JP6630541B2 - Low frequency clutter remover - Google Patents

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本発明は、レーダ装置において、低周波数のクラッタを除去する技術に関する。   The present invention relates to a technique for removing low-frequency clutter in a radar device.

レーダ装置において、雨及び雪等によるクラッタを除去して、物標からのシグナルを抽出する、FTC(Fast Time Constant)処理が適用されている。特許文献1の開示以前には、アナログハイパスフィルタを適用することにより、雨及び雪等による低周波数のクラッタを除去していた。特許文献1の開示以後には、FTC処理を適用することに代えて、CFAR(Constant False Alarm Rate)処理を適用することにより、クラッタとシグナルを区別するための閾値を統計的に設定して、雨及び雪等によるノイズレベルのクラッタを除去している。   2. Description of the Related Art In a radar apparatus, FTC (Fast Time Constant) processing for extracting a signal from a target by removing clutter due to rain, snow, or the like is applied. Prior to the disclosure of Patent Literature 1, low-frequency clutter due to rain and snow was removed by applying an analog high-pass filter. After the disclosure of Patent Document 1, instead of applying the FTC processing, a threshold for distinguishing between clutter and a signal is statistically set by applying a CFAR (Constant False Alarm Rate) processing, Noise level clutter due to rain and snow is removed.

特開2011−002426号公報JP 2011-002426 A

しかし、特許文献1の開示以前には、アナログハイパスフィルタを適用していたため、FTC処理の回路設計及び回路構成が複雑であった。そして、特許文献1の開示以後には、FTC処理を適用することに代えて、CFAR処理を適用しているため、CFAR処理前後でレーダ映像が急激に変化して、物標及び地形等の見落としが発生する恐れがある。   However, prior to the disclosure of Patent Literature 1, an analog high-pass filter was applied, so that the circuit design and circuit configuration of the FTC process were complicated. After the disclosure of Patent Document 1, since the CFAR processing is applied instead of the FTC processing, the radar image changes abruptly before and after the CFAR processing, and the target and the topography are overlooked. May occur.

そこで、前記課題を解決するために、本発明は、レーダ装置において、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするとともに、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させて、物標及び地形等の見落としが発生する恐れをなくすことを目的とする。   Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a radar device that simplifies the circuit design and circuit configuration of low-frequency clutter removal processing and continuously changes radar images in the low-frequency clutter removal process. To eliminate the risk of oversight of targets and terrain.

上記目的を達成するために、カットオフ周波数が連続的に可変であるデジタルハイパスフィルタを用いて、低周波数成分を除去して高周波数成分を通過させることとした。ここで、「連続的に可変である」とは、任意の実数値を採ることを意味するのみならず、レーダ映像が急激に変化しない程度に離散的な実数値を採ることを意味する。   In order to achieve the above object, a digital high-pass filter having a continuously variable cutoff frequency is used to remove low frequency components and pass high frequency components. Here, “continuously variable” means not only taking an arbitrary real value, but also taking a discrete real value such that the radar image does not change abruptly.

具体的には、本発明は、クラッタが除去される前のレーダ受信信号を入力するレーダ受信信号入力部と、カットオフ周波数が連続的に可変であるデジタルハイパスフィルタを用いて、クラッタが除去される前のレーダ受信信号のうち低周波数成分を除去して高周波数成分を通過させ、クラッタが除去された後のレーダ受信信号を生成する低周波数クラッタ除去部と、クラッタが除去された後のレーダ受信信号を出力するレーダ受信信号出力部と、を備えることを特徴とする低周波数クラッタ除去装置である。   Specifically, the present invention uses a radar reception signal input unit that inputs a radar reception signal before clutter is removed, and a digital high-pass filter whose cutoff frequency is continuously variable, so that clutter is removed. A low-frequency clutter removing unit that removes low-frequency components from the received radar signal before passing the high-frequency component and generates a radar-received signal from which clutter has been removed, and a radar after the clutter has been removed. And a radar reception signal output unit that outputs a reception signal.

