JPH03180792A - レーダ信号処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ＦＦＴドプラフィルタによってＳＮ比よくターゲットを
検出するレーダ信号処理方式に関し、クラッタの洩れ込
みの影！なくターゲットをＳＮ比よく確実に検出するこ
とを目的とし、クラッタマツプの各レンジビン毎のマツ
プ出力を基にして各レンジビン毎にクラッタレベルの大
きさに応じたウェイトを選択し、該ウェイトによってＦ
ＦＴドプラフィルタのフィルタ特性を各レンジビン毎に
可変するウェイト選択手段を設けた構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＦＦＴドプラフィルタによってＳＮ比よくタ
ーゲットを検出するレーダ信号処理方式レーダを使用し
である移動しているターゲットを検出する場合、一般に
は移動ターゲットのエコーの他に地面からのエコーもレ
ーダに入来するために、ターゲットのみを確実に検出す
ることは困難である。そこで、地面からのエコー（クラ
ッタ（エコー妨害）と称し、ターゲット検出に支障のあ
る信＠）の影響なくターゲットのみを確実に検出するこ
とが必要である。

〔従来の技術〕

第６図は従来方式の一例のブロック図を示す。

同図において、レーダからの信号は低域フィルタ１にて
周波数が零付近の信号つまり垂直方向に移動しているタ
ーゲットからのエコーや地面からのエコー（これらをゼ
ロ・ドプラ信号という）成分が取出され、クラッタマツ
プ２に供給されて閾値とレベル比較され、ターゲット検
出判定回路７に供給される。例えば、ターゲットが垂直
方向のみに移動している場合、ゼロ・ドプラ信号はクラ
ッタ７ツプ２に設定されているＷ！Ｊｌａを越え、これ
がターゲット検出判定回路７にて検出判定される。

一方、レーダ信号はＭ’ｒＴ（ムービング・ターゲット
・インジケータ）３にてゼロ・ドプラ信号成分を抑圧さ
れてノンゼロ・ドプラ信号（垂直方向以外の方向に移動
するターゲットからのエコー）とされ、ウェイト乗算器
４にて固定つＩイトを乗算されてＦＦＴドプラフィルタ
５に供給される。

ＦＦＴドプラフィルタ５には複数のドプラバンクＦｏ＝
Ｆｎに対応して夫々異なる周波数帯域をもつフィルタ特
性が設定されており、ウェイト乗算器４からのノンゼロ
・ドプラ信号はここでドプラ周波数が選別され、つまり
ＳＮ比が向上されて各ドプラバンク毎に取出される。Ｆ
ＦＴドプラフィルタ５の出力はドプラバンクＦ。〜ＦＴ
＋に対応して設けられているＣＦＡＲ（コンスタント・
フォース・アラーム・レシオ）回路（誤Ｗ報確率を一定
にする回路）６゜〜６Ｔｌにて開鎖とレベル比較され、
ターゲット検出判定回路７にて閾値を越えたレベルをも
つドプラバンクのノンゼロ・ドプラ信号をターゲットと
検出判定する。ＣＦＡＲ回路６０〜６Ｔｌにおける閾値
は、入力信号レベルの平均値をとってこれより少し上の
レベルになるように設定される。又、ターゲット検出判
定回路７において得られたターゲットはレーダビデオス
コープに供給され、ここに表示される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、Ｍ’ｒ１３はゼロ・ドプラ信号成分を抑圧す
るものであるが、その出力にはまだゼロ・ドプラ信号成
分が多く含まれており、特にクラッタ成分のみを取出し
てみると第７図に示す如く、クラッタマツプ２における
レンジビンＲｏ〜Ｒ１ｌａｘに対応してかなりの大きさ
のクラッタレベルが認められる。一般に、クラッタ環境
というものは空間的、時間的に一定ではなく、レーダ覆
域内において一定であることは考えられない。

