JPH0352834B2 - - Google Patents
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- JPH0352834B2 JPH0352834B2 JP59102307A JP10230784A JPH0352834B2 JP H0352834 B2 JPH0352834 B2 JP H0352834B2 JP 59102307 A JP59102307 A JP 59102307A JP 10230784 A JP10230784 A JP 10230784A JP H0352834 B2 JPH0352834 B2 JP H0352834B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- video signal
- radar video
- clutter
- peak
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
- G01S7/2923—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
- G01S7/2927—Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by deriving and controlling a threshold value
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、CFAR装置、特にレーダ装置におい
て、雨や雪等によつて生じるクラツタを抑圧する
ようにしたレーダ受信機のCFAR装置に関するも
のである。
て、雨や雪等によつて生じるクラツタを抑圧する
ようにしたレーダ受信機のCFAR装置に関するも
のである。
レーダ映像処理において最も重要な課題は、反
射して返つてきたレーダビデオ信号の中に含まれ
る雑音、すなわちクラツタを如何にして抑圧する
かということである。
射して返つてきたレーダビデオ信号の中に含まれ
る雑音、すなわちクラツタを如何にして抑圧する
かということである。
ここで入力されるレーダビデオ信号は、通常、
1μS程度のパルス幅、細くて高々0.1μS程度のパ
ルス幅（周波数1MHz、高くて周波数10MHz）の
反射信号である1F信号のキヤリア（例えば、周
波数60MHzの信号を用いる）を包絡線検波したも
のである。
1μS程度のパルス幅、細くて高々0.1μS程度のパ
ルス幅（周波数1MHz、高くて周波数10MHz）の
反射信号である1F信号のキヤリア（例えば、周
波数60MHzの信号を用いる）を包絡線検波したも
のである。
船舶用レーダ等では、波浪が高くなると、周囲
の海面からの反射信号であるいわゆるシークラツ
タが生じ、さらに天候が悪い時などには雨や雪等
で反射して返つてくるいわゆるウエザクラツタも
生じる。その為、ウエザクラツタは、送信パルス
幅を中心とした種々のパルス幅の無数の信号を含
んでいる。これは、雨が密度の高い細かな水滴の
為、その反射信号が互いに干渉し合う為である
（反射信号のパルス幅0.1μS以上）。これらのクラ
ツタを含む反射信号の中から目標物の信号を損う
ことなく不必要な信号を抑圧しなければならない
が、これにはSTC（Sensitivity Time Control）
回路、FTC（Fast Time Control）回路、CFAR
（Constant False Alarm Rate）装置等を用いて
対処している（特開昭52−2396号公報、特開昭54
−132191号公報）。
の海面からの反射信号であるいわゆるシークラツ
タが生じ、さらに天候が悪い時などには雨や雪等
で反射して返つてくるいわゆるウエザクラツタも
生じる。その為、ウエザクラツタは、送信パルス
幅を中心とした種々のパルス幅の無数の信号を含
んでいる。これは、雨が密度の高い細かな水滴の
為、その反射信号が互いに干渉し合う為である
（反射信号のパルス幅0.1μS以上）。これらのクラ
ツタを含む反射信号の中から目標物の信号を損う
ことなく不必要な信号を抑圧しなければならない
が、これにはSTC（Sensitivity Time Control）
回路、FTC（Fast Time Control）回路、CFAR
（Constant False Alarm Rate）装置等を用いて
対処している（特開昭52−2396号公報、特開昭54
−132191号公報）。
従来のCFAR装置における雨や雪等のクラツタ
に対する動作を第４図、第５図により説明すると
