ｎ）を用いて上述した信号処理を行う。また、信号平均値算出部３１３をＩＩＲフィルタによって構成することで、受信データを保持するメモリのリソースを削減することができる。

図４は、残留ノイズ推定部３２の詳細を示すブロック図である。図４に示すように、残留ノイズ推定部３２は、残留ノイズ推定フィルタ３２１と、リミッタ処理部３２２とを有している。なお、残留ノイズ推定部３２は、１スイープ分の受信信号ｘ（ｎ）で以下の処理を行う。

残留ノイズ推定フィルタ３２１は、受信信号ｘ（ｎ）の低周波数成分である残留ノイズを推定し、リミッタ処理部３２２に出力する。詳細には、残留ノイズ推定フィルタ３２１は、以下の（１）式を用いてｙ（ｎ）を算出し、このｙ（ｎ）を残留ノイズとして推定する。なお、残留ノイズ推定フィルタ３２１は、ＩＩＲフィルタとして構成することができる。
ｙ（ｎ）＝α・ｙ’（ｎ−１）＋（１−α）・ｘ（ｎ） ・・・（１）
ここでαは、本発明のフィルタ係数に相当するパラメータであって、０から１の範囲で調整可能である。また、ｙ’（ｎ）は、後述するリミッタ処理後の残留ノイズを示す。

リミッタ処理部３２２は、残留ノイズ推定フィルタ３２１から出力される残留ノイズｙ（ｎ）に対してリミッタ処理を行う。詳細には、リミッタ処理部３２２は、残留ノイズｙ（ｎ）がリミッタ値よりも大きいか否か判定する。リミッタ処理部３２２は、残留ノイズｙ（ｎ）がリミッタ値よりも大きいと判定すると、残留ノイズｙ（ｎ）をリミッタ値に置換し、リミッタ値を残留ノイズ除去部３３に出力する。また、リミッタ処理部３２２は、残留ノイズｙ（ｎ）がリミッタ値以下であれば、その残留ノイズｙ（ｎ）を残留ノイズ除去部３３に出力する。なお、上述したリミッタ処理部３２２によるリミッタ処理をした後の残留ノイズ、すなわち残留ノイズ除去部３３に出力する残留ノイズをｙ’（ｎ）とする。

なお、上述したリミッタ処理部３２２において用いられるリミッタ値は、ノイズレベル推定部３１から出力されるノイズレベルに基づき設定され、例えば、ノイズレベルに所定値を加えた値とすることができる。すなわち、リミッタ処理部３２２は、ノイズレベル推定部３１から出力されるノイズレベルを取得し、このノイズレベルに所定値を加えた値をリミッタ値に設定して処理を行う。ノイズレベルに加える所定値は、一定値であってもよいし、調整可能な値であってもよい。この所定値を調整可能とする場合、所定値は、受信信号ｘ（ｎ）の伝搬距離、上記ノイズレベル、及び上記ノイズレベルと受信信号ｘ（ｎ）との差の少なくともいずれかに基づき、調整可能とすることができる。例えば、所定値は、受信信号ｘ（ｎ）の伝搬距離が長いほど、小さい値とすることができる。

残留ノイズ除去部３３は、受信信号ｘ（ｎ）から残留ノイズを除去する。詳細には、残留ノイズ除去部３３は、Ａ／Ｄ変換部２４３から出力される受信信号ｘ（ｎ）から、残留ノイズ推定部３２から出力される残留ノイズｙ’（ｎ）を減算することで、受信信号ｘ（ｎ）から残留ノイズを除去して目標信号を検出する。なお、残留ノイズ除去部３３は、１スイープ分の受信信号ｘ（ｎ）で上記処理を行う。

（表示装置）
表示装置４は、残留ノイズ除去部３３から出力される信号、すなわち、受信信号ｘ（ｎ９から残留ノイズｙ’（ｎ）が除去された信号に基づき、表示画面において、アンテナ２１を中心とするＰＰＩ画像を表示する。