第６図に示す従来方式は、ウェイト乗算器４において乗
算するウェイトは固定であるため、ＦＦＴドプラフィル
タ５の例えばドプラバンクＦｎ（例えばね６）のフィル
タ特性は第８図（Ａ）に示すようにレンジビンＲｏ−Ｒ
ｍａｘに対して一律であり、このため、第７図に示すよ
うに例えばレンジビンＲ４にポイントクラッタ（地面の
一部に強いエコーを発生するものが存在）があると、第
８図（Ｂ）に示すようにドプラバンクＦＴＩにおけるク
ラッタの洩れ込みがレンジビンＲ４のみ大きなレベルと
してＦＦＴドプラ−フィルタ５より取出される。従って
、第８図（Ｃ）に示すようにドプラバンクＦＴｌのＣＦ
ＡＲ回路６ｄではレンジビンＲ４のクラッタ洩れ込みレ
ベルが閾値Ｔｈを越え、ターゲット検出判定回路７にお
いて、ターゲットでないにも拘らずあたかもターゲット
であるかのように誤検出判定して誤警報を出してしまう
問題点があった。

この場合、ＦＦＴドプラフィルタ５のフィルタ特性を周
波数サイドローブ抑圧効果が高くなるようなウェイトに
選定すればサイドローブのレベルが低いためにクラッタ
の洩れ込みを少なくできるが、このようなフィルタ特性
にすると帯域通過幅が大きくなるためにＳＮ比が悪くな
り、ＳＮ比とクラッタ洩れ込み量との双方の妥協から固
定ウェイトを設定している。

本発明は、クラッタの洩れ込みの影響なくターゲットを
ＳＮ比よく確実に検出できるレーダ信号処理方式を提供
することを目的とする。

（ｙ！題を解決するための手段〕 第１図は本発明の原理図を示す。同図中、１゜はクラッ
タマツプで、レーダ信号から得られたビ０・ドプラ信号
を供給されてレーダの各レンジビン毎のマツプを得る。

、１１はＦＦＴドプラフィルタで、レーダ信号から得ら
れたノンゼＯ・ドプラ信号を通すことによってＳＮ比を
向上させる。

１２はターゲット検出手段で、クラッタマツプ１０の出
力及びＦＦＴドプラフィルタ１１の出力を供給されて閾
値を越えた場合にターゲットとして検出する。

１３は本発明の要部をなすウェイト選択手段で、クラッ
タマツプ１０の各レンジビン毎のマツプ出力を基にして
各レンジビン毎にクラッタレベルの大きさに応じたウェ
イトを選択し、該ウェイトによってＦＦＴドプラフィル
タ１１のフィルタ特性を各レンジビン毎に可変する。

〔作用〕

ウェイト選択手段１３では各レンジビン毎にクラッタレ
ベルの大きさに応じたウェイトを選択してＦＦＴドプラ
フィルタ１１のフィルタ特性を可変しているので、クラ
ッタレベルの大きいレンジビンでは周波数サイドロープ
レベルの低いフィルタ特性となり、一方、クラブタレベ
ルの小さいレンジビンでは周波数サイドロープレベルの
高いフィルタ特性となる。このため、クラッタ洩れ込み
レベルは各レンジビンに対して略一定となり、ウェイト
を固定としていた従来例に比してポイントクラッタによ
る誤警報確率を減少できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例のブロック図を示し、同図中
、第６図と同一機能を有する部分には同−番弓を付す。

第２図において、従来例と同様に、レーダ信号は低域フ
ィルタ１によってゼロ・ドプラ信号成分が取出され、ク
ラッタマツプ２のｑツブ更新フィルタ２ａにである一定
時間においてレベルを平均化されて各方位及び各レンジ
ビン毎にマツプメモリ２ｂに格納される。この際、マツ
プ更新フィルタ２ａでは一定時間経過すると内容が更新
され、順次新しい平均値が求められる。マツプメモリ２
ｂからの出力はぜ口・ドプラ信号ターゲット検出回路２
Ｃにおいてここに設定されているｉｔ値とレベル比較さ
れ、従来例と同様に、ターゲットが垂直方向のみに移動
している場合はゼロ・ドプラ信号が時間経過に従って同
値を越え、これがターゲット検出判定回路７にて検出判
定される。