この構成によれば、レーダ装置において、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするとともに、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させて、物標及び地形等の見落としが発生する恐れをなくすことができる。   According to this configuration, in the radar device, the circuit design and the circuit configuration of the low-frequency clutter removal processing are simplified, and the radar image is continuously changed in the low-frequency clutter removal processing, so that the target device and the terrain are removed. It is possible to eliminate the risk of oversight.

また、本発明は、前記低周波数クラッタ除去装置は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値を入力するカットオフ周波数入力部、をさらに備え、前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が予め設定されている閾値より小さいときには、前記デジタルハイパスフィルタとしてFIR(Finite Inpulse Response)フィルタを用いる一方で、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値以上であるときには、前記デジタルハイパスフィルタとしてIIR(Infinite Inpulse Response)フィルタを用いることを特徴とする低周波数クラッタ除去装置である。   Further, the present invention, the low-frequency clutter removing device further comprises a cut-off frequency input unit for inputting a user-set value of a cut-off frequency of the digital high-pass filter, wherein the low-frequency clutter removing unit includes the digital high-pass filter. When the user set value of the cut-off frequency of the filter is smaller than a preset threshold value, a FIR (Finite Impulse Response) filter is used as the digital high-pass filter, while the user set value of the cut-off frequency of the digital high-pass filter is A low frequency clutter removing apparatus characterized in that an IIR (Infinite Impulse Response) filter is used as the digital high-pass filter when the digital high-pass filter is equal to or greater than the preset threshold.

この構成によれば、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させるにあたり、FIRフィルタ及びIIRフィルタを適材適所で用いることができる。   According to this configuration, the FIR filter and the IIR filter can be used in the right place at the right place for continuously changing the radar image in the low frequency clutter removal process.

また、本発明は、前記デジタルハイパスフィルタは、FIRフィルタとIIRフィルタに共用され、前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値より小さいときには、前記デジタルハイパスフィルタのフィードバックループのフィルタ係数値を0に設定する一方で、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値以上であるときには、前記デジタルハイパスフィルタのフィードバックループのフィルタ係数値を非0に設定することを特徴とする低周波数クラッタ除去装置である。   Also, in the present invention, the digital high-pass filter is shared by an FIR filter and an IIR filter, and the low-frequency clutter removing unit is configured such that a user-set value of a cut-off frequency of the digital high-pass filter is higher than the preset threshold. When the value is smaller, the filter coefficient value of the feedback loop of the digital high-pass filter is set to 0. On the other hand, when the user-set value of the cut-off frequency of the digital high-pass filter is equal to or more than the preset threshold, the digital high-pass filter is set. A low frequency clutter removing apparatus characterized in that a filter coefficient value of a feedback loop of a filter is set to non-zero.

この構成によれば、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするにあたり、FIRフィルタ及びIIRフィルタを共用回路で実現することができる。   According to this configuration, to simplify the circuit design and circuit configuration of the low frequency clutter removal processing, the FIR filter and the IIR filter can be realized by a shared circuit.

また、本発明は、前記低周波数クラッタ除去装置は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値と、前記デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値と、の対応関係を示す対応テーブルを予め記憶しているフィルタ係数値記憶部、をさらに備え、前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値と、前記フィルタ係数値記憶部が予め記憶している前記対応テーブルと、に基づいて、前記デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値を設定することを特徴とする低周波数クラッタ除去装置である。   Further, in the present invention, the low-frequency clutter removing apparatus stores in advance a correspondence table indicating a correspondence relationship between a user setting value of a cutoff frequency of the digital high-pass filter and a filter coefficient value of the digital high-pass filter. Further comprising a filter coefficient value storage unit, wherein the low frequency clutter removal unit, the user setting value of the cut-off frequency of the digital high-pass filter, the correspondence table stored in advance in the filter coefficient value storage unit, And a filter coefficient value of the digital high-pass filter is set based on the following equation.

