JPH0545449A - レーダ装置及び目標追随方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 検出性能の良い、しかも同一レンジゲート内
の複数の目標を追随できるレーダ装置を得る。 【構成】 各レンジゲート６にそれぞれ複数個のコヒー
レント積分器７、検波器８、ノンコヒーレント積分器
９、スレッショルド検出器１０を接続し、スレッショル
ド検出器の全ての出力を距離誤差検出器１１に接続し、
更にレンジゲート制御回路１２及びレンジゲート発生器
１３を接続し、レンジゲート発生器１３の出力を表示さ
せる表示器１４を接続する。 【効果】 コヒーレント積分数とノンコヒーレント積分
数の複数の組合わせによる検出が同時に行えるので、最
大検出確率のところで目標を判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パルス積分を用いた
レーダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレーダ装置としては、例
えば、文献、G.V.Morris:■AirbornePulsed Doppler Ra
dar■,Artech House,Inc.(1988)および、社団法人電子
情報通信学会編、吉田 孝監修、”レーダ技術”、(198
7)に示されているものがある。図５は従来のレーダ装置
の構成を示すブロック図である。図において、１は送信
機である。２は送受切換器であり、該送信機１の出力で
ある送信信号を入力し、送信信号を出力する。３は送受
信アンテナであり、該送受切換器２の出力である送信信
号を入力し、送信電波を出力する。また、該送受信アン
テナ３は、受信電波を入力し、受信信号を出力する。該
送受切換器２は、該送受信アンテナ３の出力である受信
信号を入力し、受信信号を出力する。４は受信機であ
り、該送受切換器２の出力である受信信号を入力し、複
素ビデオ信号を出力する。５はＡ／Ｄ変換器であり、該
受信機４の出力である複素ビデオ信号を入力し、ディジ
タル信号を出力する。６はレンジゲートであり、該Ａ／
Ｄ変換器５の出力であるディジタル信号を入力し、ディ
ジタル信号を出力する。７はコヒーレント積分器であ
り、該レンジゲート６の出力であるディジタル信号を入
力し、コヒーレント積分を行った結果のディジタル信号
を出力する。８は検波器であり、該コヒーレント積分器
７の出力であるディジタル信号を入力し、検波を行った
結果のディジタル信号を出力する。９はノンコヒーレン
ト積分器であり、該検波器８の出力であるディジタル信
号を入力し、ノンコヒーレント積分を行った結果のディ
ジタル信号を出力する。１０はスレッショルド検出器で
あり、該ノンコヒーレント積分器９の出力であるディジ
タル信号を入力し、目標として検出されたかどうかの結
果が出力される。１１は距離誤差検出器であり、該スレ
ッショルド検出器１０の出力である目標として検出され
たかどうかの結果を入力し、追随している目標の存在す
るレンジゲートの変化を検出した結果が出力される。１
２はレンジゲート制御回路であり、該距離誤差検出器１
１の出力である追随している目標の存在するレンジゲー
トの変化を検出した結果を入力し、目標の存在するレン
ジゲート番号が出力される。１３はレンジゲート発生器
であり、該レンジゲート制御回路１２の出力である目標
の存在するレンジゲート番号を入力し、目標の存在する
レンジゲートの出力を処理するための制御信号が出力さ
れる。前記レンジゲート６には、該レンジゲート発生器
１３の出力である目標の存在するレンジゲートの出力を
処理するための制御信号がフィードバックされて入力さ
れる。１４は表示器であり、該レンジゲート制御回路１
２の出力である目標の存在するレンジゲート番号を入力
し、追随情報（距離データ、追随の履歴）が表示され
る。

