JP7143146B2 - Radar system and its radar signal processing method - Google Patents
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Description
本実施形態は、レーダシステム及びそのレーダ信号処理方法に関する。 This embodiment relates to a radar system and its radar signal processing method.
従来のレーダシステムにあっては、複数のサブアレイを備えるアレイアンテナ、主ch(チャンネル)と補助chのアンテナを備える複合アンテナが用いられる。しかしながら、広帯域にクラッタや干渉波の不要波が存在する環境下では、サブアレイ間や主chと補助chとの間で周波数特性に差があると、クラッタや干渉波の不要波を十分に抑圧できない場合があった。 A conventional radar system uses an array antenna comprising a plurality of sub-arrays and a composite antenna comprising main channel and auxiliary channel antennas. However, in an environment where clutter and unwanted interference waves exist in a wide band, if there is a difference in frequency characteristics between subarrays or between the main channel and the auxiliary channel, the unwanted waves such as clutter and interference waves cannot be sufficiently suppressed. there was a case.
以上述べたように、従来のレーダシステムでは、広帯域にクラッタや干渉波の不要波が存在する環境下において、サブアレイ間や主chと補助chの周波数特性に差があると、不要波を十分に抑圧できない場合があった。
本実施形態は上記課題に鑑みなされたもので、広帯域に不要波が存在する環境下でも、不要波を十分に抑圧することのできるレーダシステム及びそのレーダ信号処理方法を提供することを目的とする。
As described above, in a conventional radar system, in an environment where unwanted waves such as clutter and interference waves exist in a wide band, if there is a difference in frequency characteristics between sub-arrays or between the main channel and the auxiliary channel, the unwanted waves can be sufficiently removed. There were times when it was impossible to suppress.
This embodiment has been devised in view of the above problems, and aims to provide a radar system and a radar signal processing method thereof that can sufficiently suppress unwanted waves even in an environment where unwanted waves exist in a wide band. .
上記の課題を解決するために、本実施形態に係るレーダシステムは、アレイアンテナのアンテナ開口をM(M≧1)個のサブアレイに分割し、各サブアレイでレーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて不要波の抑圧処理を行い、前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する。 In order to solve the above problems, the radar system according to the present embodiment divides the antenna aperture of the array antenna into M (M≧1) subarrays, and each subarray converts the reflected signal of the radar wave into the Received under an environment in which unwanted waves exist in a wide band including a band, the signals received by the M subarrays are converted to the frequency axis, and the M subarray received signals converted to the frequency axis are L (L≧1) frequency division, unwanted wave suppression processing is performed using the outputs of the M sub-arrays for each division unit on the frequency axis, and the suppression processing is performed on the L frequencies. It synthesizes signals, converts the synthesized frequency signal to the time axis, and outputs it.
また、本実施形態に係るレーダシステムは、主チャンネルのアンテナとM(M≧1)個の補助チャンネルのアンテナでレーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル処理により不要波の抑圧処理を行い、前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する。 In addition, the radar system according to the present embodiment uses the antenna of the main channel and the antennas of M (M≧1) auxiliary channels to transmit reflected signals of radar waves in an environment in which unwanted waves are present in a wide band including the band of the radar waves. signals received by the respective antennas of the main channel and the auxiliary channel are respectively transformed into the frequency axis, and the received signals of the main channel and the auxiliary channel transformed into the frequency axis are respectively L (L≧1 ) frequencies, and for each division unit on the frequency axis, unwanted waves are suppressed by side lobe cancellation processing using the outputs of the main channel and the auxiliary channel, and L frequencies subjected to the suppression processing are obtained. A frequency signal is synthesized, and the synthesized frequency signal is converted into a time axis and output.
また、本実施形態に係るレーダシステムは、N(N≧1)ヒットパルスのレーダ波を送信し、アレイアンテナのアンテナ開口をM(M≧1)個のサブアレイに分割し、各サブアレイで前記レーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて空間-時間(slow-time)軸のSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理によって不要波の抑圧処理を行い、前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する。 Further, the radar system according to the present embodiment transmits radar waves of N (N≧1) hit pulses, divides the antenna aperture of an array antenna into M (M≧1) subarrays, and transmits the radar wave in each subarray. A wave reflected signal is received in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar wave, and the signals received by the M sub-arrays are each converted into a frequency axis, and converted into the frequency axis. Each of the M sub-array received signals is divided into L (L≧1) frequencies, and for each division unit of the frequency axis, the output of the M sub-arrays is used to divide the space-time (slow-time) axis. Unwanted waves are suppressed by STAP (Space Time Adaptive Processing) processing, L frequency signals subjected to the suppression processing are synthesized, and the synthesized frequency signals are converted to the time axis and output.
また、本実施形態に係るレーダシステムは、N(N≧1)ヒットパルスのレーダ波を送信し、主チャンネルのアンテナとM(M≧1)個の補助チャンネルのアンテナとでレーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル及びSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理により不要波の抑圧処理を行い、前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する。 Further, the radar system according to the present embodiment transmits radar waves of N (N≧1) hit pulses, and radar wave reflected signals from the main channel antenna and M (M≧1) auxiliary channel antennas is received in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar wave, the signals received by the antennas of the main channel and the auxiliary channel are respectively converted to the frequency axis, and converted to the frequency axis Each of the received signals of the main channel and the auxiliary channel is divided into L (L≧1) frequencies, and for each division unit of the frequency axis, side lobe cancellation and STAP ( Space Time Adaptive Processing) processing to suppress unnecessary waves, synthesize L frequency signals subjected to the suppression processing, convert the synthesized frequency signals to the time axis, and output them.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。尚、レーダシステムは、通常、送信装置、受信装置を備え、アンテナ送受共用で構成されるが、ここでは、送信装置が受信装置とは別に配置される場合を想定する。また、以下の説明において、レーダシステムを構成する送信装置については、特に実施形態に係る特徴部分がない場合には、その説明を省略する。また、各実施形態において、同一部分には同一符号を付して示し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. A radar system usually includes a transmitting device and a receiving device, and is configured with an antenna for both transmission and reception. Here, it is assumed that the transmitting device is arranged separately from the receiving device. Further, in the following description, a description of a transmitting device that constitutes a radar system will be omitted if there is no characteristic part according to the embodiment. Also, in each embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.