この構成によれば、デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数を連続的に変化させるユーザの指示に対して、デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値をそのたびに計算することなく、デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値をメモリから取得するのみにより、デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数を迅速に追従させることができる。   According to this configuration, the filter coefficient value of the digital high-pass filter is calculated without responding to the user's instruction to continuously change the cut-off frequency of the digital high-pass filter. Only by acquiring from the memory, the cutoff frequency of the digital high-pass filter can be quickly followed.

このように、本発明は、レーダ装置において、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするとともに、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させて、物標及び地形等の見落としが発生する恐れをなくすことができる。   As described above, the present invention simplifies the circuit design and circuit configuration of the low-frequency clutter removal processing in the radar apparatus, and continuously changes the radar image in the low-frequency clutter removal processing, thereby reducing the target and terrain. Etc. can be avoided.

本発明のレーダ装置の構成を示す図である。It is a figure showing the composition of the radar device of the present invention. 本発明の低周波数クラッタ除去方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a low frequency clutter removing method according to the present invention. 低カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a low frequency clutter removal method at a low cutoff frequency. 高カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a low frequency clutter removal method at a high cutoff frequency. 低カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a result of removing low-frequency clutter at a low cutoff frequency. 高カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a result of removing low-frequency clutter at a high cutoff frequency.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.

本発明のレーダ装置の構成を図1に示す。レーダ装置Rは、レーダ送信部1、レーダ受信部2、低周波数クラッタ除去装置3、レーダ表示部4及び操作ボリューム5から構成される。低周波数クラッタ除去装置3は、レーダ受信信号入力部31、低周波数クラッタ除去部32、レーダ受信信号出力部33、カットオフ周波数入力部34及びフィルタ係数値記憶部35から構成される。低周波数クラッタ除去部32は、デジタルハイパスフィルタ321及びフィルタ係数値設定部322から構成される。   FIG. 1 shows the configuration of the radar apparatus of the present invention. The radar device R includes a radar transmitting unit 1, a radar receiving unit 2, a low frequency clutter removing device 3, a radar display unit 4, and an operation volume 5. The low frequency clutter removing device 3 includes a radar reception signal input unit 31, a low frequency clutter removal unit 32, a radar reception signal output unit 33, a cutoff frequency input unit 34, and a filter coefficient value storage unit 35. The low frequency clutter removing unit 32 includes a digital high-pass filter 321 and a filter coefficient value setting unit 322.

レーダ送信部1は、物標Tに向けレーダ出力信号を送信する。レーダ受信部2は、物標Tからのレーダ反射信号を受信する。低周波数クラッタ除去装置3は、低周波数のクラッタが除去される前のレーダ受信信号を入力して、低周波数のクラッタが除去された後のレーダ受信信号を出力する。レーダ表示部4は、低周波数のクラッタが除去された後のレーダ受信信号を映像表示する。操作ボリューム5は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数をユーザが設定するためのインタフェースである。   The radar transmitting unit 1 transmits a radar output signal to the target T. The radar receiving unit 2 receives a radar reflected signal from the target T. The low-frequency clutter removing device 3 inputs a radar reception signal before low-frequency clutter is removed, and outputs a radar reception signal after low-frequency clutter is removed. The radar display unit 4 displays an image of the radar reception signal from which low-frequency clutter has been removed. The operation volume 5 is an interface for the user to set the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321.

レーダ受信信号入力部31は、クラッタが除去される前のレーダ受信信号を、レーダ受信部2から入力する。デジタルハイパスフィルタ321は、クラッタが除去される前のレーダ受信信号のうち低周波数成分を除去して高周波数成分を通過させ、クラッタが除去された後のレーダ受信信号を生成する。レーダ受信信号出力部33は、クラッタが除去された後のレーダ受信信号を、レーダ表示部4へと出力する。   The radar reception signal input unit 31 inputs from the radar reception unit 2 a radar reception signal before clutter is removed. The digital high-pass filter 321 removes low-frequency components from the radar reception signal before the clutter is removed, passes high-frequency components, and generates a radar reception signal after the clutter is removed. The radar reception signal output unit 33 outputs the radar reception signal from which the clutter has been removed to the radar display unit 4.

