JPH05203728A - Cfar処理方式 - Google Patents

Cfar処理方式

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JPH05203728A
JPH05203728A JP4013677A JP1367792A JPH05203728A JP H05203728 A JPH05203728 A JP H05203728A JP 4013677 A JP4013677 A JP 4013677A JP 1367792 A JP1367792 A JP 1367792A JP H05203728 A JPH05203728 A JP H05203728A
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JP
Japan
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data
clutter
cfar
averaging
threshold value
Prior art date
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Withdrawn
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JP4013677A
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English (en)
Inventor
Kazuki Tamai
一樹 玉井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】レーダデータからターゲットを検出するための
CFAR処理方式に関し、ターゲット検出の精度を上
げ、誤警報確率を低下させることを目的とする。 【構成】CFAR平均化処理手段1で、レーダデータを
平均化セルに保持して平均値を求めて、これからしきい
値を発生し、クラッタ・マップ処理手段3で、同一点の
データをメモリ2に繰り返して格納して時間平均をとっ
てしきい値を発生し、検出手段4で、このいずれかのし
きい値と被試験点のデータとを比較して検出出力を発生
し、CFAR平均化処理手段1のしきい値によって検出
出力を発生したとき、この検出点を除外して平均化セル
の数だけ戻って再度検出を行う処理を繰り返して行うと
ともに、各処理時の検出点のデータをクラッタ・マップ
処理手段3に加えて得られたしきい値の大きさによって
検出出力からクラッタを判別してターゲットを検出した
出力を得ることで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダ受信信号からタ
ーゲットを検出するためのCFAR(Constant False A
larm Ratio) 処理方式に関し、特にCFAR処理とクラ
ッタ・マップ処理とを切り替えて行うことによって、タ
ーゲット検出の精度を上げ、誤警報確率を低下させるよ
うにしたCFAR処理方式に関するものである。
【0002】CFAR処理は、レーダの受信によって集
められたデータの中から、信号とノイズとを分離して信
号のみを抽出することによって、ターゲットを検出する
処理であって、レーダ視野内から、人手に頼ることなく
自動的にターゲットの存在を検出するために、用いられ
るものである。
【0003】このようなCFAR処理においては、レー
ダ環境に応じてCFAR処理とクラッタ・マップ処理と
を切り替えて使用することによって、ターゲット検出の
精度を上げ、誤警報確率を低下させるようにすることが
要望される。
【0004】
【従来の技術】図4は、従来のCFAR処理の概念を示
したものであって、距離(RANGE)方向の一次元で
CFAR処理を行う場合の概略構成を示したものであ
る。11は複数個のセル(CELL)からなるシフトレ
ジスタであって、これに距離に対応するレーダエコーの
データからなるレーダデータ(以下これを単に距離デー
タという)を加えたときの、ターゲットの検出を行おう
とする被試験セル(TESTCELL)12の前後の、
それぞれn段からなる平均化のセルのデータを加算部1
3,14によって加算し、さらに加算結果を加算部15
によって加算して得られた結果に対して、乗算部16で
1/(2n)を乗算することによって平均値を算出す
る。なお、被試験セル12の前後の1セルは、処理に使
用しない。
【0005】このにようにして得られた平均値に対し
て、乗算部17で誤警報確率によって定まる係数Tを乗
算することによってしきい値レベルを定め、判定部18
において被試験セルに対応するデータと比較することに
よって、被試験セルのレベルがその前後の統計的な状態
を示す平均値レベルを超えたことを判定したとき、ター
ゲットの存在を示す信号を発生する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一般に、CFAR処理
を行う場合は、平均化のセルの統計的性質が均一である
ということが、正確な検出を行う上での前提条件とな
る。また平均化のセルの数は、多ければ多いほど検出の
精度が向上する。
【0007】しかしながら、レーダをとりまく環境は必
ずしも均一ではない。またなるべく均一にデータを取り
込もうとする場合には、平均化のセルの数にも限りがあ
ることになる。そのため、CFAR処理によるターゲッ
トの検出精度にも限界があった。
【0008】図5は、従来技術の問題点を説明するため
の図であって、(a)はレーダの距離データを示し、