(第1の実施形態)
図1乃至図4を参照して、第1の実施形態に係るレーダシステムを説明する。
図1は本実施形態に係るレーダシステムの受信装置の構成を示すブロック図である。図1において、11~1Mはアレイアンテナによる受信アンテナの受信開口を図2に示すようにM系統に分割したサブアレイで、それぞれ送信装置(図示せず)側から送信されるレーダ波の対象目標反射波を受信する。サブアレイ11~1Mにおいて受信した信号は、それぞれ周波数変換器21~2Mによってベースバンドに周波数変換され、AD変換器31~3Mによってディジタル信号に変換され、fast-time軸のFFT(高速フーリエ変換)41~4Mによって周波数軸に変換され、周波数分割器51~5MによってL周波数帯に分割された後、共に不要波抑圧器6に送られる。
(First embodiment)
A radar system according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a receiver for a radar system according to this embodiment. In FIG. 1, 11 to 1M are subarrays obtained by dividing the receiving aperture of the receiving antenna by the array antenna into M systems as shown in FIG. receive waves. The signals received by the
上記不要波抑圧器6は、周波数分割単位毎にアダプティブウェイトを算出し、それぞれの分割系統でアダプテーションを行う。アダプテーション後の結果は周波数合成器7によって合成され、fast-time軸のIFFT(逆高速フーリエ変換)8によって時間軸の信号に変換され、目標検出器9でCFAR(非特許文献4)等の検出処理を行って目標が検出され、出力処理器10で所定の形式に変換されて出力される。
The unwanted wave suppressor 6 calculates an adaptive weight for each frequency division unit, and performs adaptation in each division system. The results after adaptation are synthesized by a frequency synthesizer 7, converted into a signal on the time axis by an IFFT (inverse fast Fourier transform) 8 on the fast-time axis, and detected by a target detector 9 such as CFAR (Non-Patent Document 4). A target is detected by processing, converted into a predetermined format by an
上記構成において、図3及び図4を参照して、本実施形態の不要波抑圧処理について説明する。
まず、各サブアレイ11~1Mの受信信号は、それぞれベースバンドに周波数変換され、ディジタル信号に変換される。ここで、受信信号が、図3(a)に示すように、fast-time軸(高レート)-振幅軸において、目標成分よりレベルの高い不要波が到来している場合を想定する。
In the above configuration, unwanted wave suppression processing according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
First, the received signals of the
M系統の受信ディジタル信号は、それぞれfast-time軸のFFT(高速フーリエ変換)により、次式のように周波数軸に変換され、図3(b)に示すように、周波数f1~fLの信号群を得る。 The received digital signals of the M systems are each transformed into the frequency axis by the fast-time axis FFT (Fast Fourier Transform) as shown in the following equation, and as shown in FIG. get
次に、図3(c)に示すように周波数帯域をL分割する。
Next, the frequency band is divided into L as shown in FIG. 3(c).
次に、図3(d)に示すように、周波数分割単位毎に不要波の抑圧処理を行う。この場合、(2)式で得られた周波数軸の信号を用いて相関処理によりアダプティブウェイト(複素ウェイトW1~WM)を算出する。通常は、時間軸の信号を用いてアダプテーションを行うが、本実施形態では周波数軸のまま行うことに特徴がある。サブアレイを用いた不要波抑圧器6の構成を図4に示す。図4において、61はM系統のサブアレイ受信信号からアダプティブウェイトを算出するウェイト演算器、621~62MはそれぞれM系統のサブアレイ受信信号に複素ウェイトW1~WMを乗算する乗算器、63は乗算器621~62Mの出力を加算処理によって合成する加算器である。
Next, as shown in FIG. 3D, unnecessary wave suppression processing is performed for each frequency division unit. In this case, adaptive weights (complex weights W 1 to W M ) are calculated by correlation processing using the frequency-axis signal obtained by equation (2). Normally, adaptation is performed using signals on the time axis, but this embodiment is characterized in that adaptation is performed on the frequency axis as it is. FIG. 4 shows the configuration of the unwanted wave suppressor 6 using subarrays. In FIG. 4, 61 is a weight calculator for calculating adaptive weights from M-system subarray received signals, 621 to 62M are multipliers for multiplying M-system subarray received signals by complex weights W 1 to W M , respectively, and 63 is a multiplier. This is an adder that combines the outputs of the
受信器(図1の周波数変換器2i(i=1~M)、AD変換器3i、FFT4i、周波数分割器5iの部分)R1~RMでディジタル信号に変換され、L周波数帯に分割された各サブアレイ信号は、ウェイト演算器61に入力される。ウェイト演算器61では、不要波抑圧出力とともに、相関処理によりウェイトが演算され、各サブアレイ11~1Mの信号の複素ウェイトW1~WMが演算される。
Receivers (parts of frequency converter 2i (i=1 to M), AD converter 3i, FFT 4i, and frequency divider 5i in FIG. 1) are converted into digital signals by R1 to RM and divided into L frequency bands. The subarray signal is input to the
例えば、MSN(最大SNR法)による最急降下法を用いる場合は、アダプティブウェイトは次式となる(非特許文献1)。 For example, when using the steepest descent method by MSN (maximum SNR method), the adaptive weight is given by the following formula (Non-Patent Document 1).
