JPH0125342Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はレーダ信号処理装置に関し、特に高周
波パルス信号を空中線より空間に放射し、レーダ
探索空間に存在する目標機からの反射信号を受信
するパルスレーダ装置において、受信信号の中に
含まれている目標信号以外の不要受信信号の誤検
出を抑制するに有用な信号処理装置に関するもの
である。

レーダ受信信号の中には目標信号以外に不要な
受信信号が含まれており、主な不要受信信号はク
ラツタ信号（たとえば大地・山岳等からの反射受
信信号、海面からの反射受信信号、雨雲等からの
反射受信信号、等々でこれら不要受信信号をクラ
ツタ信号と呼ぶ）や干渉信号（他レーダ装置の送
信パルス信号を受信した信号）である。

この不要受信信号が含まれているため、目標信
号検出が不可能になつたり、あるいは目標信号以
外に目標信号と誤つて不要受信信号を検出したり
する場合が生じる。このためレーダ装置において
は、従来より、クラツタ信号を抑圧・除去する技
術や、干渉信号を抑圧・除去する技術が種々採用
されている。クラツタ信号を抑圧・除去する技術
の代表例としてMTI（Moving Target
Indicator）技術、対数増幅器を使用した対数
CFAR（Con−stant False Alarm Rate）技術が
良く知られている。（たとえば、Merril I.
Skolnik“RADAR HAND BOOK”
Chapter17MTI Radar，Section5.8，CFAR
Consider−ationおよびJ.Croney“Clutter on
Radar Displays”Wireless Engineer pp83−
96April1956参照） また、干渉信号を抑圧する技術の代表例として
ビデオ積分（Video Integrator）技術が知られ
ている。（たとえばMerril I.Skolnik“RADAR
HAND BOOK”pp17−27〜17−31Integrators
参照） 上記技術を採用した従来のレーダ信号処理装置
の一例を第１図に示す。図中、１はレーダ受信信
号を同期検波（または、位相検波）して得られた
コヒアレント（Coherent）ビデオ信号入力端子、
２は直線検波（または２乗検波）して得られたリ
ニア（Linear）ビデオ信号入力端子を示す。ま
た３はMIT消去器であり固定クラツタ信号（大
地、山岳、建物等からの反射受信信号であり固定
クラツタ信号と呼ぶ）を除去し、固定クラツタ中
の目標信号を検出する。４は対数CFAR処理器で
ありMTI消去器では顕著に除去されない移動ク
ラツタ信号（海面からの反射受信信号、雨雲から
の反射受信信号等のクラツタ信号であり移動クラ
ツタ信号と呼ぶ）を受信機雑音レベル近くまでに
減少しクラツタ信号の誤目標検出を抑制する。５
は信号遅延器でありMTI消去器３および対数
CFAR処理器４で生じる信号遅延と同じだけの信
号遅延を与えるものである。６はビデオ積分器で
あり目標信号レベル対受信機雑音レベルの出力レ
ベル比を高めと共に目標信号レベルクレベルの出
力レベル比を高め受信機雑音や干渉信号の誤目標
検出を抑制する。７はラツタ信号および干渉信号
が抑圧されたMTIビデオ信号出力端子、８は干
渉信号が抑圧されたリニアビデオ信号出力端子を
示す。クラツタ信号の存在しない領域において
は、リニアビデオ信号はMTIビデオ信号より目
標検出度が高くなるので一般にクラツタ信号の存
在しない領域に対してはリニアビデオ信号をクラ
ツタ信号の存在する領域に対してはMTIビデオ
信号を使用して目標信号を検出する。

このように従来装置は第１図に示す構成により
クラツタ信号や干渉信号の不要受信信号を抑圧し
たレーダ受信信号を出力する機能を有している。
しかしビデオ積分器により干渉信号を抑圧させる
場合、大きなレベルの干渉信号を飽和させるため
のリミツタ回路を積分回路の前に有するビデオ積
分器が使用され、目標信号レベル対干渉信号レベ
ルの出力信号レベル比を高めるためにはリミツタ
回路のリミツタレベルを低く与える必要があり、
このためビデオ積分器入力段では十分な目標信号
レベル対受信機雑音レベル比を有している目標信
号がリミツタ回路で飽和されビデオ積分器出力段
では十分な目標信号レベル対受信機雑音レベル比
が得られない場合が生じたり、目標信号が飽和す
るため十分な方位精度が得られない場合が生じ
る。したがつてリミツタレベルを非常に低く与え
ることはできず、干渉信号を十分に抑圧させえな
いという欠点を有している。