次のとおりである（第５図Ａ〜第５図Ｄと同趣旨
の図が特開昭52−2396号公報、および特開昭54−
132191号公報に記載されている。）。
に対する動作を第４図、第５図により説明すると
次のとおりである（第５図Ａ〜第５図Ｄと同趣旨
の図が特開昭52−2396号公報、および特開昭54−
132191号公報に記載されている。）。
従来のCFAR装置は第４図に示されている構成
で、１は遅延回路、２は積分回路、３は減算回路
である。第５図Ａに示されるレーダビデオ信号に
は雨や雪等で反射したクラツタ（第５図ＡのＳの
範囲）が包含されている。このレーダビデオ信号
は遅延回路１と積分回路２とに分配される。積分
回路２は入力されたレーダビデオ信号を平均化
し、第５図Ａに示された雨や雪等によるクラツタ
の部分Ｓも第５図Ｃに示されるように滑らかな波
形となつて出力されてくる。遅延回路１に入力さ
れたレーダビデオ信号はΔtだけ遅れた第５図Ｂ
に示される波形が出力される。この遅延時間Δt
は積分回路２のレーダビデオ信号に対する遅延時
間と一致させている。今、第５図Ａのレーダビデ
オ信号を（ｔ）とおけば、第５図Ｂの遅延回路
１の出力は（ｔ−Δt）となり、第５図Ｃの積分
回路２の出力はｇ（ｔ−Δt）とおくことができ
る。遅延回路１から出力した（ｔ−Δt）と積分
回路２から出力したｇ（ｔ−Δt）とは減算回路３
で減算がなされ、第５図Ｄの（ｔ−Δt）−ｇ（ｔ
−Δt）＝Ｆ（ｔ−Δt）の波形が減算回路３から出
力される。減算回路３から出力される波形Ｆ（ｔ
−Δt）＝（ｔ−Δt）−ｇ（ｔ−Δt）には、（ｔ
−
Δt）の波形、すなわち遅延回路１から出力され
る波形において雨や雪等によるクラツタの部分Ｓ
がそのまま含まれており、一方ｇ（ｔ−Δt）の波
形、すなわち積分回路２から出力される波形には
第５図Ｅにクラツタの部分Ｓを拡大して示したよ
うに、雨や雪等によるクラツタの部分が平均化さ
れて滑らかな波形、つまり、第５図Ｅの点線で示
すｆ（ｔ）のクラツタのピークより低い平均値の
波形ｇ（ｔ−Δt）となつているので、第５図Ｄに
示されている如く雨や雪等によるクラツタの部分
Ｓが残存する。そのため、この雨や雪等によるク
ラツタを除去するため積分回路２の直流出力成分
を大きくする、すなわち直流レベルを上げたうえ
でその差を取り出そうとすると、本来の目標物の
信号をも除去してしまう。
で、１は遅延回路、２は積分回路、３は減算回路
である。第５図Ａに示されるレーダビデオ信号に
は雨や雪等で反射したクラツタ（第５図ＡのＳの
範囲）が包含されている。このレーダビデオ信号
は遅延回路１と積分回路２とに分配される。積分
回路２は入力されたレーダビデオ信号を平均化
し、第５図Ａに示された雨や雪等によるクラツタ
の部分Ｓも第５図Ｃに示されるように滑らかな波
形となつて出力されてくる。遅延回路１に入力さ
れたレーダビデオ信号はΔtだけ遅れた第５図Ｂ
に示される波形が出力される。この遅延時間Δt
は積分回路２のレーダビデオ信号に対する遅延時
間と一致させている。今、第５図Ａのレーダビデ
オ信号を（ｔ）とおけば、第５図Ｂの遅延回路
１の出力は（ｔ−Δt）となり、第５図Ｃの積分
回路２の出力はｇ（ｔ−Δt）とおくことができ
る。遅延回路１から出力した（ｔ−Δt）と積分
回路２から出力したｇ（ｔ−Δt）とは減算回路３
で減算がなされ、第５図Ｄの（ｔ−Δt）−ｇ（ｔ
−Δt）＝Ｆ（ｔ−Δt）の波形が減算回路３から出
力される。減算回路３から出力される波形Ｆ（ｔ
−Δt）＝（ｔ−Δt）−ｇ（ｔ−Δt）には、（ｔ
−
Δt）の波形、すなわち遅延回路１から出力され
る波形において雨や雪等によるクラツタの部分Ｓ
がそのまま含まれており、一方ｇ（ｔ−Δt）の波
形、すなわち積分回路２から出力される波形には
第５図Ｅにクラツタの部分Ｓを拡大して示したよ
うに、雨や雪等によるクラツタの部分が平均化さ
れて滑らかな波形、つまり、第５図Ｅの点線で示
すｆ（ｔ）のクラツタのピークより低い平均値の
波形ｇ（ｔ−Δt）となつているので、第５図Ｄに
示されている如く雨や雪等によるクラツタの部分
Ｓが残存する。そのため、この雨や雪等によるク
ラツタを除去するため積分回路２の直流出力成分
を大きくする、すなわち直流レベルを上げたうえ
でその差を取り出そうとすると、本来の目標物の
信号をも除去してしまう。
すなわち、CFAR装置を介しても、第５図Ｄに
示すウエザクラツタの振幅と目標物の振幅Ｔとの
差がわずかである場合、第５図Ｃに示すように目
標信号Ｔがウエザクラツタに埋もれることがあ
る。つまり、従来のCFAR装置はこのように雨や
雪等によつて生じるウエザクラツタを抑圧するこ
とが困難であり、雨や雪の中にある目標物を自動