（信号処理方法）
次に、上述したように構成された信号処理装置３における信号処理の方法について図面を参照しつつ説明する。

図５は、信号処理装置３における信号処理方法の手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、ノイズレベル推定部３１は、アンテナユニット２から出力される受信信号ｘ（ｎ）のノイズレベルを推定する（ステップＳ１）。このアンテナユニット２から出力される受信信号ｘ（ｎ）の一例を図６に示し、ステップＳ１の処理においてノイズレベル推定部３１が出力するノイズレベルの一例を図７に示す。なお、図７中の細線が受信信号ｘ（ｎ）を示し、太線がノイズレベルを示す。

次に、残留ノイズ推定部３２において、残留ノイズｙ’（ｎ）を推定する（ステップＳ２）。このステップＳ２の処理において残留ノイズ推定部３２が出力する残留ノイズｙ’（ｎ）の一例を図８に示す。なお、図８中の細線が受信信号ｘ（ｎ）を示し、太線が残留ノイズｙ’（ｎ）を示す。

そして、残留ノイズ除去部３３が、受信信号ｘ（ｎ）から残留ノイズｙ’（ｎ）を除去する（ステップＳ３）。このステップＳ３の処理において残留ノイズ除去部３３が出力する信号、すなわち、残留ノイズが除去された受信信号の一例を図９に示す。以下、各ステップＳ１からＳ３における処理の詳細について説明する。

まず、ノイズレベル推定部３１における処理であるステップＳ１について図１０を参照しつつ説明する。図１０は、ノイズレベル推定部３１における処理の詳細を示すフローチャートである。

図１０に示すように、まず、距離区間内外判定部３１１は、ユーザが指定する距離区間を取得する（ステップＳ１１）。次に、距離区間内外判定部３１１は、受信信号ｘ（ｎ）が指定された距離区間内に属するか否か判定する（ステップＳ１２）。距離区間内外判定部３１１は、受信信号ｘ（ｎ）が距離区間内に属すると判定した場合（ステップＳ１２のＹｅｓ）、その受信信号ｘ（ｎ）をターゲット判定部３１２に出力する。一方、距離区間内外判定部３１１が受信信号ｘ（ｎ）が距離区間内に属さないと判定した場合（ステップＳ１２のＮｏ）、距離区間内外判定部３１１は、その受信信号ｘ（ｎ）をターゲット判定部３１２に出力せずに、信号平均値算出部３１３が、後述するステップＳ１５の処理を実行する。

次に、ターゲット判定部３１２は、距離区間内外判定部３１１から出力される受信信号ｘ（ｎ）が閾値以下であるか否か判定する（ステップＳ１３）。ターゲット判定部３１２は、受信信号ｘ（ｎ）が閾値以下であると判定すると（ステップＳ１３のＹｅｓ）、その受信信号ｘ（ｎ）を信号平均値算出部３１３に出力する。一方、受信信号ｘ（ｎ）が閾値より大きいとターゲット判定部３１２が判定すると（ステップＳ１３のＮｏ）、ターゲット判定部３１２は、その受信信号ｘ（ｎ）を信号平均値算出部３１３に出力せずに、信号平均値算出部３１３が、後述するステップＳ１５の処理を実行する。

続いて、信号平均値算出部３１３は、ターゲット判定部３１２から受信信号ｘ（ｎ）が出力される毎に、受信信号ｘ（ｎ）の受信強度の平均値を算出する（ステップＳ１４）。なお、ターゲット判定部３１２が判定に用いる閾値を、現時点で算出しているノイズレベルに適切なマージンを加えた値とする場合、このステップＳ１４で随時算出する平均値を現時点で算出しているノイズレベルとしてターゲット判定部３１２に出力する。

そして、信号平均値算出部３１３は、１スキャン分の全ての受信信号ｘ（ｎ）について上記ステップＳ１２からＳ１４の処理が終わったか否か判定する（ステップＳ１５）。信号平均値算出部３１３は、１スキャン分の全ての受信信号ｘ（ｎ）について処理が終わっていないと判定すると（ステップＳ１５のＮｏ）、ノイズレベル推定部３１は、上記ステップＳ１２から処理を繰り返す。一方、信号平均値算出部３１３は、全ての受信信号ｘ（ｎ）について上記ステップＳ１２からＳ１４の処理が終わったと判定すると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、信号平均値算出部３１３は、最終的に得られた平均値をノイズレベルとして残留ノイズ推定部３２に出力する（ステップＳ１６）。