この欠点を補なうため、レーダ受信信号にスレ
シホルド（Threshold）を与えて得られた２値信
号についてレーダスイープ（レーダ送信パルス繰
返し周期をレーダスイープと呼ぶ）間の相関処理
を行なつて干渉信号を検出し、干渉信号を除去す
る技術を導入したレーダ信号処理装置が実用化さ
れている。本装置の具体例を第２図に示す。図
中、１〜７は第１図のそれと同一であり、９は相
関処理器、１０は干渉信号除去器である。第３図
に相関処理器および干渉信号除去器の細部構成例
を示す。

相関処理器９に入力されたリニアビデオはスレ
シホルド回路１１にて２値信号（スレシホルドを
越えた信号：１、越えない信号：０）に変換さ
れ、スイープ遅延回路１２により１レーダスイー
プ遅延、２レーダスイープ遅延される。相関回路
１３は遅延されない２値信号、１レーダスイープ
遅延された２値信号、２レーダスイープ遅延され
た２値信号の３つの信号の相関処理を行ない相関
結果が1/3の場合（３つの信号中１つの信号が１
で他の残り２つの信号が０の場合）干渉信号と判
定し干渉信号除去制御信号を出力する。（相関結
果が2/3あるいは3/3の場合目標信号と判定、0/3
の場合受信機雑音と判定する。）干渉信号除去器
１０に入力されたレーダビデオ信号は相関処理器
９における信号遅延量と同じだけの遅延量を与え
る信号遅延(1)回路１４を経てゲート回路１５に入
力され、相関処理器９からの干渉信号除去制御信
号により干渉信号が除去されて出力される。記憶
回路１６はMTIビデオ信号系統の干渉信号除去
のために干渉信号除去制御信号を必要スイープ時
間記憶する。このようにビデオ積分器の前段にて
スイープ相関処理技術による干渉除去器を導入す
ることにより前記第１の具体例における欠点を補
なつたレーダ信号処理装置が実用化されている。

しかしこの第２の具体例に示すレーダ信号処理
装置においても次のような欠点を有する。つま
り、 第１の欠点は、リニアビデオのスイープ相関処
理によつて干渉信号を検出する方式のため、クラ
ツタ信号領域においては干渉信号とクラツタ信号
との相関が成立ち干渉信号と判定されない場合が
多く生じる。

このためクラツタ信号領域では十分な干渉信号
除去が得られないこと。

第２の欠点は、クラツタ信号中の目標信号検出
性能を向上させるためにMTI消去器として帰還
付MTI消去器を使用する場合があり、この場合
帰還付MTI消去器出力段における干渉信号は３
レーダスイープ以上の多レーダスイープにわたつ
て存在する。このためMTIビデオ系統の干渉信
号除去器には干渉信号除去制御信号を干渉信号の
存在する多レーダスイープ時間記憶する記憶回路
が必要となり干渉信号除去器の回路構成が複雑と
なること。

本考案は、このようなMTI消去器と、対数
CFAR処理器と相関処理器と干渉信号除去器とビ
デオ積分器とを組み合わせ併用するレーダ信号処
理装置にてクラツタ信号や干渉信号の不要受信信
号を抑圧・除去する場合、レーダ受信信号を対数
増幅検波して得られる対数ビデオ信号を使用して
CFAR処理しクラツタ信号を抑圧した対数CFAR
ビデオ信号系統を新たに追加し、この対数CFAR
ビデオ信号にてスイープ相関処理を行ない干渉信
号を検出し、更にMTIビデオ系統に対しては
MTI消去器前後に干渉信号除去器を導入して干
渉信号を除去し、その後MTI消去器、対数
CFAR処理器にてクラツタ信号を抑圧・除去する
ことにより上記欠点を解決し、不要受信信号の抑
圧・除去性能のすぐれた信号処理装置を提案する
ものである。