的に区別することができない欠点があつた。
示すウエザクラツタの振幅と目標物の振幅Ｔとの
差がわずかである場合、第５図Ｃに示すように目
標信号Ｔがウエザクラツタに埋もれることがあ
る。つまり、従来のCFAR装置はこのように雨や
雪等によつて生じるウエザクラツタを抑圧するこ
とが困難であり、雨や雪の中にある目標物を自動
的に区別することができない欠点があつた。
本発明は上記の欠点を解決することを目的とし
ており、簡単な回路構成で雨や雪等によつて生じ
るウエザクラツタを抑圧することのできるCFAR
装置を提供することを目的としている。
ており、簡単な回路構成で雨や雪等によつて生じ
るウエザクラツタを抑圧することのできるCFAR
装置を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明のCFAR
装置はレーダビデオ信号を所望のピークホールド
時間でピーク検波するピーク検波回路と；該ピー
ク検波回路の検波出力信号を積分する積分回路
と、前記レーダビデオ信号を所定時間遅延させる
遅延回路と、該遅延されたレーダビデオ信号と前
記積分回路から得られたレーダビデオ信号の直流
成分との差を取り出す減算回路とを備え、該減算
回路を用いて、前記遅延回路により所定時間遅延
されたレーダビデオ信号と前記ピーク検波回路の
検波出力信号を積分して得られたレーダビデオ信
号の直流成分との差信号出力を取り出すことによ
り、レーダビデオ信号中に含まれるクラツタ雑音
成分を除去することを特徴としている。以下図面
を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
装置はレーダビデオ信号を所望のピークホールド
時間でピーク検波するピーク検波回路と；該ピー
ク検波回路の検波出力信号を積分する積分回路
と、前記レーダビデオ信号を所定時間遅延させる
遅延回路と、該遅延されたレーダビデオ信号と前
記積分回路から得られたレーダビデオ信号の直流
成分との差を取り出す減算回路とを備え、該減算
回路を用いて、前記遅延回路により所定時間遅延
されたレーダビデオ信号と前記ピーク検波回路の
検波出力信号を積分して得られたレーダビデオ信
号の直流成分との差信号出力を取り出すことによ
り、レーダビデオ信号中に含まれるクラツタ雑音
成分を除去することを特徴としている。以下図面
を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明に係るCFAR装置の一実施例構
成、第２図はピーク検波回路の一実施例回路構
成、第３図は第１図の動作波形説明図を示してい
る。
成、第２図はピーク検波回路の一実施例回路構
成、第３図は第１図の動作波形説明図を示してい
る。
第１図において、遅延回路１、積分回路２、減
算回路３は前述した第４図の従来のCFAR装置に
使用されているものと同じで、遅延回路１の遅延
時間Δt′の違いがあるだけでその動作は全く同様
である。本発明のCFAR装置においては、ウエザ
クラツタの振幅と目標物の振幅Ｔとの差がわずか
でもある場合にも使用でき、レーダビデオ信号が
遅延回路１に入力するとともに、ピーク検波回路
４に入力し、その検波出力が次段の積分回路２に
入力するように構成されている。そしてこのピー
ク検出回路４と積分回路２との二重積分によるレ
ーダビデオ信号の遅れに相当する時間、すなわち
遅延時間を第５図Ｂに示された遅延回路１の遅延
時間Δtに対応させてΔt′としている。
算回路３は前述した第４図の従来のCFAR装置に
使用されているものと同じで、遅延回路１の遅延
時間Δt′の違いがあるだけでその動作は全く同様
である。本発明のCFAR装置においては、ウエザ
クラツタの振幅と目標物の振幅Ｔとの差がわずか
でもある場合にも使用でき、レーダビデオ信号が
遅延回路１に入力するとともに、ピーク検波回路
４に入力し、その検波出力が次段の積分回路２に
入力するように構成されている。そしてこのピー
ク検出回路４と積分回路２との二重積分によるレ
ーダビデオ信号の遅れに相当する時間、すなわち
遅延時間を第５図Ｂに示された遅延回路１の遅延
時間Δtに対応させてΔt′としている。
雨や雪等によるクラツタの部分Ｓを含む第３図
Ａのレーダビデオ信号は、ピーク検波回路４で検
波され、第３図Ｃに示されるようにクラツタ部Ｓ
の範囲の直流成分のレベルが上つた波形となる。
これは、第３図Ｆでピーク検波回路４の機能概要
を示すように、レーダビデオ信号の各ピークを所
望のピークホールド時間でピーク検波するからで
あり、このピーク検波は当該ピーク検波回路４の
時定数を変えることによつて雨や雪等によるクラ