(b)はクラッタによってターゲットの検出が不可能に
なる場合を示し、(c)はクラッタをターゲットと誤認
する場合を示している。21は複数のセルからなるレジ
スタにおけるあるセルに格納されたターゲットからのエ
コーのデータ(以下これを単にターゲットという)、2
2は同じくクラッタからのエコーのデータ(以下これを
単にクラッタという)、23は被試験セル、24は被試
験セルに対応する平均化のセルである。
【0009】いま、図5(a)に示すように、ターゲッ
ト21に対応する距離データの平均化の範囲内に、ター
ゲットよりレベルの大きいクラッタ22があったとする
と、(b)に示すように、ターゲット21に対応する被
試験セル23に対する平均化のセル24に、統計的性質
の異なるクラッタ22が入ったため、この場合のCFA
R処理の判定しきい値は25に示すように、ターゲット
のレベルより大きくなる。そのため、ターゲット21の
検出を行うことができなくなるという問題がある。
【0010】また、被試験セルの位置がクラッタ22と
一致した場合には、(c)に示すように、クラッタ22
をターゲットと誤認してしまう場合が生じ、狭い範囲に
存在するクラッタとターゲットとを識別することが難し
いという問題がある。
【0011】このような問題を回避するためには、レー
ダの全捜索範囲をカバーするクラッタ・マップを作成す
ることによって、クラッタの影響を除去することが考え
られるが、このようなクラッタ・マップを作成するため
には、レーダの捜索範囲のすべてを格納できるメモリが
必要となる。このようなメモリは、膨大な容量を必要と
し、実現は困難である。
【0012】本発明はこのような従来技術の課題を解決
しようとするものであって、CFAR処理とクラッタ・
マップ処理とを切り替えて使用することによって、ター
ゲット検出の精度を上げ、誤警報確率を低下させるよう
にした、CFAR処理方式を提供することを目的として
いる。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明の原理的
構成を示したものである。本発明は、レーダからのデー
タを距離に対応して被試験点の周囲に設定された平均化
セルに保持し、保持されたデータの平均値を求めて、こ
の平均値に所定の係数を乗算してしきい値を発生するC
FAR平均化処理手段1と、同一点のデータをこの点の
位置に対応してメモリ2に繰り返して格納して時間平均
をとることによってしきい値を発生するクラッタ・マッ
プ処理手段3と、CFAR平均化処理手段1またはクラ
ッタ・マップ処理手段3のしきい値と被試験点のデータ
とを比較して検出出力を発生する検出手段4とを備え、
CFAR平均化処理手段1のしきい値によって検出出力
を発生したとき、この検出点を除外して平均化セルの数
だけ戻って再度検出を行う処理を繰り返して行うととも
に、各処理時の検出点のデータをクラッタ・マップ処理
手段3に加えて得られたしきい値の大きさによって検出
出力からクラッタを判別してターゲットを検出した出力
を得るものである。
【0014】また本発明は、この場合に、クラッタ・マ
ップ処理手段3が、狭い幅のクラッタに相当するデータ
のみを処理するものである。
【0015】
【作用】図2は、本発明のCFAR処理方式の概念を説
明するものであって、(a),(b),(c)はそれぞ
れ第1回目,第2回目,第3回目の検出時を示したもの
である。31はクラッタからのエコーのデータ(以下こ
れを単にクラッタという)、32はターゲットからのエ
コーのデータ(以下これを単にターゲットという)、3
3,34,35はそれぞれの場合の被試験セルである。
【0016】いま、図2(a)に示すように、山等のク
ラッタとターゲットとが同一処理範囲内にあったとき、
クラッタ31のレベルが、ターゲット32のレベルより
大きいときは、第1回目の処理によって、クラッタ31
が検出される。
【0017】次の検出時には、クラッタのエコー31の
データを除いた、斜線を施して示す部分について第2回
目の処理を行う。これによって、ターゲット32のデー
タが検出可能となる。さらに次の検出時には、クラッタ
31とターゲット32とを除いて、第3回目の処理を行
う。このときは、ターゲットとして検出されるものはな
い。
【0018】本発明においては、このような処理方法を
とることによって、狭い範囲内にクラッタとターゲット
とが存在したために、ターゲットを検出できなくなると
いう問題点が解決される。
【0019】次に検出されたデータについて、検出され
たそれぞれのポイントごとに時間平均をとるクラッタ処
理を行うことによって、クラッタ・マップを作成する。
クラッタ・マップの作成は、狭い幅のクラッタについて
のみ行うことがより有効である。クラッタは動かないの
で、同一ポイントの検出レベルの時間平均をとる処理を
繰り返すことによって、次第にしきい値レベルが高くな
る。一方、ターゲットは動いているので、同様の処理を
繰り返してもしきい値レベルが高くなることはない。
【0020】このように本発明においては、クラッタ・
マップ処理を行うことによって、検出されたものが、ク
ラッタであるか、ターゲットであるかを判定することが
できる。従って、本発明の場合、検出したものがクラッ
タであるか、ターゲットであるか判別できないという問
題点が解決される。
【0021】本発明方式では、CFAR方式で検出した
データのみをクラッタ・マップで処理して、クラッタと
ターゲットとを識別するようにしているので、メモリの
有効利用が可能である。
【0022】
【実施例】図3は、本発明の一実施例を示したものであ
って、41はレーダの全体の動作を制御するレーダ制御