ここで、ステアリングベクトルは、アンテナ配列が1次元の場合は、次式となる。
Here, the steering vector is given by the following formula when the antenna array is one-dimensional.
本実施形態の定式化では、簡単のために1次元配列アンテナの場合としているが、2次元配列のアンテナの場合にも容易に拡張することができる。
(3)式は、反復演算によりアダプティブウェイトを算出する手法であり、ウェイトが最適化されるまでに過渡応答が生じる。これを防ぐためには、SMI(Sampled Matrix Inversion; 非特許文献1)の手法がある。また、SMIでは干渉波の短時間の時間変化に対応できない場合には、例えばSMIで算出したウェイトを(3)式の初期ウェイトW(0,m)として、(3)式によるウェイト演算する手法がある。他にも、周波数軸の一部のデータを用いて、(3)式の反復演算により算出したウェイトを初期ウェイトとし、再度、全周波数軸のウェイトを用いて(3)式の演算を行う手法等がある。これらにより、ウェイトの過渡特性による周波数軸分割単位毎の接続部の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
In the formulation of this embodiment, the case of a one-dimensional array antenna is used for simplicity, but it can be easily extended to the case of a two-dimensional array antenna.
Equation (3) is a method of calculating adaptive weights by iterative calculation, and a transient response occurs until the weights are optimized. In order to prevent this, there is a method of SMI (Sampled Matrix Inversion; Non-Patent Document 1). If the SMI cannot cope with short time changes in the interference wave, for example, the weight calculated by the SMI is used as the initial weight W(0,m) of the equation (3), and weight calculation is performed using the equation (3). There is In addition, a weight calculated by iterative calculation of formula (3) using part of the data on the frequency axis is used as the initial weight, and the weight on the entire frequency axis is used again to perform the calculation of formula (3). etc. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the suppression performance of the connection part for each frequency axis division unit due to the transient characteristics of the weight.
以上のアダプテーション後の結果を周波数合成すると、次式に示すようになる(図3(e)参照)。 When the results after the above adaptation are frequency synthesized, the following equation is obtained (see FIG. 3(e)).
続いて、逆フーリエ変換により、時間軸に戻すと次式となる(図3(f)参照)。
Then, by inverse Fourier transform, the following equation is obtained by returning to the time axis (see FIG. 3(f)).
この時間軸の信号は、干渉信号を含まない。このため、CFAR(非特許文献4)等の検出処理(図3(g)参照)を行うことにより、目標を検出することができる。
以上のように、第1の実施形態では、アレイアンテナにおいて、アンテナ開口をM(M≧1)個のサブアレイに分割し、各々のサブアレイ信号をFFT(高速フーリエ変換)して周波数軸に変換して、周波数軸をL(L≧1)個に分割し、各々の周波数軸分割単位毎に、M個のサブアレイを用いて不要波抑圧処理をして、周波数帯を合成した後、IFFT(逆高速フーリエ変換)により時間軸に変換して不要波を抑圧する。これにより、広帯域信号を周波数分割して、各周波数分割単位でサブアレイによる不要波の抑圧処理を実行するので、抑圧性能を向上させることができる。
The signal on this time axis does not contain the interfering signal. Therefore, the target can be detected by performing detection processing (see FIG. 3G) such as CFAR (Non-Patent Document 4).
As described above, in the first embodiment, in the array antenna, the antenna aperture is divided into M (M≧1) subarrays, and each subarray signal is FFT (Fast Fourier Transformed) and transformed into the frequency axis. Then, the frequency axis is divided into L (L≧1) pieces, and for each frequency axis division unit, unwanted wave suppression processing is performed using M subarrays, the frequency band is synthesized, and then IFFT (inverse (Fast Fourier transform) to convert to the time axis and suppress unnecessary waves. As a result, the wideband signal is frequency-divided, and unwanted wave suppression processing is performed by subarrays in units of each frequency division, so suppression performance can be improved.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、サブアレイ型のアダプティブアレイにより不要波を抑圧する手法について述べた。本実施形態では、SLC(サイドローブキャンセラ)(非特許文献2)型の不要波を抑圧する手法について述べる。
図5は第2の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。主アンテナ1aと補助アンテナ1bで受信した信号は、それぞれ周波数変換器2a,2bで周波数変換され、AD変換器3a,3bによりディジタル信号に変換される。このディジタル信号を用いて、不要波抑圧する処理の流れは図3と同様である。ディジタル信号は、fast-time軸のFFT(高速フーリエ変換)4a,4bにより、周波数軸に変換される。次に、周波数帯域が分割器5a,5bでL周波数帯に分割され、周波数分割単位毎にSLCによる不要波抑圧器6Aで不要波が抑圧される。以後、第1の実施形態と同様に、周波数合成器7で不要波抑圧処理した各帯域の結果が合成され、fast-time軸のIFFT(逆高速フーリエ変換)8によって時間軸の信号に変換される。この信号を用いて、目標検出器9でCFAR(非特許文献4)等の検出処理により目標が検出され、出力処理器10で所定の形式に変換されて出力される。
(Second embodiment)
In the first embodiment, a technique for suppressing unnecessary waves by using a sub-array type adaptive array has been described. In this embodiment, a technique for suppressing unwanted waves of SLC (sidelobe canceller) (Non-Patent Document 2) type will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a receiver according to the second embodiment. Signals received by the
以上の流れは、第1の実施形態と同様であるので、共通の部分の定式化は割愛し、SLCの定式化の部分について次に述べる。
SLCの場合の不要波抑圧器6Aの構成を図6に示す。図6において、主ch(アンテナ)1aと補助ch(アンテナ)1b1~1bMの各信号は、受信器(周波数変換器、AD変換器、FFT、周波数分割器)Ra,Rb1~RbMでディジタル信号に変換されL周波数帯に分割された後、減算器64を介してウェイト演算器65に入力される。ウェイト演算器65では、不要波抑圧出力とともに、相関処理により、ウェイトが演算され、乗算器661~66Mで各サブアレイの信号の複素ウェイトW1~WMが重み付け演算され、全ての演算結果が加算器67で加算され、減算器64に送られる。減算器64は、主chの信号から加算器67で得られたウェイト演算結果を減算することで、不要波を抑圧して出力する。
Since the above flow is the same as that of the first embodiment, the formulation of the common part is omitted, and the formulation of the SLC will be described below.