一方、レーダ信８はＭ’ｒ１３にてノン２０・ドプラ信
号とされ、ウェイト乗算器４にて後述のウェイト選択回
路８からのウェイトを乗算されてＦＦＴドプラフィルタ
５に供給され、ここに設定されているドプラバンク毎の
ドプラ周波数が選別され、ＳＮ比が向上されて各ドプラ
バンク毎に取出される。ＦＦＴドプラフィルタ５の出力
はＣＦＡＲ−窓回路６０〜６Ｔｌにて同値とレベル比較
され、ターゲット検出判定回路７にて閾値を越えたレベ
ルをもつドプラバンクのノンゼロ・ドプラ信号をターゲ
ットと検出判定する。

ここで、従来例と同様に、ＭＴ４３の出力中に第７図に
示すようなりラツタ戒分が含まれている場合について説
明する。低域′フィルタ１はクラッタ成分も含めたゼＯ
・ドプラ信号を検出するため、クラッタマツプ２のマツ
プメモリ２ｂには第７図に示すようなレンジビンＲ４に
ポイントクラッタが存在するクラッタも格納されている
。ウェイト選択回路８には例えば４段階のつ■イト（■
〜■）が設定されており、各レンジビンＲｏ−Ｒｍａｘ
におけるクラッタレベルが検出され、このクラッタレベ
ルの大きさに応じたウェイトが選択される。

この場合、レンジビンＲｏ　、Ｒ＋に対してはウェイト
■、最もクラッタレベルの低いレンジビンＲ２、Ｒｚに
対してはウェイト■、最もクラッタレベルの高いレンジ
ビンＲ４に対してはウェイト■、レンジビンＲｓ　、Ｒ
６に対してはウェイト■が選択される。

このように各レンジビン毎に選択されたウェイトはウェ
イト乗鋒器４にてＭＴＩ３の出力に乗算され、これによ
り、ＦＦＴドプラノイルタ５の例えばドプラバンクＦπ
　（例えばぬ６）のフィルタ特性は第３図（Ａ＞に示す
ように例えばレンジビンＲｏ〜Ｒ６毎に可変される。例
えば、レンジビンＲ２、Ｒ３は最もクラッタレベルが低
いために帯域通過幅が狭いが周波数サイドロープレベル
が高い（ＳＮ比は良好であるが、クラッタ抑圧効果が低
い）フィルタ特性でよく、一方、レンジビンＲ４は最も
クラッタレベルが高いために周波数サイドローブレベル
が低いが帯域通過幅が広い（ＳＮ比はあまり良好でない
が、クラッタ抑圧効果が高い）フィルタ特性を用いる。

このようにクラッタレベルの大きさに応じてＦＦＴドプ
ラフィルタ５のフィルタ特性を可変すれば、第３図（Ｂ
）に示すようにドプラバンクＦＴＩにおけるクラッタ洩
れ込みは各レンジビンＲ６−Ｒ６ともに略同量となり、
これにより、第３図（Ｃ）に示すようにドプラバンクＦ
ＴＩのＣＦＡＲ回路６Ｔｌではクラッタ洩れ込みレベル
は閾値１’−ｈを越えることはなく、従来例のように誤
警報を出してしまうことはない。

なお、ぜ口・ドプラ信号でもポイントクラブタ成分は時
間経過と共にレベルが変化しないので、ぜ０・ドプラ信
号ターゲット検出回路２Ｃにおいてターゲット検出され
ることはない。

又、ターゲット検出判定回路７においては２次テストと
してグレーテスト（ドプラバンクＦ０〜Ｆｎにおいて最
もレベルの高い信号をもつドプラバンクを検出するテス
ト）を行なうが、上述のようにクラッタ洩れ込みの影響
がないので、誤ってポイントクラッタレベルのドプラバ
ンクを検出する虞れはなく、正確なグレーテストを行な
い得る。

第４図は第２図に示すウェイト選択回路８の具体的ブロ
ック図を示す。第２図に示すマツプメモリ２ｂからの出
力は第４図に示すレベル判定回路８ａに供給されて第５
図のＰＲｌｌ１Ｇの「０」の用量クラブタレベルを判定
され、このレベルに応じた段階のウェイト（■〜■）の
ウェイトぬが取出され、ウェイトセレクト船記憶ＲＡＭ
８ｂ及びウェイトデータを格納されているウェイトＲＯ
Ｍ８Ｃに供給される。この場合、レンジビン沁信号は第
５図に示すようにレーダの同一方向走査タイミング（Ｃ
Ｐｔｋ信号に同期）に対して例えば４パルス発生する入
力パルス信号に同期して繰返し出力され、ウェイトセレ
クト船記憶ＲＡＭ８ｂにアドレスとして供給される。