次に、残留ノイズ推定部３２における処理であるステップＳ２について図１１を参照して説明する。図１１は、残留ノイズ推定部３２における処理の詳細を示すフローチャートである。なお、残留ノイズ推定部３２における処理は、１スイープ分の受信信号ｘ（ｎ）毎に行われる。

図１１に示すように、まず、残留ノイズ推定フィルタ３２１は、アンテナユニット２から出力される受信信号ｘ（ｎ）の低周波数成分である残留ノイズｙ（ｎ）を推定する（ステップＳ２１）。具体的には、残留ノイズ推定フィルタ３２１は、上述した（１）式を用いてｙ（ｎ）を残留ノイズとして算出する。

次に、リミッタ処理部３２２は、上記ステップＳ１６においてノイズレベル推定部３１から出力されるノイズレベルに基づきリミッタ値を設定する（ステップＳ２２）。リミッタ処理部３２２は、残留ノイズ推定フィルタ３２１から出力される残留ノイズｙ（ｎ）が、リミッタ値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ２３）。リミッタ処理部３２２は、残留ノイズｙ（ｎ）がリミッタ値よりも大きいと判定すると（ステップＳ２３のＹｅｓ）、その残留ノイズｙ（ｎ）をリミッタ値に置換する（ステップＳ２４）。そして、リミッタ処理部３２２は、リミッタ値を残留ノイズとして残留ノイズ除去部３３に出力する（ステップＳ２５）。一方、リミッタ処理部３２２は、残留ノイズｙ（ｎ）がリミッタ値以下であると判定すると（ステップＳ２３のＮｏ）、その残留ノイズｙ（ｎ）を置換することなく残留ノイズ除去部３３に出力する（ステップＳ２６）。なお、上記ステップＳ２２からＳ２６をリミッタ処理と称し、このリミッタ処理をした後の残留ノイズをｙ’（ｎ）とする。

最後に、残留ノイズ除去部３３における処理であるステップＳ３について説明する。残留ノイズ除去部３３は、アンテナユニット２から出力された受信信号ｘ（ｎ）から残留ノイズｙ’（ｎ）を減算する。これにより、残留ノイズ除去部３３は、受信信号ｘ（ｎ）から残留ノイズｙ’（ｎ）を除去し、目標信号を検出する。なお、残留ノイズ除去部３３における処理は、１スイープ分の受信信号ｘ（ｎ）毎に行われる。

以上、本実施形態によれば、受信信号ｘ（ｎ）から目標信号を適切に検出することができる。なお、本実施形態における不要信号の除去は、図１２に示すような目標信号の特徴を利用している。すなわち、物標のエコー信号である目標信号の成分は高周波領域に分布する傾向にある。また、一部の目標信号は低周波領域に存在するが、その信号強度は不要波と比較して大きい傾向にある。このため、本実施形態のように、残留ノイズ推定部３２が、低周波領域の信号を残留ノイズレベルと推定するとともに、リミッタ処理を実行することによって、より適切に不要信号を残留ノイズレベルとして除去し、目標信号を適切に検出することができる。また、アンテナサイドローブによる偽像などは、距離方向になだらかに信号強度が上昇する傾向があるため、低周波領域の信号強度が中程度の領域に分布する。このため、本実施形態のように、残留ノイズ推定部３２が、低周波領域の中程度の領域に存在する信号を残留ノイズとして推定することにより、偽像を抑圧することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（１）例えば、上記実施形態において、ノイズレベル推定部３１は、ターゲット判定部３１２を有していたが、このターゲット判定部３１２を省略することもできる。この場合、距離区間判定部３１１で距離区間内であると判定された受信信号ｘ（ｎ）が全て信号平均値算出部３１３に出力され、指定された距離区間内の全ての受信信号ｘ（ｎ）を用いて平均値をノイズレベルとして算出する。

（２）また、上記実施形態において、ノイズレベル推定部３１は、全方位における所定の距離区間に属する受信信号ｘ（ｎ）の信号強度の平均値を算出してノイズレベルを推定していたが、ノイズレベルの推定方法は特にこれに限定されるものではない。例えば、ある特定の一つの方位又は複数の方位における所定の距離区間に属する受信信号ｘ（ｎ）の信号強度の平均値を算出し、この算出した平均値をノイズレベルと推定することもできる。また、所定の距離区間に属する受信信号ｘ（ｎ）ではなく、ある所定の距離における受信信号ｘ（ｎ）の信号強度の平均値をノイズレベルと推定してもよい。