即ち、本考案によればレーダ受信信号を対数増
幅・検波して得られる対数ビデオ信号をCFAR処
理するCFAR処理器と、前記CFAR処理器出力信
号についてレーダスイープ相関処理を行ない干渉
信号を検出する相関処理器と、レーダ受信信号を
同期検波（または位相検波）して得られるコヒア
レントビデオ信号、直線検波（または２乗検波）
して得られるリニアビデオ信号、及び前記CFAR
処理器出力の対数CFARビデオ信号のそれぞれに
対して前記相関処理器出力の干渉信号除去制御信
号により干渉信号の除去を行なう干渉信号除去器
と、前記干渉信号除去器出力のコヒアレントビデ
オ信号に対してMTI処理を行なうMTI消去器と、
前記MTI消去器出力のMTIビデオ信号に対して
対数CFAR処理する対数CFAR処理器と前記対数
CFAR処理器出力のMTI−CFARビデオ信号、
前記干渉信号除去器出力のリニアビデオ信号及び
対数CFARビデオ信号のそれぞれに対してビデオ
積分処理するビデオ積分器とを具備して成ること
を特徴とする信号処理装置が得られる。

次に本考案の実施例について図面を参照して説
明する。

第４図は本考案にもとづいた信号処理装置の構
成図の１例であり、コヒアレントビデオ信号入力
端子１７と、リニアビデオ信号入力端子１８と、
対数ビデオ信号入力端子１９と、対数ビデオ信号
をCFAR処理するCFAR処理器２０と、相関処理
器２１と、干渉信号除去器２２と、MTI消去器
２３と、対数CFAR処理器２４と、信号遅延器２
５と、ビデオ積分器２６と、MTI−CFARビデ
オ信号出力端子２７と、リニアビデオ信号出力端
子２８と、対数CFARビデオ信号出力端子２９と
を含んでいる。MTI消去器２３、対数CFAR処
理器２４、信号遅延器２５及びビデオ積分器２６
は前記第１図に示したMTI消去器３、対数
CFAR処理器４、信号遅延器５及びビデオ積分器
６とそれぞれ全く同じである。

干渉信号除去器２２は信号遅延(2)回路３０と信
号遅延(1)回路３１とゲート回路３２とから構成さ
れており、信号遅延(2)回路３０はCFAR処理器２
０にて生じる信号遅延量と同じだけの信号遅延量
を与える回路であり、信号遅延(1)回路３１及びゲ
ート回路３２は前記第３図に示した信号遅延(1)回
路１４及びゲート回路１５とそれぞれ全く同じで
ある。また相関処理器２１は前記第３図に示した
相関処理器９と全く同じである。

入力端子１９に入力された対数ビデオ信号は
CFAR処理器２０にてCFAR処理され、入力ビデ
オ信号に含まれていたクラツタ信号は受信機雑音
レベル近くまでに抑圧される。（電子通信学会
SANE75−13“Cell Averaging LOG／CFAR受
信機によるレーレー分布クラツタ抑圧とターゲツ
ト検出性能について”参照）。CFAR処理器２０
の出力信号である対数CFARビデオ信号は相関処
理器２１に入力され、第３図に示した例の場合と
同じ回路動作により干渉信号が検出される。クラ
ツタ信号が受信機雑音レベル近くまでに抑圧され
た対数CFARビデオ信号によりレーダスイープ相
関処理を行なうので、干渉信号とクラツタ信号と
のスイープ相関が成り立つ場合が非常に少なくな
り、その結果クラツタ信号領域においても干渉信
号が顕著に検出される。

入力端子１７及び１８に入力されたコヒアレン
トビデオ信号及びリニアビデオ信号はCFAR処理
器１９出力の対数CFARビデオ信号と同じタイミ
ングにそろえるため信号遅延(2)回路３０にて遅延
され、さらに信号遅延(1)回路３１にて遅延されて
ゲート回路３２に入力される。同じように対数
CFARビデオ信号も信号遅延(1)回路３１にて遅延
されてゲート回路３２に入力される。信号遅延(1)
回路３１出力のコヒアレントビデオ信号、リニア
ビデオ信号及び対数CFARビデオ信号の各々は相
関処理器２１出力の干渉信号除去制御信号とタイ
ミングがそろえられており、ゲート回路３２にお
いて干渉信号除去制御信号により各々のビデオ信
号の中に含まれている干渉信号が除去される。