【０００３】従来のレーダ装置は上記のように構成さ
れ、送信信号は、送信機１から送受切換器２、送受信ア
ンテナ３を介して外部に放射され、目標で反射した信号
は、送受信アンテナ３、送受切換器２を介して受信信号
として受信機４に入り、受信信号は複素ビデオ信号に変
換された後、Ａ／Ｄ変換器５によってディジタル信号に
変換される。このディジタル信号はパルス幅によってレ
ンジゲート幅が決定されるＭ個のレンジゲート６に分け
られ、各レンジゲートごとにコヒーレント積分器７に入
力されてＮｆ回のコヒーレント積分（検波前積分）が行
われた後、検波器８で検波され、更にノンコヒーレント
積分器９でノンコヒーレント積分（検波後積分）が行わ
れる。ノンコヒーレント積分器９の出力信号がスレッシ
ョルド検出器１０に設定されたスレッショルドレベルを
越えた場合に目標として検出される。スレッショルド検
出器１０の出力は全て距離誤差検出器１１に入力されて
追随している目標の存在するレンジゲートの変化が検出
される。距離誤差検出器１１の出力はレンジゲート制御
回路１２に入力されて目標の存在するレンジゲート番号
が出力されレンジゲート発生器１３および表示器１４に
入力される。レンジゲート発生器１３では、特定のレン
ジゲートの出力を処理するための制御信号が出力され
る。レンジゲート発生器１３の出力がフィードバックさ
れて目標の存在するレンジゲート６の出力が処理され、
表示器１４では追随情報（距離データ、追随の履歴）が
表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダ装置では、コヒーレント積分数とノンコヒーレント
積分数は固定されており、検出確率が限定されていた。
更に、同一レンジゲート内に複数の目標が存在する場合
でも単一目標としてしか検出できないという問題点があ
った。

【０００５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、検出性能の良い、しかも同
一レンジゲート内の複数の目標を追随できるレーダ装置
を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従来のレーダ装置におい
ては、パルス幅によってレンジゲート幅が決定される複
数個のレンジゲートにそれぞれ一個のコヒーレント積分
器と、一個の検波器と、一個のノンコヒーレント積分器
と、一個のスレッショルド検出器とを有していたが、第
１及び第２の発明に係るレーダ装置及び目標追随方法に
おいては、パルス幅によってレンジゲート幅が決定され
る複数個のレンジゲートにそれぞれ複数個のコヒーレン
ト積分器と、複数個の検波器と、複数個のノンコヒーレ
ント積分器と、複数個のスレッショルド検出器とを備え
るようにし、コヒーレント積分の積分数とノンコヒーレ
ント積分の積分数の比をそれぞれ異なるようにして、計
算を行うようにしたものである。

【０００７】また、従来のレーダ装置においては、目標
を追随する距離誤差検出器では、同一レンジゲート内の
複数の目標を追随する機能は有していなかったが、第３
の発明に係るレーダ装置においては、受信信号に対し
て、複数のレンジを設定し、各レンジごとに、コヒーレ
ント積分の積分数とノンコートレント積分の積分数の比
が異なる複数の積分処理を行う積分手段と、上記積分処
理された複数の信号をそれぞれ入力し、いき値処理を行
うスレッショルド手段と、上記いき値処理された複数の
信号から、そのレンジにある目標の数を検出することに
より、同一レンジ内の複数の目標を追随する機能を持っ
た検出手段を備えるようにしたものである。

【０００８】

【作用】上記のように構成された第１及び第２の発明に
係るレーダ装置及び目標追随方法では、各レンジゲート
に複数個のコヒーレント積分器と、複数個の検波器と、
複数個のノンコヒーレント積分器と、複数個のスレッシ
ョルド検出器とを備えたことにより、コヒーレント積分
数とノンコヒーレント積分数の複数の組合わせによる検
出が同時に行われ、その組合わせにより検出確率が異な
る点を利用するために検出性能が向上する。

【０００９】また、第３の発明に係るレーダ装置では、
目標によってその検出確率が最大になるコヒーレント積
分数とノンコヒーレント積分数の組合わせが異なること
を利用することにより、同一レンジゲート内の複数の目
標を追尾することができる。