（３）また、上記実施形態では、ノイズレベル推定部３１によって推定されたノイズレベルは、全ての距離において同一のノイズレベルを用いていたが、特にこれに限定されるものではなく、距離に応じてノイズレベルを変えてもよい。例えば、１スイープ分の受信信号ｘ（ｎ）を複数の距離区間に分け、距離区間毎に異なるノイズレベルを用いてもよい。すなわち、ノイズレベル推定部３１が距離区間毎にその距離区間に属する受信信号ｘ（ｎ）の信号強度の平均値を算出し、これらを対応する距離区間におけるノイズレベルと推定することもできる。

（４）また、上記実施形態において、残留ノイズ推定フィルタ３２１は、上述した（１）式を用いて残留ノイズｙ（ｎ）を算出しているが、残留ノイズｙ（ｎ）の推定方法は特にこれに限定されるものではない。なお、残留ノイズ推定フィルタ３２１が上記（１）式を用いて残留ノイズｙ（ｎ）を算出する場合、パラメータαは固定値とすることもできるし、調整可能な値であってもよい。例えば、パラメータαは、距離に応じて調整可能な値とすることもできる。

１ レーダ装置
２ アンテナユニット
２１ アンテナ
２４ 受信部
３ 信号処理装置
３１ ノイズレベル推定部
３２ 残留ノイズ推定部
３３ 残留ノイズ除去部

Claims (8)

1. 受信信号を繰返し処理する信号処理装置であって、
   前記受信信号のノイズレベルを推定するノイズレベル推定部と、
   前記受信信号の前回値の低周波数成分である残留ノイズの前回値と前記受信信号との加重平均を算出し、この算出値が前記ノイズレベルに基づき設定されたリミッタ値よりも大きい場合、前記リミッタ値を前記残留ノイズとして出力し、前記算出値が前記リミッタ値以下の場合、前記算出値を前記残留ノイズとして出力する残留ノイズ推定部と、
   前記残留ノイズ推定部により出力される前記残留ノイズを前記受信信号から除去する残留ノイズ除去部と、
   を備え、
   前記ノイズレベル推定部は、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離又は所定の距離区間において、複数の方位方向における前記受信信号の信号強度の平均値を前記ノイズレベルとして算出する、信号処理装置。
2. 前記ノイズレベル推定部は、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離区間毎に前記ノイズレベルを推定する、請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記残留ノイズ推定部は、フィルタ係数が調整可能なＩＩＲフィルタを使用して前記残留ノイズを推定する、請求項１または２に記載の信号処理装置。
4. 前記残留ノイズ推定部は、前記受信信号の伝搬距離に応じて前記フィルタ係数を調整する、請求項３に記載の信号処理装置。
5. 前記残留ノイズ推定部は、前記リミッタ値を調整可能である、請求項１から４のいずれかに記載の信号処理装置。
6. 前記残留ノイズ推定部は、前記受信信号の伝搬距離、前記ノイズレベル、及び前記ノイズレベルと前記受信信号との差の少なくともいずれかに基づき、前記リミット値を調整する、請求項５に記載の信号処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の信号処理装置と、
   電波を送受信するアンテナ、及び前記アンテナから出力された信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する受信部を有するアンテナユニットと、
   を備える、レーダ装置。
8. 受信信号を繰返し処理する信号処理方法であって、
   （ａ）前記受信信号のノイズレベルを推定するステップと、
   （ｂ）前記受信信号の前回値の低周波数成分である残留ノイズの前回値と前記受信信号との加重平均を算出し、この算出値が前記ノイズレベルに基づき設定されたリミッタ値よりも大きい場合、前記リミッタ値を前記残留ノイズとして出力し、前記算出値が前記リミッタ値以下の場合、前記算出値を前記残留ノイズとして出力するステップと、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ）により出力される前記残留ノイズを前記受信信号から除去するステップと、
   を含み、
   前記ステップ（ａ）では、前記受信信号の受信位置を基準とする所定の距離又は所定の距離区間において、複数の方位方向における前記受信信号の信号強度の平均値を前記ノイズレベルとして算出する、信号処理方法。

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