MTI処理される前のコヒアレントビデオ信号
段で干渉信号除去を行なうので干渉信号除去器２
２は干渉信号除去制御信号を多スイープ時間記憶
する記憶回路を持たない。干渉除去器２２出力の
コヒアレントビデオ信号はMTI消去器２３に入
力されクラツタ信号（主として固定クラツタ信
号）が除去される。干渉信号の除去されたコヒア
レントビデオ信号がMTI処理されるのでMTI消
去器２３出力のMTIビデオ信号の中には多スイ
ープにわたつて存在する干渉信号が現われない。

MTI消去器２３出力のMTIビデオ信号は対数
CFAR処理器２４にて対数CFAR処理され移動ク
ラツタ信号が受信機雑音レベル近くまでに抑圧さ
れてビデオ積分器２６に入力される。干渉除去器
２２出力のリンアビデオ信号及び対数CFARビデ
オ信号は対数CFAR処理器出力のMTI−CFAR
ビデオ信号とタイミングをそろえるために信号遅
延器２５を経てビデオ積分器２６に入力される。

ビデオ積分器２６に入力された各々のビデオ信
号はビデオ積分処理により目標信号レベル対受信
機雑音レベル比が高められ、また干渉信号除去器
２２で除去されなかつた一部の干渉信号について
目標信号レベル対干渉信号レベル比が高められて
ビデオ積分器２６より出力される。

このようなレーダビデオ信号処理によりクラツ
タ信号や干渉信号の十分に抑圧・除去された各ビ
デオ信号が出力端子２７，２８及び２９に出力さ
れるという利点が得られる。

本考案は以上説明したように、対数ビデオ信号
に対するCFAR処理器とCFAR処理器出力の対数
CFARビデオ信号に対する相関処理器とコヒアレ
ントビデオ信号、リニアビデオ信号及び対数
CFARビデオ信号に対する干渉信号除去器と干渉
信号除去器出力段におけるMTI消去器、対数
CFAR処理器及びビデオ積分器とで信号処理装置
を構成することにより、クラツタ信号を十分に抑
圧・除去しかつまたクラツタ信号領域における干
渉信号に対しても顕著に抑圧・除去して目標信号
以外の不要受信信号の誤検出を抑制するという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の信号処理装置の具体
例を示すブロツク図、第３図は従来の信号処理装
置に使用されている相関処理器及び干渉信号除去
器の細部構成例を示すブロツク図、第４図は本考
案の一実施例として示した信号処理装置のブロツ
ク図である。 １，１７……コヒアレントビデオ信号入力端
子、２，１８……リニアビデオ信号入力端子、
３，２３……MTI消去器、４，２４……対数
CFAR処理器、５，２５……信号遅延器、６，２
６……ビデオ積分器、７，２７……MTI−
CFARビデオ信号出力端子、８，２８……リニア
ビデオ信号出力端子、９，２１……相関処理器、
１０，２２……干渉信号除去器、１１……スレシ
ホルド回路、１２……スイープ遅延回路、１３…
…相関回路、１４，３１……信号遅延(1)回路、１
５，３２……ゲート回路、１６……記憶回路、１
９……対数ビデオ信号入力端子、２０……CFAR
処理器、２９……対数CFARビデオ出力端子、３
０……信号遅延(2)回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーダ受信信号を対数増幅・検波して得られる
   対数ビデオ信号に対して一定誤警報率とする
   CFAR（Constant False Alarm Rate）処理する
   CFAR処理器と、このCFAR処理器出力信号に対
   してレーダスイープ相関処理を行ない干渉信号を
   検出する相関処理器と、前記レーダ受信信号を同
   期検波（または位相検波）して得られるコヒアレ
   ント（Coherent）ビデオ信号、直線検波（また
   は２乗検波）して得られるリニア（Linear）ビ
   デオ信号及び前記CFAR処理器出力の対数CFAR
   ビデオ信号のそれぞれの信号に対して前記相関処
   理器出力の干渉信号除去制御信号により干渉信号
   の除去を行なう干渉信号除去器と、この干渉信号
   除去器出力のコヒアレントビデオ信号に対して
   MTI（Moving Target Indication：移動目標表
   示）処理するMTI消去器と、このMTI消去器出
   力のMTIビデオ信号に対して対数CFAR処理す
   る対数のCFAR処理器と、この対数CFAR処理器
   出力のMTI−CFARビデオ信号、前記干渉信号
   除去器出力のリニアビデオ信号及び対数CFARビ
   デオ信号のそれぞれに対してビデオ積分処理する
   ビデオ積分器とを具備して成ることを特徴とする
   信号処理装置。