【００１０】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の一実施例を示すブロック図
である。図において、１は送信機である。２は送受切換
器であり、該送信機１の出力である送信信号を入力し、
送信信号を出力する。３は送受信アンテナであり、該送
受切換器２の出力である送信信号を入力し、送信電波を
出力する。また、該送受信アンテナ３は、受信電波を入
力し、受信信号を出力する。該送受切換器２は、該送受
信アンテナ３の出力である受信信号を入力し、受信信号
を出力する。４は受信機であり、該送受切換器２の出力
である受信信号を入力し、複素ビデオ信号を出力する。
５はＡ／Ｄ変換器であり、該受信機４の出力である複素
ビデオ信号を入力し、ディジタル信号を出力する。６は
レンジゲートであり、該Ａ／Ｄ変換器５の出力であるデ
ィジタル信号を入力し、ディジタル信号を出力する。７
はコヒーレント積分器であり、該レンジゲート６の出力
であるディジタル信号を入力し、コヒーレント積分を行
った結果のディジタル信号を出力する。８は検波器であ
り、該コヒーレント積分器７の出力であるディジタル信
号を入力し、検波を行った結果のディジタル信号を出力
する。９はノンコヒーレント積分器であり、該検波器８
の出力であるディジタル信号を入力し、ノンコヒーレン
ト積分を行った結果のディジタル信号を出力する。１０
はスレッショルド検出器であり、該ノンコヒーレント積
分器９の出力であるディジタル信号を入力し、目標とし
て検出されたかどうかの結果が出力される。１１は検出
手段の一例となる距離誤差検出器であり、該スレッショ
ルド検出器１０の出力である目標として検出されたかど
うかの結果を入力し、追随している目標の存在するレン
ジゲートの変化が検出された結果が出力される。１２は
レンジゲート制御回路であり、該距離誤差検出器１１の
出力である追随している目標の存在するレンジゲートの
変化が検出された結果を入力し、目標の存在するレンジ
ゲート番号が出力される。１３はレンジゲート発生器で
あり、該レンジゲート制御回路１２の出力である目標数
や目標の存在するレンジゲート番号を入力し、目標数や
目標の存在するレンジゲートおよびその両隣のレンジゲ
ートの出力を処理するための制御信号が出力される。前
記レンジゲート６には、該レンジゲート発生器１３の出
力である目標の存在するレンジゲートおよびその両隣の
レンジゲートの出力を処理するための制御信号がフィー
ドバックされて入力される。１４は表示器であり、該レ
ンジゲート制御回路１２の出力である目標数や目標の存
在するレンジゲート番号を入力し、追随情報（距離デー
タ、追随の履歴）が表示される。

【００１１】２０は所定のパルス幅を有する受信信号を
受信する受信手段あるいは受信工程、２１は受信工程で
受信された受信信号をパルス幅に基づき複数のレンジに
分割するレンジ分割工程、２２はレンジ分割工程で分割
されたレンジのそれぞれで、積分数の異なる複数の積分
を行う検波前積分工程、２３は検波前積分工程で積分さ
れたそれぞれの信号を検波する検波工程、２４は検波前
積分工程の複数の積分に対応した所定の積分数で、検波
工程で検波された信号に対し、複数の積分を行う検波後
積分工程、２５は検波後積分工程で積分された信号に対
して、スレッショルドレベルを検出するスレッショルド
検出工程、２６は複数のスレッショルド検出器の出力を
使用して、追随している目標の存在するレンジの変化お
よび目標数の変化を検出し、それらの目標を追随する制
御手段、２７は受信信号に対して、複数のレンジを設定
し、各レンジごとに、コヒーレント積分の積分数とノン
コートレント積分の積分数の比が異なる複数の積分処理
を行う積分手段、２８は上記積分処理された複数の信号
をそれぞれ入力し、いき値処理を行うスレッショルド手
段である。