FIG. 6 shows the configuration of the
ここで、上記ウェイト演算において、例えば、最急降下法を用いる場合は、アダプティブウェイトは次式となる(非特許文献2)。 Here, in the above weight calculation, for example, when the steepest descent method is used, the adaptive weight is given by the following formula (Non-Patent Document 2).
SLCの場合は、主chを形成するために、第1の実施形態と同様にステアリングベクトルを用いる。補助chについても、ビーム形成する場合には、補助ch用のステアリングベクトルを用いる。
第1の実施形態と同様に、(8)式は、反復演算によりアダプティブウェイトを算出する手法であり、ウェイトが最適化されるまでに過渡応答が生じる。これを防ぐためには、SMI(Sampled Matrix Inversion;非特許文献1)の手法がある。また、SMIでは干渉波の短時間の時間変化に対応できない場合には、例えばSMIで算出したウェイトを(8)式の初期ウェイトW(0,m,l)として、(8)式によるウェイト演算する手法がある。他にも、周波数軸の一部のデータを用いて、(8)式の反復演算により算出したウェイトを初期ウェイトとして、再度、全周波数軸のウェイトを用いて(8)式の演算を行う手法等がある。これらにより、ウェイトの過渡特性による周波数軸分割単位毎の接続部の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
In the case of SLC, a steering vector is used as in the first embodiment to form the primary channel. Also for the auxiliary channel, the steering vector for the auxiliary channel is used when forming the beam.
As in the first embodiment, Equation (8) is a method of calculating adaptive weights by iterative calculations, and a transient response occurs until the weights are optimized. In order to prevent this, there is a method of SMI (Sampled Matrix Inversion; Non-Patent Document 1). If the SMI cannot cope with the short time change of the interference wave, for example, the weight calculated by the SMI is used as the initial weight W(0, m, l) of the equation (8), and the weight calculation is performed by the equation (8). There is a method to Another method is to perform the calculation of the formula (8) again using the weights of the entire frequency axis, with the weights calculated by the iterative calculation of the formula (8) using partial data on the frequency axis as the initial weights. etc. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the suppression performance of the connection part for each frequency axis division unit due to the transient characteristics of the weight.
アダプテーション後の結果の処理については、第1の実施形態の(6)、(7)式と同様であり、時間軸の信号は、干渉信号を含まないため、CFAR(非特許文献4)等の検出処理をすれば、目標を検出することができる。
以上のように、第2の実施形態では、主chとM個の補助chを持つアンテナにおいて、主chと補助ch信号をFFT(高速フーリエ変換)して周波数軸に変換して、周波数軸をL個に分割し、各々の周波数軸分割単位毎に、M(M≧1)個の補助chを用いて不要波の抑圧処理を実行して周波数帯を合成した後、IFFT(逆高速フーリエ変換)により時間軸に変換して不要波を抑圧する。すなわち、広帯域信号を周波数分割して、各周波数分割単位で主chと補助chを用いたサイドローブキャンセラ(SLC、非特許文献1参照)により不要波の抑圧処理を実行するようにしたので、抑圧性能を向上させることができる。
The processing of the result after adaptation is the same as in formulas (6) and (7) of the first embodiment, and since the signal on the time axis does not include an interference signal, CFAR (Non-Patent Document 4), etc. The target can be detected by the detection process.
As described above, in the second embodiment, in an antenna having a main channel and M auxiliary channels, the main channel and auxiliary channel signals are FFT (Fast Fourier Transformed) and converted to the frequency axis, and the frequency axis is It is divided into L pieces, and for each frequency axis division unit, unnecessary wave suppression processing is performed using M (M≧1) auxiliary channels to synthesize the frequency band, and then IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) ) to suppress unnecessary waves by converting to the time axis. That is, the wideband signal is frequency-divided, and unwanted wave suppression processing is performed by a side lobe canceller (SLC, see Non-Patent Document 1) using main channels and auxiliary channels in each frequency division unit. It can improve performance.
(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、受信装置について述べた。レーダ装置の場合には、クラッタだけでなく干渉波も受信されるので、クラッタ成分と干渉波成分を抑圧する必要がある。このようなクラッタ成分及び干渉波成分の抑圧方式としてSTAP(Space-Time Adaptive Processing、非特許文献3)がある。このSTAP方式を採用する場合を第3の実施形態として説明する。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the receiver has been described. In the case of radar equipment, not only clutter but also interference waves are received, so it is necessary to suppress clutter components and interference wave components. STAP (Space-Time Adaptive Processing, Non-Patent Document 3) is known as a method for suppressing such clutter components and interference wave components. A case of adopting this STAP method will be described as a third embodiment.