ここで、デジタルハイパスフィルタ321は、カットオフ周波数を連続的に可変とする。ただし、「連続的に可変とする」とは、任意の実数値を採ることを意味するのみならず、レーダ映像が急激に変化しない程度に離散的な実数値を採ることを意味する。   Here, the digital high-pass filter 321 makes the cutoff frequency continuously variable. However, "continuously variable" means not only taking an arbitrary real value, but also taking a discrete real value such that the radar image does not change rapidly.

このように、レーダ装置Rにおいて、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするとともに、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させて、物標T及び地形等の見落としが発生する恐れをなくすことができる。   As described above, in the radar apparatus R, the circuit design and the circuit configuration of the low-frequency clutter removal processing are simplified, and the radar image is continuously changed in the low-frequency clutter removal processing, so that the target T and the terrain and the like are changed. It is possible to eliminate the risk of oversight.

本発明の低周波数クラッタ除去方法を図2に示す。カットオフ周波数入力部34は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値を、操作ボリューム5から入力する。フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが予め設定されている閾値fより小さいときには、デジタルハイパスフィルタ321としてFIRフィルタを用いる一方で、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが予め設定されている閾値f以上であるときには、デジタルハイパスフィルタ321としてIIRフィルタを用いる。 FIG. 2 shows the low frequency clutter removal method of the present invention. The cutoff frequency input unit 34 inputs a user setting value of the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 from the operation volume 5. Filter coefficient value setting unit 322, when the user setting value f 1 of the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321 is less than the threshold value f t that is set in advance, while use of the FIR filter as a digital high-pass filter 321, a digital high-pass filter When the user set value f 2 of the cut-off frequency 321 is equal to or greater than a preset threshold ft, an IIR filter is used as the digital high-pass filter 321.

デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが、予め設定されている閾値fより小さいときには、ユーザが設定するデジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数は、低カットオフ周波数である。そこで、フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321として、縦続段数が少なくても低カットオフ周波数を実現可能であるFIRフィルタを用いるのである。なお、FIRフィルタでは、直線位相補正を行なわなくても、群遅延による波形乱れはない。 User setting value f 1 of the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321, when less than the threshold value f t that is set in advance, the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321 for the user to set a low cut-off frequency. Therefore, the filter coefficient value setting unit 322 uses, as the digital high-pass filter 321, an FIR filter that can realize a low cutoff frequency even with a small number of cascade stages. In the FIR filter, there is no waveform disturbance due to the group delay even if the linear phase correction is not performed.

デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが、予め設定されている閾値f以上であるときには、ユーザが設定するデジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数は、高カットオフ周波数である。そこで、フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321として、縦続段数が少なくても高カットオフ周波数も実現可能であるIIRフィルタを用いるのである。なお、IIRフィルタでは、直線位相補正を行なえば、群遅延による波形乱れはなくなる。 User setting value f 2 of the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321, when the threshold value f t or more set in advance, the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321 for the user to set a high cut-off frequency. Therefore, the filter coefficient value setting unit 322 uses, as the digital high-pass filter 321, an IIR filter that can realize a high cutoff frequency even with a small number of cascade stages. In the IIR filter, if linear phase correction is performed, waveform disturbance due to group delay is eliminated.

デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが、直流周波数である0の近傍であるときには、フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321として、オールパスフィルタを用いることになる。 When the user set value f 0 of the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 is near 0 which is the DC frequency, the filter coefficient value setting unit 322 uses an all-pass filter as the digital high-pass filter 321.

このように、低周波数クラッタ除去処理過程でレーダ映像を連続的に変化させるにあたり、FIRフィルタ及びIIRフィルタを適材適所で用いることができる。   As described above, the FIR filter and the IIR filter can be used in the right place at the right place for continuously changing the radar image in the low frequency clutter removal process.

低カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去方法を図3に示す。高カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去方法を図4に示す。   FIG. 3 shows a method for removing low frequency clutter at a low cutoff frequency. FIG. 4 shows a method for removing low frequency clutter at a high cutoff frequency.