【００１２】前記のように構成された追随レーダ装置に
おいて、送信信号は、送信機１から送受切換器２、送受
信アンテナ３を介して外部に放射され、目標で反射した
信号は、送受信アンテナ３、送受切換器２を介して受信
信号として受信機４に入り、受信信号は複素ビデオ信号
に変換された後、Ａ／Ｄ変換器５によってディジタル信
号に変換される。このディジタル信号はパルス幅によっ
てレンジゲート幅が決定されるＭ個のレンジゲート６に
分けられ、各レンジゲートごとにＰ個のコヒーレント積
分器７に入力されてそれぞれ１〜Ｐ回（１，２，４，
８，１６，・・・，Ｐ／４，Ｐ／２，Ｐ）のコヒーレン
ト積分（検波前積分）が行われた後、検波器８で検波さ
れ、更にノンコヒーレント積分器９に入力されてそれぞ
れＰ〜１回（Ｐ，Ｐ／２，Ｐ／４，・・・，１６，８，
４，２，１）のノンコヒーレント積分（検波後積分）が
行われる。ここで、総パルスヒット数はＰであり、コヒ
ーレント積分数をＮ、ノンコヒーレント積分数をＫとす
るとＰ＝Ｎ×Ｋの関係式を満たしている。ノンコヒーレ
ント積分器９の出力信号がスレッショルド検出器１０に
設定されたスレッショルドレベルを越えた場合に目標と
して検出される。レンジゲートごとに得られるスレッシ
ョルド検出器１０の出力は、全て距離誤差検出器１１に
入力されて目標の追随を行う。距離誤差検出器１１の出
力はレンジゲート制御回路１２に入力されて目標数や目
標の存在するレンジゲート番号が出力されレンジゲート
発生器１３および表示器１４に入力される。レンジゲー
ト発生器１３では、特定のレンジゲートの出力を処理す
るための制御信号が出力される。レンジゲート発生器１
３の出力がフィードバックされて目標の存在するレンジ
ゲートおよびその両隣のレンジゲートの出力が処理する
ようにされ、表示器１４では追随情報（距離データ、追
随の履歴）が表示される。

【００１３】ここで、上記のコヒーレント積分の最適積
分数Ｎ_P の決定の原理について説明する。図２は受信信
号の１パルス当りのＳＮ比をある値としたとき、ＳＮ比
（コヒーレント積分後の信号電力対雑音電力比）対コヒ
ーレント積分数Ｎの関係の一例を示したものであり、図
３（ａ）のように受信信号にゆらぎがない（受信信号ド
ップラースペクトル帯域幅ＢＷ≒０）場合、コヒーレン
ト積分数Ｎを増加することによりコヒーレント積分後の
ＳＮ比は改善される。この場合、与えられた誤警報確率
Ｐ_N のもとで、検出確率Ｐ_D が最大となるコヒーレンン
ト積分数Ｎ_P は、総パルスヒット数Ｐに等しくなること
が知られている。

【００１４】一方、変動する目標によって図３（ｂ）の
ように受信信号にゆらぎがある場合、コヒーレント積分
数Ｎを増加してもある値以上では、コヒーレント積分数
のＳＮ比の改善が計れなくなる。図２のα、βは夫々受
信信号にゆらぎがある場合、コヒーレント積分後のＳＮ
比が改善が計れなくなるコヒーレント積分数Ｎの値を示
し、それらは１／ＢＷで表せる。

【００１５】次に図４は、ノンコヒーレント積分器の作
用を説明するための図で、横軸は電力、縦軸は確率密度
関数Ｐｄｆである。ＡはノイズＮの分布を示し、Ｂはノ
ンコヒーレント積分前の信号Ｓ＋ノイズＮの分布を示
し、Ｃはコヒーレント積分後の信号Ｓ＋ノイズＮの分布
を示している。Ｃの中でもＫ＝１、２、４の場合までを
示したが、積分数Ｋが大きくなるほど山形が上に突出し
てくる。Ｌはスレッショルドレベルを示しており、Ｌの
右側の斜線部分がスレッショルドレベルを越えて検出さ
れる信号となる。Ｐ_N は誤警報確率で、Ｐ_Dは検出確率
である。図の矢印で示すように、ノンコヒーレント積分
を行うと分布Ｂから分布Ｃに変化するため検出確率Ｐ_D
が増加することになる。しかもその積分数Ｋを増やすほ
ど検出確率Ｐ_D が増加することになる。

【００１６】ここで、図５に、与えられた誤警報確率Ｐ
_N のもとで、受信信号の１パルス当りのＳ／Ｎ比をある
値とし、受信信号ドップラースペクトル帯域幅を変えた
とき、検出確率Ｐ_D 対コヒーレント積分数Ｎ（ノンコヒ
ーレント積分数はＰ／Ｎで表せる）の関係の一例を示
す。