部、42はレーダの走査ポイントの位置を格納するメモ
リ、43はCFAR処理の制御を行うCFAR制御部、
44はレーダの距離データを格納するメモリ、45はC
FAR方式の平均化処理を行うCFAR平均化処理部、
46はセレクタ、47はクラッタまたはターゲットを検
出する検出部、48は検出部47における検出しきい値
を制御するしきい値制御部、49はクラッタ・マップの
処理を行うマップ・フィルタ、50はクラッタ・マップ
を格納するメモリである。
【0023】レーダ制御部41の制御に応じてレーダか
ら発生した、距離に対応するエコーの大きさを示すレー
ダデータは、メモリ44に格納される。最初、CFAR
制御部43は通常のCFAR処理を行うように各部を制
御し、セレクタ46をCFAR平均化処理部45の側に
切り替える。
【0024】CFAR平均化処理部45は、メモリ44
からデータを読み出して、被試験セルに関する平均化の
セルのデータについて平均化の処理を行う。しきい値制
御部48は、求められた平均化レベルについて所定の誤
警報確率となるしきい値を決定して出力し、検出部47
は、被試験セルのデータとこのしきい値とを比較するこ
とによって、クラッタまたはターゲットの候補となる検
出データを出力する。
【0025】検出部47で検出出力が発生したときは、
CFAR制御部43の制御に基づいて、平均化セルの数
だけメモリ44のアドレスを戻すことによって、検出デ
ータに対応するセルを除いたデータについて再度処理を
行うとともに、それぞれの検出データをマップ・フィル
タ49に送って処理を指示する。
【0026】マップ・フィルタ49では、ポイントごと
に時間平均をとるクラッタ処理を行って、その点のクラ
ッタ・マップのデータを作成してメモリ50に格納す
る。これと同時に、レーダ制御部41からのその点に対
応する位置データをメモリ42に格納する。
【0027】以後、レーダから距離データとして、メモ
リ42に格納された位置に対応するデータが発生するご
とに、セレクタと46を制御して、CFAR平均化処理
部45からの被試験セルのデータに代えて、メモリ44
から直接データを抜き出して検出部47へ入力するとと
もに、しきい値制御部48から、マップ・フィルタ49
によって求められたしきい値を検出部47へ入力する、
クラッタ・マップ処理を行う。
【0028】クラッタは動かないので、ポイントで時間
平均をとると、このような処理を繰り返すことによっ
て、そのポイントに対応するしきい値は次第に大きくな
るが、ターゲットは通常動くので、このようなことはな
く、クラッタとターゲットとを判別することができる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、C
FAR処理方式において、CFAR処理の手段とクラッ
タ・マップ処理の手段とを備えて、距離によるCFAR
制御とクラッタ・マップ処理とを切り替えて行うことに
よって、レーダ環境に応じた検出を行うことができ、こ
れによって、ターゲット検出の精度を上げ、誤警報確率
を低下させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成を示す図である。
【図2】本発明のCFAR処理方式の概念を説明するも
のであって、(a),(b),(c)はそれぞれ第1回
目,第2回目,第3回目の検出時を示す図である。
【図3】本発明の一実施例を示す図である。
【図4】従来のCFAR処理の概念を示す図である。
【図5】従来技術の問題点を説明するための図であっ
て、(a)はレーダの距離データを示し、(b)はクラ
ッタによってターゲットの検出が不可能になる場合を示
し、(c)はクラッタをターゲットと誤認する場合を示
している。
【符号の説明】
1 CFAR平均化処理手段 2 メモリ 3 クラッタ・マップ処理手段 4 検出手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーダからのデータを距離に対応して被
    試験点の周囲に設定された平均化セルに保持し、該保持
    されたデータの平均値を求めて、該平均値に所定の係数
    を乗算してしきい値を発生するCFAR平均化処理手段
    (1)と、 同一点のデータを該点の位置に対応してメモリ(2)に
    繰り返して格納して時間平均をとることによってしきい
    値を発生するクラッタ・マップ処理手段(3)と、 前記CFAR平均化処理手段(1)またはクラッタ・マ
    ップ処理手段(3)のしきい値と前記被試験点のデータ
    とを比較して検出出力を発生する検出手段(4)とを備
    え、 前記CFAR平均化処理手段(1)のしきい値によって
    検出出力を発生したとき、該検出点を除外して前記平均
    化セルの数だけ戻って再度検出を行う処理を繰り返して
    行うとともに、各処理時の検出点のデータを前記クラッ
    タ・マップ処理手段(3)に加えて得られたしきい値の
    大きさによって検出出力からクラッタを判別してターゲ
    ットを検出した出力を得ることを特徴とするCFAR処
    理方式。
  2. 【請求項2】 前記クラッタ・マップ処理手段(3)
    が、狭い幅のクラッタに相当するデータのみを処理する
    ことを特徴とする請求項1に記載のCFAR処理方式。
JP4013677A 1992-01-29 1992-01-29 Cfar処理方式 Withdrawn JPH05203728A (ja)

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