デジタルハイパスフィルタ321は、FIRフィルタとIIRフィルタに共用され、縦続段数がNである二次縦続構成を有する。フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが予め設定されている閾値fより小さいときには、デジタルハイパスフィルタ321のフィードバックループのフィルタ係数値a11、a21、a12、a22、・・・、a1N、a2Nを0に設定する一方で、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値fが予め設定されている閾値f以上であるときには、デジタルハイパスフィルタ321のフィードバックループのフィルタ係数値a11、a21、a12、a22、・・・、a1N、a2Nを非0に設定する。 The digital high-pass filter 321 is shared by the FIR filter and the IIR filter, and has a secondary cascade configuration in which the number of cascade stages is N. When the user set value f 1 of the cut-off frequency of the digital high-pass filter 321 is smaller than a preset threshold value f t, the filter coefficient value setting unit 322 sets the filter coefficient values a 11 and a 11 of the feedback loop of the digital high-pass filter 321. 21 , a 12 , a 22 ,..., A 1N , a 2N are set to 0, while the user set value f 2 of the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 is equal to or larger than a preset threshold ft. In some cases, the filter coefficient values a 11 , a 21 , a 12 , a 22 ,..., A 1N , a 2N of the feedback loop of the digital high-pass filter 321 are set to non-zero.

このように、低周波数クラッタ除去処理の回路設計及び回路構成を簡易にするにあたり、FIRフィルタ及びIIRフィルタを共用回路で実現することができる。   As described above, to simplify the circuit design and circuit configuration of the low-frequency clutter removal processing, the FIR filter and the IIR filter can be realized by a shared circuit.

フィルタ係数値記憶部35は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値(f、f等)と、デジタルハイパスフィルタ321のフィルタ係数値(a、b等)と、の対応関係を示す対応テーブルを予め記憶している。フィルタ係数値設定部322は、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数のユーザ設定値(f、f等)と、フィルタ係数値記憶部35が予め記憶している対応テーブルと、に基づいて、デジタルハイパスフィルタ321のフィルタ係数値(a、b等)を設定する。 The filter coefficient value storage unit 35 stores the correspondence between the user set value (f 1 , f 2, etc.) of the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 and the filter coefficient value (a, b, etc.) of the digital high-pass filter 321. Is stored in advance. The filter coefficient value setting unit 322 is based on a user setting value (f 1 , f 2, etc.) of the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 and a correspondence table stored in the filter coefficient value storage unit 35 in advance. The filter coefficient values (a, b, etc.) of the digital high-pass filter 321 are set.

このように、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数を連続的に変化させるユーザの指示に対して、デジタルハイパスフィルタ321のフィルタ係数値(a、b等)をそのたびに計算することなく、デジタルハイパスフィルタ321のフィルタ係数値(a、b等)をフィルタ係数値記憶部35から取得するのみにより、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数を迅速に追従させることができる。   As described above, in response to a user's instruction to continuously change the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321, the digital high-pass filter 321 does not need to calculate the filter coefficient values (a, b, etc.) each time. Only by acquiring the filter coefficient values (a, b, etc.) of the filter 321 from the filter coefficient value storage unit 35, the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 can be quickly followed.

本実施形態では、デジタルハイパスフィルタ321は、FIRフィルタとIIRフィルタに共用され、縦続段数がNである二次縦続構成を有する。第1の変形例として、デジタルハイパスフィルタ321は、FIRフィルタとIIRフィルタで別個としてもよい。第2の変形例として、デジタルハイパスフィルタ321は、カットオフ周波数のユーザ設定値が高くなるに従って、縦続段数を増やしてもよい。第3の変形例として、デジタルハイパスフィルタ321は、FIRフィルタ及びIIRフィルタとして動く限りは、任意の構成を有してもよい。本実施形態及び第1から第3までの変形例において、FIRフィルタとIIRフィルタの間の切り替えが行なわれるときには、デジタルハイパスフィルタ321のカットオフ周波数が滑らかに変化することが望ましい。   In the present embodiment, the digital high-pass filter 321 is shared by the FIR filter and the IIR filter, and has a secondary cascade configuration in which the number of cascade stages is N. As a first modification, the digital high-pass filter 321 may be separated into an FIR filter and an IIR filter. As a second modification, the digital high-pass filter 321 may increase the number of cascade stages as the user-set value of the cutoff frequency increases. As a third modification, the digital high-pass filter 321 may have any configuration as long as it operates as an FIR filter and an IIR filter. In the present embodiment and the first to third modifications, when switching between the FIR filter and the IIR filter is performed, it is desirable that the cutoff frequency of the digital high-pass filter 321 changes smoothly.

低カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去結果を図5に示す。高カットオフ周波数における低周波数クラッタ除去結果を図6に示す。   FIG. 5 shows the result of removing the low frequency clutter at the low cutoff frequency. FIG. 6 shows the result of removing the low frequency clutter at the high cutoff frequency.

図5及び図6において、破線は、サイズが大きい物標Tからのレーダ反射信号を示し、実線は、フィルタ処理が行なわれた後のレーダ受信信号を示す。図5において、低カットオフ周波数を実現するため、縦続段数が16であるFIRフィルタを適用しており、直線位相補正を行なう必要はない。図6において、高カットオフ周波数を実現するため、縦続段数が16であるIIRフィルタを適用しており、直線位相補正を行なうのが望ましい。   5 and 6, a broken line indicates a radar reflection signal from the target T having a large size, and a solid line indicates a radar reception signal after the filtering process is performed. In FIG. 5, in order to realize a low cutoff frequency, an FIR filter having 16 cascade stages is applied, and there is no need to perform linear phase correction. In FIG. 6, in order to realize a high cutoff frequency, an IIR filter having 16 cascade stages is applied, and it is desirable to perform linear phase correction.

図5から分かるように、FIRフィルタを適用することにより、縦続段数を16と少なくしても、低カットオフ周波数(正規化カットオフ周波数0.4)を実現することができ、直線位相補正を行なわなくても、群遅延による波形乱れを抑圧することができる。図6から分かるように、IIRフィルタを適用することにより、縦続段数を16と少なくしても、高カットオフ周波数(正規化カットオフ周波数0.01)を実現することができ、直線位相補正を行なえば、群遅延による波形乱れを抑圧することができる。   As can be seen from FIG. 5, by applying the FIR filter, a low cutoff frequency (normalized cutoff frequency of 0.4) can be realized even if the number of cascade stages is reduced to 16, and linear phase correction can be performed. Even without this, it is possible to suppress waveform disturbance due to group delay. As can be seen from FIG. 6, by applying the IIR filter, a high cutoff frequency (normalized cutoff frequency 0.01) can be realized even when the number of cascade stages is reduced to 16, and linear phase correction can be performed. By doing so, waveform disturbance due to group delay can be suppressed.

本発明の低周波数クラッタ除去装置は、レーダ装置において、雨及び雪等によるクラッタを除去して、物標からのシグナルを抽出する、FTC処理に適用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The low-frequency clutter removing apparatus of the present invention can be applied to FTC processing for removing clutter due to rain and snow and extracting a signal from a target in a radar apparatus.

R:レーダ装置
T:物標
1:レーダ送信部
2:レーダ受信部
3:低周波数クラッタ除去装置
4:レーダ表示部
5:操作ボリューム
31:レーダ受信信号入力部
32:低周波数クラッタ除去部
33:レーダ受信信号出力部
34:カットオフ周波数入力部
35:フィルタ係数値記憶部
321:デジタルハイパスフィルタ
322:フィルタ係数値設定部
R: radar device T: target 1: radar transmission unit 2: radar reception unit 3: low frequency clutter removal device 4: radar display unit 5: operation volume 31: radar reception signal input unit 32: low frequency clutter removal unit 33: Radar reception signal output unit 34: cutoff frequency input unit 35: filter coefficient value storage unit 321: digital high-pass filter 322: filter coefficient value setting unit

Claims (4)