【００１７】○印と△印はそれぞれ受信信号ドップラー
スペクトル帯域帯が異なる目標の検出確率を示したもの
であるが、○印の場合は、コヒーレント積分数＝Ｐ／
８、ノンコヒーレント積分数＝８の場合が検出確率が最
大となり、△印の場合は、コヒーレント積分数＝Ｐ／
２、ノンコヒーレント積分数＝２の場合が検出確率が最
大になる。この図のようにコヒーレント積分数とノンコ
ヒーレント積分数の比によって検出確率が変化すること
がわかる。また、目標の受信信号ドップラースペクトル
帯域幅が異なる場合は、検出確率が最大になるコヒーレ
ント積分数とノンコヒーレント積分数の組合せは目標に
よって異なる。図１のように構成された追尾レーダ装置
においては、コヒーレント積分数とノンコヒーレント積
分数の全ての組合せに対して検出を行うので、従来のレ
ーダ装置のようにコヒーレント積分数とノンコヒーレン
ト積分数が固定されていた場合に比べて検出性能は向上
する。

【００１８】次に検出手段の動作を説明する。検出手段
の一例である距離誤差検出器１１は、図６のフローチャ
ートに沿って目標の追随を行う。ここで、Ｔはループを
制御するための変数であり、Ｔｏは一回のループで検出
される目標数であり、Ｔｎは距離誤差検出器１１から出
力される目標数であり、Ｔｒは目標の検出された追随す
べきレンジの数である。ステップ１５ａでＴに前回のＴ
ｎを代入し、ステップ１５ｂでＴが０かどうかの判定を
行う。Ｔが０の場合はステップ１５ｃでＴにレンジゲー
ト数Ｍを代入し、ステップ１５ｄに進む。Ｍを代入する
のは、前回出力された目標数がゼロの場合（あるいは初
期値＝０の場合）、全レンジゲート（Ｍ個）を追随する
レンジゲートとするためである。Ｔが０でない場合はＴ
＝Ｔｒにより、Ｔが追随するレンジ数を示しており、ス
テップ１５ｅでＴｎとＴｒに０を代入し、ステップ１５
ｄに進む。ステップ１５ｄでＴから１を減算し、ステッ
プ１５ｆで追尾するレンジゲート及びその両隣のレンジ
ゲートから得られる検出結果をデータとして取り込み、
ステップ１５ｇで目標が検出されたかどうかの判定を行
う。目標が検出された場合はステップ１５ｈで、追随す
るレンジゲートを処理対象とし、ステップ１５ｉに進
む。目標が検出されない場合はステップ１５ｊで、追随
するレンジゲートの両隣のレンジゲートを処理対象と
し、ステップ１５ｉに進む。ステップ１５ｉで処理済み
のレンジゲートかどうかの判定を行う。処理済みのレン
ジゲートでない場合はステップ１５ｋに進む。処理済み
のレンジゲートである場合はステップ１５ｍに進む。ス
テップ１５ｋで各積分の組合せによる結果で隣接して検
出されたものは同一目標とみなし、その結果検出される
目標数をＴｏとし、ステップ１５ｌに進む。ステップ１
５ｌでＴｒに１を加算し、ＴｎにＴｏを加算し、ステッ
プ１５ｍでＴが０かどうかの判定を行う。Ｔが０でない
場合はステップ１５ｄに戻りループを繰り返す。Ｔが０
の場合はステップ１５ｎで目標のいるレンジゲート番号
及び目標数Ｔｎが決定され終了する。

【００１９】図７は、同一レンジゲート内の目標が２個
検出された場合の例を示したものである。図において、
斜線部が処理する領域であり、丸印は目標が検出された
ことを示している。追尾するレンジゲート番号がｍのと
きには、レンジゲート番号がｍ−１およびｍ＋１のレン
ジゲートも処理することになり、３つのレンジゲートを
処理することになる。処理した結果、この例では、Ｘ１
とＸ２から目標Ｘが検出され、Ｙ１、Ｙ２とＹ３から目
標Ｙが検出され、２個の目標が検出されたことになる。
これは、目標ＸとＹから反射される信号の揺らぎの大き
さ（ＢＷ）が異なるために、図５に示したように、検出
確率が最大となるコヒーレント積分数とノンコヒーレン
ト積分数の比が異なることを利用している。