ツタ部Ｓの範囲の直流レベルを変化させることが
できる。第２図はピーク検波回路の一実施例を示
しており、高入力インピーダンスを構成するトラ
ンジスタ５、検波用ダイオード６、コンデンサ
７、出力抵抗８及びバイアス抵抗９，１０で構成
されている。コンデンサ７の容量を変化させるこ
とによりその時定数を調整しピークホールド時間
を変化させる。なおトランジスタ５に代え演算増
幅器等を用いてピーク検波回路４を構成してもよ
い。
Ａのレーダビデオ信号は、ピーク検波回路４で検
波され、第３図Ｃに示されるようにクラツタ部Ｓ
の範囲の直流成分のレベルが上つた波形となる。
これは、第３図Ｆでピーク検波回路４の機能概要
を示すように、レーダビデオ信号の各ピークを所
望のピークホールド時間でピーク検波するからで
あり、このピーク検波は当該ピーク検波回路４の
時定数を変えることによつて雨や雪等によるクラ
ツタ部Ｓの範囲の直流レベルを変化させることが
できる。第２図はピーク検波回路の一実施例を示
しており、高入力インピーダンスを構成するトラ
ンジスタ５、検波用ダイオード６、コンデンサ
７、出力抵抗８及びバイアス抵抗９，１０で構成
されている。コンデンサ７の容量を変化させるこ
とによりその時定数を調整しピークホールド時間
を変化させる。なおトランジスタ５に代え演算増
幅器等を用いてピーク検波回路４を構成してもよ
い。
ピーク検出回路４でピーク検波された第３図Ｃ
の検波波形信号は、第３図Ｇで積分回路３の機能
概要を示すように、各ピークを平均化するため次
段の積分回路３で積分され、第３図Ｄの波形とな
る。すなわち雨や雪等によるクラツタ部Ｓに相当
する範囲のレベルが持ち上げられた波形となる。
そして第３図Ｄに示されるように積分された反射
信号の直流成分と、前記遅延回路１で遅延時間
Δt′分遅延されたレーダビデオ信号との引き算が
減算回路３により行われる結果、第３図Ｅに示さ
れるように雨や雪等によるクラツタの部分だけが
抑圧され、他の目標物の信号が損われることのな
い波形が出力されてくる。なお、本発明のCFAR
装置は、上記の説明から明らかなように、ピーク
検波回路４によるピーク検波において、レーダビ
デオ信号を観察しながらピークホールド時間を調
整することにより雨や雪等に基づいて生じるクラ
ツタを、どの程度抑圧するかの調整をすることが
できる。例えばピーク検波を全然掛けなければ従
来のCFAR装置と同一となる。
の検波波形信号は、第３図Ｇで積分回路３の機能
概要を示すように、各ピークを平均化するため次
段の積分回路３で積分され、第３図Ｄの波形とな
る。すなわち雨や雪等によるクラツタ部Ｓに相当
する範囲のレベルが持ち上げられた波形となる。
そして第３図Ｄに示されるように積分された反射
信号の直流成分と、前記遅延回路１で遅延時間
Δt′分遅延されたレーダビデオ信号との引き算が
減算回路３により行われる結果、第３図Ｅに示さ
れるように雨や雪等によるクラツタの部分だけが
抑圧され、他の目標物の信号が損われることのな
い波形が出力されてくる。なお、本発明のCFAR
装置は、上記の説明から明らかなように、ピーク
検波回路４によるピーク検波において、レーダビ
デオ信号を観察しながらピークホールド時間を調
整することにより雨や雪等に基づいて生じるクラ
ツタを、どの程度抑圧するかの調整をすることが
できる。例えばピーク検波を全然掛けなければ従
来のCFAR装置と同一となる。
さらに、本発明のCFAR装置は、簡易形として
遅延回路１を省略しても遅延時間Δt′が極度に大
きくない限りにおいて、実用に供することができ
る。
遅延回路１を省略しても遅延時間Δt′が極度に大
きくない限りにおいて、実用に供することができ
る。
以上説明した如く、本発明によれば、従来の
CFAR装置に所望のピークホールド時間でピーク
検波するピーク検波回路を追加するという簡単な
回路構成で、ウエザクラツタの振幅と目標物の信
号との差がわずかでもある場合、当該ピーク検波
回路と積分回路との二重積分法により、ウエザク
ラツタを抑圧することができ、雨や雪等の中にあ
る目標物を区別、検出して希望のレーダビデオ信
号を得ることができる。さらにピーク検波回路の
ピークホールド時間を変えることにより、クラツ
タの強度に対応して当該クラツタを抑圧・除去す
る度合いを調整することができるので、従来の
FTC回路としても使用できる。
CFAR装置に所望のピークホールド時間でピーク
検波するピーク検波回路を追加するという簡単な
回路構成で、ウエザクラツタの振幅と目標物の信
号との差がわずかでもある場合、当該ピーク検波
回路と積分回路との二重積分法により、ウエザク