クラッタが除去される前のレーダ受信信号を入力するレーダ受信信号入力部と、
カットオフ周波数が連続的に可変であるデジタルハイパスフィルタを用いて、クラッタが除去される前のレーダ受信信号のうち低周波数成分を除去して高周波数成分を通過させ、クラッタが除去された後のレーダ受信信号を生成する低周波数クラッタ除去部と、
クラッタが除去された後のレーダ受信信号を出力するレーダ受信信号出力部と、
を備えることを特徴とする低周波数クラッタ除去装置。
A radar reception signal input unit for inputting a radar reception signal before clutter is removed;
Using a digital high-pass filter whose cutoff frequency is continuously variable, the low-frequency component is removed from the radar reception signal before clutter is removed, the high-frequency component is passed, and after the clutter is removed. A low-frequency clutter removing unit that generates a radar reception signal;
A radar reception signal output unit that outputs a radar reception signal after clutter has been removed,
A low frequency clutter removing device comprising:
前記低周波数クラッタ除去装置は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値を入力するカットオフ周波数入力部、をさらに備え、
前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が予め設定されている閾値より小さいときには、前記デジタルハイパスフィルタとしてFIR(Finite Inpulse Response)フィルタを用いる一方で、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値以上であるときには、前記デジタルハイパスフィルタとしてIIR(Infinite Inpulse Response)フィルタを用いることを特徴とする、請求項1に記載の低周波数クラッタ除去装置。
The low-frequency clutter removing apparatus further includes a cutoff frequency input unit that inputs a user-set value of a cutoff frequency of the digital high-pass filter,
When the user-set value of the cut-off frequency of the digital high-pass filter is smaller than a preset threshold, the low-frequency clutter removing unit uses a FIR (Finite Impulse Response) filter as the digital high-pass filter, 2. The low-pass filter according to claim 1, wherein when a user setting value of a cut-off frequency of the high-pass filter is equal to or higher than the preset threshold value, an IIR (Infinite Impulse Response) filter is used as the digital high-pass filter. 3. Frequency clutter removal device.
前記デジタルハイパスフィルタは、FIRフィルタとIIRフィルタに共用され、
前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値より小さいときには、前記デジタルハイパスフィルタのフィードバックループのフィルタ係数値を0に設定する一方で、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値が前記予め設定されている閾値以上であるときには、前記デジタルハイパスフィルタのフィードバックループのフィルタ係数値を非0に設定することを特徴とする、請求項2に記載の低周波数クラッタ除去装置。
The digital high-pass filter is shared by the FIR filter and the IIR filter,
The low frequency clutter removing unit sets a filter coefficient value of a feedback loop of the digital high-pass filter to 0 when a user-set value of a cutoff frequency of the digital high-pass filter is smaller than the preset threshold. When the user-set value of the cut-off frequency of the digital high-pass filter is equal to or higher than the preset threshold value, the filter coefficient value of the feedback loop of the digital high-pass filter is set to non-zero. Item 3. The low frequency clutter removing apparatus according to Item 2.
前記低周波数クラッタ除去装置は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値と、前記デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値と、の対応関係を示す対応テーブルを予め記憶しているフィルタ係数値記憶部、をさらに備え、
前記低周波数クラッタ除去部は、前記デジタルハイパスフィルタのカットオフ周波数のユーザ設定値と、前記フィルタ係数値記憶部が予め記憶している前記対応テーブルと、に基づいて、前記デジタルハイパスフィルタのフィルタ係数値を設定することを特徴とする、請求項2又は3に記載の低周波数クラッタ除去装置。
The low-frequency clutter removing device includes a filter coefficient value storage unit that stores in advance a correspondence table indicating a correspondence between a user setting value of a cutoff frequency of the digital high-pass filter and a filter coefficient value of the digital high-pass filter. And further comprising
The low-frequency clutter removing unit is configured to filter a digital high-pass filter based on a user-set value of a cut-off frequency of the digital high-pass filter and the correspondence table stored in the filter coefficient value storage unit in advance. The low frequency clutter removing apparatus according to claim 2, wherein a numerical value is set.
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