図7は第3の実施形態に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。送信装置の系統は、送信パルス信号を生成する信号生成器111、送信パルス信号にパルス圧縮用の変調をかける変調器112、送信パルス信号をRF帯に周波数変換する周波数変換器113、RF帯の送信パルス信号を電力増幅する増幅器114、電力増幅された送信パルス信号を指定方向に送出する送信アンテナ115で構成される。送信アンテナ115は、例えばアンテナ全開口として使用され、図9に示すようなNヒットのパルスを送信する。なお、送信アンテナ115と受信アンテナとしてのサブアレイ11~1Mを共用して、送受信共用アンテナとしてもよい。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the radar system according to the third embodiment. The system of the transmission device includes a
一方、受信装置の系統は図2に示した第1の実施形態と同様に受信開口をサブアレイ11~1Mに分割する。各サブアレイにおいて受信した信号は、周波数変換器21~2Mで周波数変換され、AD変換器31~3Mによりディジタル信号に変換され、fast-time軸のFFT(高速フーリエ変換)41~4Mによって周波数軸に変換され、周波数分割器51~5MによってL周波数帯に分割された後、共に不要波抑圧器6Bに送られる。
On the other hand, the receiver system divides the reception aperture into
本実施形態の送受信サブアレイを用いた不要波抑圧器6Bの構成を図8に示す。この不要波抑圧器6Bの不要波抑圧処理の流れは基本的に図3と同様であり、第1の実施形態が空間軸のMchのみの処理であったのに対して、本実施形態ではslow-time軸(PRI軸)の信号が送信ヒットパルス数に合わせてNchに増えている点が異なる。この場合、ウェイトの次元としては、M×Nchとなる。すなわち、送受信器(送信装置と周波数変換器2i(i=1~M)、AD変換器3i、FFT4i、周波数分割器5iの部分)TR1~TRMでディジタル信号に変換され、L周波数帯に分割された各サブアレイ信号は、ウェイト演算器61に入力されると共に、それぞれNchに分配され、乗算器6211~62MNに送られる。ウェイト演算器61では、不要波抑圧出力とともに、相関処理によりウェイトが演算されて、各サブアレイ11~1Mの信号の複素ウェイトW11~WMNが演算される。これらの複素ウェイトはそれぞれ対応する乗算器6211~62MNに送られて重み付け演算される。N系統の重み付け演算出力はそれぞれ加算器631~63Nで加算され、さらに加算器63で全ての結果が加算されて、不要波抑圧結果として出力される。その出力はウェイト演算部61にも送られ、次のウェイト演算に利用される。
FIG. 8 shows the configuration of an
上記構成による不要波抑圧器6Bにおいて、各サブアレイ信号及びCPI信号(NヒットのPRI信号)は、送受信器TR1~TRMでディジタル信号に変換される。
In the
次に、周波数帯域をL分割し、fast-timeの周波数分割単位毎に不要波抑圧処理を実行する。
Next, the frequency band is divided into L, and unwanted wave suppression processing is executed for each fast-time frequency division unit.
この信号がウェイト演算器61に入力される。ウェイト演算器61では、不要波抑圧出力とともに、相関処理により、ウェイトが演算され、各サブアレイの信号の複素ウェイトW11~WMNが演算される。
例えば、MSNによる最急降下法を用いる場合は、アダプティブウェイトは次式となる(非特許文献1)。
This signal is input to the
For example, when using the steepest descent method by MSN, the adaptive weight is given by the following formula (Non-Patent Document 1).
ステアリングベクトルは、STAP(Space Time Adaptive Processing;非特許文献3)の空間軸-時間軸(slow-time)におけるメインローブ形成用であり、空間軸が一次元アレイの場合は次式で与えられる。第1の実施形態、第2の実施形態が空間軸のみであるのに対して、本実施形態では空間-時間(slow-time)軸のSTAP処理であり、PRI(slow-time)軸が増えている点が異なる。
The steering vector is for mainlobe formation in the space axis-time axis (slow-time) of STAP (Space Time Adaptive Processing; Non-Patent Document 3), and is given by the following equation when the space axis is a one-dimensional array. While the first and second embodiments only use the spatial axis, the present embodiment uses STAP processing on the space-time (slow-time) axis, and the PRI (slow-time) axis is increased. The difference is that
なお、本実施形態の定式化では、簡単のために1次元配列アンテナの場合としているが、2次元配列のアンテナの場合にも容易に拡張することができる。
(11)式は、反復演算によりアダプティブウェイトを算出する手法であり、ウェイトが最適化されるまでに過渡応答が生じる。これを防ぐためには、SMI(Sampled Matrix Inversion;非特許文献1)の手法がある。また、SMIでは干渉波の短時間の時間変化に対応できない場合には、例えばSMIで算出したウェイトを(11)式の初期ウェイトW(0,m,l)として、(11)式によるウェイト演算する手法がある。他にも、周波数軸の一部のデータを用いて、(11)式の反復演算により算出したウェイトを初期ウェイトとして、再度、全周波数軸のウェイトを用いて(11)式の演算を行う手法等がある。これらにより、ウェイトの過渡特性による周波数軸分割単位毎の接続部の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。
In the formulation of this embodiment, the case of a one-dimensional array antenna is used for the sake of simplicity, but it can be easily extended to the case of a two-dimensional array antenna.
Equation (11) is a method of calculating adaptive weights by iterative calculation, and a transient response occurs until the weights are optimized. In order to prevent this, there is a method of SMI (Sampled Matrix Inversion; Non-Patent Document 1). If the SMI cannot cope with the short time change of the interference wave, for example, the weight calculated by the SMI is used as the initial weight W(0, m, l) in the equation (11), and the weight calculation is performed by the equation (11). There is a method to In addition, a method of performing the calculation of formula (11) again using the weights of the entire frequency axis, with the weights calculated by the iterative calculation of formula (11) using partial data on the frequency axis as the initial weights. etc. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the suppression performance of the connection part for each frequency axis division unit due to the transient characteristics of the weight.