ウェイトセレクト船記憶ＲＡＭ８ｂにおいて各レンジビ
ン毎に選択されたウェイトＮ（ｌが、入力パルス信号の
タイミングに同期したＰＲＩＮＱ信号に同期してＰＲＩ
ＷＪ間の夫々において記憶される。

つＩイトＲＯＭ８ｃではＰＲＩｋ及びウェイトＮαをア
ドレスとして供給され、各レンジビン毎に選択されたウ
ェイトの先頭アドレスをウェイト沁が指定する一方、ウ
ェイトの時間サンプルねをＰＲＩ　Ｎ（ｌが指定するこ
とにより、ウェイトＲＯＭ５Ｃ内に記憶されているウェ
イトデータの時間サンプリング値が出力される。これに
より、各レンジビンに応じた段階のウェイトが出力され
、ウェイト乗算器４に供給される。

なお、ウェイト選択回路は第４図に示す構成に限定され
るものではなく、マツプメモリ２ｂからのクラッタレベ
ルを基にして各レンジビンに夫々対応したウェイトを選
択できるものであれば他の構成のものでもよい。

（発明の効果） 以上説明した如く、本発明によれば、各レンジビン毎に
クラッタレベルの大きさに応じたウェイトを選択してＦ
ＦＴドプラフィルタの特性を可変しているため、あるレ
ンジビンにポイントクラッタが存在する場合でもクラッ
タ洩れ込みレベルを各レンジビンで路間−にでき、これ
により、従来例に比して誤警報確率を少なくでき、又、
グレーテストを行なう場合もポイントクラッタレベルを
誤検出することが少なくなり、正確なグレーテストがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は本発
明の詳細な説明する図、 第４図はウェイト選択回路の具体的ブロック図、第５図
はウェイト選択回路の動作タイミングチャート、 第６図は従来の一例のブロック図、 第７図はＭＴＩの出力信号中クラッタ成分を示す図、 第８図は従来の動作を説明する図である。 図において、 １は低域フィルタ（ＬＰＦ）、 ２．１０はクラッタマツプ、 ２ａはマツプ更新フィルタ、 ２ｂはマツプメモリ、 ２Ｃはぜ口・ドプラ信弓ターゲット検出回路、３はムー
ビング・ターゲット・インジケータ（ＭＴｌ）　　、 ４はウェイト乗算器、 ５．１１はＦＦＴドプラフィルタ、 ６０〜６ＴｌはＣＦＡＲ回路、 ７はターゲット検出判定回路、 ８はウェイト選択回路、 ８ａはレベル判定回路、 ８ｂはウェイトセレクトＮα記憶ＲＡＭ、８Ｃはウェイ
トＲＯＭ、 １２はターゲット検出手段、 １３はウェイト選択手段 をボす。 第 図 第２図 ＭＴＩの七、ｆＪＡフシ中クフりンタ沖わチＣ＊＜？第
７ 図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） ぷも１の鵞翰乍左ＣＣ耳目Ｔる慎コ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーダ信号から得られたゼロ・ドプラ信号をクラッタマ
   ップ（１０）に供給してレーダの各レンジビン毎のマッ
   プを得る一方、該レーダ信号から得られたノンゼロ・ド
   プラ信号をＦＦＴ（ファースト・フーリエ・トランスフ
   ォーメーシヨン）ドプラフィルタ（１１）を通すことに
   よってＳＮ比を向上させ、上記クラッタマップ（１０）
   の出力及び上記ＦＦＴドプラフィルタ（１１）の出力を
   ターゲット検出手段（１２）に供給して閾値を越えた場
   合にターゲットとして検出するレーダ信号処理方式にお
   いて、 上記クラッタマップ（１０）の各レンジビン毎のマップ
   出力を基にして各レンジビン毎にクラツタレベルの大き
   さに応じたウェイトを選択し、該ウェイトによって上記
   ＦＦＴドプラフィルタ（１１）のフィルタ特性を各レン
   ジビン毎に可変するウェイト選択手段（１３）を設けた
   構成としてなることを特徴とするレーダ信号処理方式。