ラツタを抑圧することができ、雨や雪等の中にあ
る目標物を区別、検出して希望のレーダビデオ信
号を得ることができる。さらにピーク検波回路の
ピークホールド時間を変えることにより、クラツ
タの強度に対応して当該クラツタを抑圧・除去す
る度合いを調整することができるので、従来の
FTC回路としても使用できる。
第１図は本発明に係るCFAR装置の一実施例構
成、第２図はピーク検波回路の一実施例回路構成
例、第３図は第１図の動作波形図、第４図は従来
のCFAR装置の構成例、第５図は第４図の動作波
形図である。 １……遅延回路、２……積分回路、３……減算
回路、４……ピーク検波回路、５……トランジス
タ、６……検波用ダイオード、７……コンデン
サ、８，９，１０……抵抗。
成、第２図はピーク検波回路の一実施例回路構成
例、第３図は第１図の動作波形図、第４図は従来
のCFAR装置の構成例、第５図は第４図の動作波
形図である。 １……遅延回路、２……積分回路、３……減算
回路、４……ピーク検波回路、５……トランジス
タ、６……検波用ダイオード、７……コンデン
サ、８，９，１０……抵抗。
Claims (1)
- １ レーダビデオ信号を所望のピークホールド時
間でピーク検波するピーク検波回路と；該ピーク
検波回路の検波出力信号を積分する積分回路と；
前記レーダビデオ信号を所定時間遅延させる遅延
回路と；該遅延されたレーダビデオ信号と前記積
分回路から得られたレーダビデオ信号の直流成分
との差を取り出す減算回路とを備え、該減算回路
を用いて、前記遅延回路により所定時間遅延され
たレーダビデオ信号と前記ピーク検波回路の検波
出力信号を積分して得られたレーダビデオ信号の
直流成分との差信号出力を取り出すことにより、
レーダビデオ信号中に含まれるクラツタ雑音成分
を除去することを特徴とするCFAR装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102307A JPS60244879A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Ｃｆａｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102307A JPS60244879A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Ｃｆａｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244879A JPS60244879A (ja) | 1985-12-04 |
| JPH0352834B2 true JPH0352834B2 (ja) | 1991-08-13 |
Family
ID=14323948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102307A Granted JPS60244879A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | Ｃｆａｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244879A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01212378A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Anritsu Corp | Ｆｔｃ回路 |
| JPH01212379A (ja) * | 1988-02-19 | 1989-08-25 | Anritsu Corp | Ｆｔｃ回路 |
| JP2596614B2 (ja) * | 1989-08-25 | 1997-04-02 | 株式会社トキメック | 信号処理方法および信号処理装置 |
| JPH03264881A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-26 | Toshiba Corp | 近接信管 |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP59102307A patent/JPS60244879A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60244879A (ja) | 1985-12-04 |
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