アダプテーション後の結果の周波数合成の処理については、第1の実施形態の(6)、(7)式と同様であり、時間軸の信号は、干渉信号を含まないため、CFAR(非特許文献4)等の検出処理を行うことにより、目標を検出することができる。
以上のように、第3の実施形態では、N(N≧1)パルスを送受信するアレイアンテナにおいて、アンテナ開口をM個のサブアレイに分割し、各々のサブアレイ信号でfast-time軸でFFTして周波数軸に変換して、周波数軸をL個に分割し、各々の周波数軸分割単位毎に、M(M≧1)個のサブアレイのCPI(Coherent Pulse Interval)信号を用いて不要波の抑圧処理を実行して、周波数帯を合成した後、IFFT(逆高速フーリエ変換)により時間軸に変換して不要波を抑圧する。すなわち、広帯域信号を周波数分割して、各分割単位でサブアレイによるSTAP(非特許文献3参照)処理することで、抑圧性能を向上させることができる。
The processing of frequency synthesis of the results after adaptation is the same as in equations (6) and (7) of the first embodiment. ), etc., the target can be detected.
As described above, in the third embodiment, in an array antenna that transmits and receives N (N≧1) pulses, the antenna aperture is divided into M subarrays, and each subarray signal is subjected to FFT on the fast-time axis. Converting to the frequency axis, dividing the frequency axis into L pieces, and suppressing unnecessary waves using CPI (Coherent Pulse Interval) signals of M (M≧1) subarrays for each frequency axis division unit to synthesize the frequency bands, and then convert to the time axis by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) to suppress unwanted waves. In other words, the suppression performance can be improved by frequency-dividing a wideband signal and performing STAP processing (see Non-Patent Document 3) by a subarray for each division unit.
(第4の実施形態)
第3の実施形態では、レーダ装置の場合におけるサブアレイ型STAP処理の場合について述べた。本実施形態では、SLC型STAPについて述べる。
図10は第4の実施形態に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。図10において、送信装置は、図7に示した第3の実施形態と同様であり、送信アンテナ115は、例えばアンテナ全開口として使用され、図9に示すようなNヒットのパルスを送信する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the case of sub-array type STAP processing in the case of radar equipment has been described. In this embodiment, SLC-type STAP will be described.
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the radar system according to the fourth embodiment. In FIG. 10, the transmitting apparatus is the same as in the third embodiment shown in FIG. 7, and the transmitting
一方、受信装置の系統は、図5に示した第2の実施形態と同様に、主アンテナ1aと補助アンテナ1bを用いる。主アンテナ1aと補助アンテナ1bで受信した信号は、周波数変換器2a,2bで周波数変換され、AD変換器3a,3bによりディジタル信号に変換される。このディジタル信号を用いて、不要波を抑圧する処理の流れは図3の場合と同様である。以下、第3の実施形態と異なる部分を、以下に定式化する。
On the other hand, the receiver system uses a
主chと補助chを用いた不要波抑圧器6Bの構成を図11に示す。本実施形態では、第2の実施形態が空間軸のMchのみの処理であったのに対して、slow-time軸(PRI軸)のNchの信号が増えている点が異なる。ウェイトの次元としては、M×Nchとなる。
FIG. 11 shows the configuration of the
主ch信号と補助ch信号及びCPI信号(NヒットのPRI信号)は、送受信器TR1~TRMでディジタル信号に変換され、ウェイト演算器65に入力される。ウェイト演算器65は、減算器641~64Nから出力される不要波抑圧信号と共に、相関処理によってウェイトが演算され、各サブアレイの信号の複素ウェイトW11~WMNが演算される。これらの複素ウェイトはそれぞれ対応する乗算器6611~66MNに送られて重み付け演算される。N系統の重み付け演算出力はそれぞれ加算器671~67Nで加算され、さらに加算器67で全ての結果が加算されて減算器641~64Nに送られ、不要波抑圧処理が行われる。
The main channel signals, auxiliary channel signals and CPI signals (N-hit PRI signals) are converted into digital signals by the transmitters/receivers TR1 to TRM and input to the
この場合、例えば、MSNによる最急降下法を用いる場合は、アダプティブウェイトは次式となる(非特許文献2)。 In this case, for example, when using the steepest descent method by MSN, the adaptive weight is given by the following formula (Non-Patent Document 2).
SLCの場合は、主chを形成するために、第3の実施形態の(12)式、(13)式と同様に、空間軸と時間軸を組み合わせたステアリングベクトルを用いる。補助chについても、ビーム形成する場合には、補助ch用のステアリングベクトルを用いる。
In the case of SLC, a steering vector combining the spatial axis and the time axis is used to form the main channel, as in the equations (12) and (13) of the third embodiment. Also for the auxiliary channel, the steering vector for the auxiliary channel is used when forming the beam.
第1の実施形態と同様に、(14)式は、反復演算によりアダプティブウェイトを算出する手法であり、ウェイトが最適化されるまでに過渡応答が生じる。これを防ぐためには、SMI(Sampled Matrix Inversion;非特許文献1)の手法がある。また、SMIでは干渉波の短時間の時間変化に対応できない場合には、例えばSMIで算出したウェイトを(14)式の初期ウェイトW(0,m,l)として、(14)式によるウェイト演算する手法がある。他にも、周波数軸の一部のデータを用いて、(14)式の反復演算により算出したウェイトを初期ウェイトとして、再度、全周波数軸のウェイトを用いて(14)式の演算を行う手法等がある。これらにより、ウェイトの過渡特性による周波数軸分割単位毎の接続部の抑圧性能の劣化を防ぐことができる。 As in the first embodiment, Equation (14) is a method of calculating adaptive weights by iterative calculation, and a transient response occurs until the weights are optimized. In order to prevent this, there is a method of SMI (Sampled Matrix Inversion; Non-Patent Document 1). If the SMI cannot cope with the short time change of the interference wave, for example, the weight calculated by the SMI is used as the initial weight W(0, m, l) of the equation (14), and the weight calculation by the equation (14) is performed. There is a method to In addition, a method of calculating equation (14) again using weights on all frequency axes, with weights calculated by iterative calculation of equation (14) using partial data on the frequency axis as initial weights. etc. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the suppression performance of the connection part for each frequency axis division unit due to the transient characteristics of the weight.
アダプテーション後の結果の周波数合成の処理については、第1の実施形態の(6)式、(7)式と同様であり、時間軸の信号は、干渉信号を含まないため、CFAR(非特許文献4)等の検出処理を行うことにより、目標を検出することができる。
以上のように、第4の実施形態では、N(N≧1)パルスを送受信するアレイアンテナにおいて、主chとM(M≧1)個の補助chを持つアンテナにおいて、主chと補助ch信号をFFTして周波数軸に変換して、周波数軸をL(L≧1)個に分割し、各々の周波数軸分割単位毎に、M個の補助chのCPI信号を用いて不要波の抑圧処理を実行して、周波数帯を合成した後、IFFT(逆高速フーリエ変換)により時間軸に変換して不要波を抑圧する。すなわち、広帯域信号を周波数分割して、各分割単位で主chと補助chを用いたSLCによりSTAP処理することで、抑圧性能を向上させることができる。
The processing of frequency synthesis of the result after adaptation is the same as the equations (6) and (7) of the first embodiment, and since the signal on the time axis does not include an interference signal, CFAR (non-patent document The target can be detected by performing the detection process such as 4).
As described above, in the fourth embodiment, in an array antenna that transmits and receives N (N≧1) pulses, in an antenna having a main channel and M (M≧1) auxiliary channels, the main channel and auxiliary channel signals is converted to the frequency axis by FFT, the frequency axis is divided into L (L ≥ 1) pieces, and unnecessary wave suppression processing is performed using M auxiliary channel CPI signals for each frequency axis division unit to synthesize the frequency bands, and then convert to the time axis by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) to suppress unwanted waves. That is, the suppression performance can be improved by frequency-dividing the wideband signal and performing STAP processing by SLC using the main channel and the auxiliary channel in each division unit.
なお、本発明は上記実施形態をそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the gist of the present invention at the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriate combinations of the plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Furthermore, components across different embodiments may be combined as appropriate.
11~1M…サブアレイ、1a…主chアンテナ、1b1~1bM…補助chアンテナ、21~2M,2a,2b…周波数変換器、31~3M,3a,3b…AD変換器、41~4M,4a,4b…fast-time軸FFT、51~5M,5a,5b…周波数分割器、6,6A,6B…不要波抑圧器、61…ウェイト演算器、621~62M…乗算器、63,631~63N…加算器、64,641~64N…減算器、65…ウェイト演算器、661~66M,6611~66MN…乗算器、67,671~67N…加算器、7…周波数合成器、8…fast-time軸IFFT、9…目標検出器、10…出力処理器、R1~RM…受信器、TR1~TRM…送受信器。
11 to 1M... subarray, 1a... main channel antenna, 1b1 to 1bM... auxiliary channel antenna, 21 to 2M, 2a, 2b... frequency converter, 31 to 3M, 3a, 3b... AD converter, 41 to 4M, 4a, 4b... fast-time axis FFT, 51 to 5M, 5a, 5b... frequency divider, 6, 6A, 6B... unwanted wave suppressor, 61... weight calculator, 621 to 62M... multiplier, 63, 631 to 63N...
Claims (8)
前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換する周波数軸変換手段と、
前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割する周波数分割手段と、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて不要波の抑圧処理を行う不要波抑圧手段と、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成する合成手段と、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する時間軸変換手段と
を具備するレーダシステム。 an antenna that divides an antenna aperture of an array antenna into M (M≧1) subarrays, and receives reflected signals of radar waves in each subarray in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar waves ;
frequency axis transformation means for transforming the signals received by the M sub-arrays into a frequency axis;
frequency dividing means for dividing each of the M sub-array received signals converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies;
unwanted wave suppression means for performing unwanted wave suppression processing using the outputs of the M sub-arrays for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing means for synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing;
and a time axis conversion means for converting the synthesized frequency signal into a time axis and outputting the signal.
前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換する周波数軸変換手段と、
前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割する周波数分割手段と、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル処理により不要波の抑圧処理を行う不要波抑圧手段と、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成する合成手段と、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する時間軸変換手段と
を具備するレーダシステム。 An antenna for a main channel and M (M≧1) antennas for auxiliary channels, wherein reflected signals of radar waves are generated by the antennas for the main channel and the antennas for the auxiliary channels, and unwanted waves are generated in a wide band including the band of the radar waves. an antenna receiving in the environment present ;
frequency axis transforming means for transforming the signals received by the respective antennas of the main channel and the auxiliary channel into frequency axes;
frequency division means for dividing the received signals of the main channel and the auxiliary channel converted on the frequency axis into L (L≧1) frequencies, respectively;
unwanted wave suppressing means for performing unwanted wave suppression processing by side lobe cancellation processing using the outputs of the main channel and the auxiliary channel for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing means for synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing;
and a time axis conversion means for converting the synthesized frequency signal into a time axis and outputting the signal.
アレイアンテナのアンテナ開口をM(M≧1)個のサブアレイに分割し、各サブアレイで前記レーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信するアンテナと、
前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換する周波数軸変換手段と、
前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割する周波数分割手段と、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて空間-時間(slow-time)軸のSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理によって不要波の抑圧処理を行う不要波抑圧手段と、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成する合成手段と、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する時間軸変換手段と
を具備するレーダシステム。 a transmitter that transmits radar waves of N (N≧1) hit pulses;
An antenna that divides the antenna aperture of an array antenna into M (M≧1) subarrays, and receives the reflected signal of the radar wave in each subarray under an environment in which unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar wave. ,
frequency axis transformation means for transforming the signals received by the M sub-arrays into a frequency axis;
frequency dividing means for dividing each of the M sub-array received signals converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies;
unwanted wave suppression means for performing unwanted wave suppression processing by STAP (Space Time Adaptive Processing) processing on the space-time (slow-time) axis using the outputs of the M subarrays for each division unit of the frequency axis; ,
Synthesizing means for synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing;
and a time axis conversion means for converting the synthesized frequency signal into a time axis and outputting the signal.
主チャンネルのアンテナとM(M≧1)個の補助チャンネルのアンテナとを備え、前記主チャンネルのアンテナ及び補助チャンネルのアンテナでレーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信するアンテナと、
前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換する周波数軸変換手段と、
前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割する周波数分割手段と、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル及びSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理により不要波の抑圧処理を行う不要波抑圧手段と、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成する合成手段と、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力する時間軸変換手段と
を具備するレーダシステム。 a transmitter that transmits radar waves of N (N≧1) hit pulses;
An antenna for a main channel and M (M≧1) antennas for auxiliary channels, wherein reflected signals of radar waves are generated by the antennas for the main channel and the antennas for the auxiliary channels, and unwanted waves are generated in a wide band including the band of the radar waves. an antenna receiving in the environment present ;
frequency axis transforming means for transforming the signals received by the respective antennas of the main channel and the auxiliary channel into frequency axes;
frequency division means for dividing the received signals of the main channel and the auxiliary channel converted on the frequency axis into L (L≧1) frequencies, respectively;
unwanted wave suppression means for performing unwanted wave suppression processing by sidelobe cancellation and STAP (Space Time Adaptive Processing) processing using the outputs of the main channel and the auxiliary channel for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing means for synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing;
and a time axis conversion means for converting the synthesized frequency signal into a time axis and outputting the signal.
前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、
前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて不要波の抑圧処理を行い、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力するレーダシステムのレーダ信号処理方法。 The antenna aperture of the array antenna is divided into M (M≧1) subarrays, and each subarray receives the reflected signal of the radar wave in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar wave ,
transforming the signals received by the M sub-arrays into a frequency domain;
dividing each of the M sub-array received signals converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies;
performing unwanted wave suppression processing using the outputs of the M sub-arrays for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing,
A radar signal processing method for a radar system that converts the synthesized frequency signal into a time axis and outputs the signal.
前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、
前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル処理により不要波の抑圧処理を行い、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力するレーダシステムのレーダ信号処理方法。 Receive reflected signals of radar waves with the main channel antenna and M (M≧1) auxiliary channel antennas in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the radar wave band ;
converting the signals received by the respective antennas of the main channel and the auxiliary channel into frequency axes;
dividing the received signals of the main channel and the auxiliary channel converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies, respectively;
performing unwanted wave suppression processing by side lobe cancellation processing using the outputs of the main channel and the auxiliary channel for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing,
A radar signal processing method for a radar system that converts the synthesized frequency signal into a time axis and outputs the signal.
アレイアンテナのアンテナ開口をM(M≧1)個のサブアレイに分割し、各サブアレイで前記レーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、
前記M個のサブアレイで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、
前記周波数軸に変換されたM個のサブアレイ受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記M個のサブアレイの出力を用いて空間-時間(slow-time)軸のSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理によって不要波の抑圧処理を行い、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力するレーダシステムのレーダ信号処理方法。 Send radar waves of N (N≧1) hit pulses,
An antenna aperture of an array antenna is divided into M (M≧1) subarrays, and each subarray receives the reflected signal of the radar wave in an environment where unnecessary waves exist in a wide band including the band of the radar wave ,
transforming the signals received by the M sub-arrays into a frequency domain;
dividing each of the M sub-array received signals converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies;
performing unwanted wave suppression processing by STAP (Space Time Adaptive Processing) processing on the space-time (slow-time) axis using the outputs of the M sub-arrays for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing,
A radar signal processing method for a radar system that converts the synthesized frequency signal into a time axis and outputs the signal.
主チャンネルのアンテナとM(M≧1)個の補助チャンネルのアンテナとでレーダ波の反射信号を前記レーダ波の帯域を含む広帯域に不要波が存在する環境下で受信し、
前記主チャンネル及び補助チャンネルそれぞれのアンテナで受信された信号をそれぞれ周波数軸に変換し、
前記周波数軸に変換された前記主チャンネル及び補助チャンネルの受信信号をそれぞれL(L≧1)個の周波数に分割し、
前記周波数軸の分割単位毎に、前記主チャンネル及び補助チャンネルの出力を用いてサイドローブキャンセル及びSTAP(Space Time Adaptive Processing)処理により不要波の抑圧処理を行い、
前記抑圧処理がなされたL個の周波数の信号を合成し、
前記合成された周波数の信号を時間軸に変換して出力するレーダシステムのレーダ信号処理方法。 Send radar waves of N (N≧1) hit pulses,
receiving reflected signals of radar waves with a main channel antenna and M (M≧1) auxiliary channel antennas in an environment in which unnecessary waves exist in a wide band including the radar wave band ;
converting the signals received by the respective antennas of the main channel and the auxiliary channel into frequency axes;
dividing the received signals of the main channel and the auxiliary channel converted to the frequency axis into L (L≧1) frequencies, respectively;
performing unwanted wave suppression processing by side lobe cancellation and STAP (Space Time Adaptive Processing) processing using the outputs of the main channel and the auxiliary channel for each division unit of the frequency axis;
Synthesizing the signals of L frequencies subjected to the suppression processing,
A radar signal processing method for a radar system that converts the synthesized frequency signal into a time axis and outputs the signal.
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竹谷 晋一 ほか,SLC型STAPによる不要波抑圧,電子情報通信学会2007年通信ソサイエティ大会講演論文集1,日本,社団法人電子情報通信学会,2007年08月29日,Page: 229,ISSN: 1349-1415 |
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Publication number | Publication date |
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JP2020027048A (en) | 2020-02-20 |
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