【００２０】以上、この実施例では、パルス積分を用い
たレーダ装置において、受信信号をディジタル信号に変
換するＡ／Ｄ変換器と、上記Ａ／Ｄ変換器に接続された
パルス幅によってレンジゲート幅が決定される複数個の
レンジゲートと、上記レンジゲートに接続された複数個
のコヒーレント積分器と、上記コヒーレント積分器ごと
に接続された検波器と、上記検波器ごとに接続されたノ
ンコヒーレント積分器と、上記ノンコヒーレント積分器
ごとに接続されたスレッショルド検出器と、複数の上記
スレッショルド検出器の出力を使用して、追随している
目標の存在するレンジゲートの変化および目標数の変化
を検出し、それらの目標を追随する距離誤差検出器と、
目標数や目標の存在するレンジゲート番号を出力するレ
ンジゲート制御回路と、上記レンジゲート制御回路の出
力によって特定の上記レンジゲートの出力を処理するた
めの制御信号を出力するレンジゲート発生器とを有する
レーダ装置を説明した。

【００２１】この実施例では、電波を用いたレーダ装置
について述べているが、光波を用いた目標位置検出装置
として使用することもできる。

【００２２】また、この実施例では、目標を追随するレ
ーダ装置について述べているが、捜索レーダ装置として
使用することもできる。

【００２３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２４】上記のように構成されたレーダ装置及び目
標追随方法では、コヒーレント積分数とノンコヒーレン
ト積分数の複数の組合わせによる検出が同時に行われる
ために検出性能が向上する。また、上記と同様の理由に
より同一レンジゲート内の複数の目標を追随することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。

【図２】コヒーレント積分後のＳＮ比対コヒーレント積
分数の関係を示す図である。

【図３】目標から反射される信号の揺らぎを示す図であ
る。

【図４】ノンコヒーレント積分の作用を示す図である。

【図５】この発明の実施例１における検出確率対コヒー
レント積分数の関係を示す図である。

【図６】この発明の実施例１の距離誤差検出器の動作を
示すフローチャート図である。

【図７】この発明の実施例１の距離誤差検出器の動作結
果を示す図である。

【図８】従来のレーダ装置を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 送信機 ２ 送受切換器 ３ 送受信アンテナ ４ 受信機 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ レンジゲート ７ コヒーレント積分器 ８ 検波器 ９ ノンコヒーレント積分器 １０ スレッショルド検出器 １１ 距離誤差検出器 １２ レンジゲート制御回路 １３ レンジゲート発生器 １４ 表示器

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】２０は所定のパルス幅を有する受信信号を
受信する受信手段あるいは受信工程、２１は受信工程で
受信された受信信号をパルス幅に基づき複数のレンジに
分割するレンジ分割工程、２２はレンジ分割工程で分割
されたレンジのそれぞれで、積分数の異なる複数の積分
を行う検波前積分工程、２３は検波前積分工程で積分さ
れたそれぞれの信号を検波する検波工程、２４は検波前
積分工程の複数の積分に対応した所定の積分数で、検波
工程で検波された信号に対し、複数の積分を行う検波後
積分工程、２５は検波後積分工程で積分された信号に対
して、スレッショルドレベルを越えたかどうかを検出す
るスレッショルド検出工程、２６は複数のスレッショル
ド検出器の出力を使用して、追随している目標の存在す
るレンジの変化および目標数の変化を検出し、それらの
目標を追随する制御手段、２７は受信信号に対して、複
数のレンジを設定し、各レンジごとに、コヒーレント積
分の積分数とノンコートレント積分の積分数の比が異な
る複数の積分処理を行う積分手段、２８は上記積分処理
された複数の信号をそれぞれ入力し、いき値処理を行う
スレッショルド手段である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】ここで、上記のコヒーレント積分の最適積
分数Ｎ_P の決定の原理について説明する。図２は受信信
号の１パルス当りのＳ／Ｎ比をある値としたとき、Ｓ／
Ｎ比（コヒーレント積分後の信号電力対雑音電力比）対
コヒーレント積分数Ｎの関係の一例を示したものであ
り、図３（ａ）のように受信信号にゆらぎがない（受信
信号ドップラースペクトル帯域幅ＢＷ≒０）場合、コヒ
ーレント積分数Ｎを増加することによりコヒーレント積
分後のＳ／Ｎ比は改善される。この場合、与えられた誤
警報確率Ｐ_N のもとで、検出確率Ｐ_D が最大となるコヒ
ーレンント積分数Ｎ_P は、総パルスヒット数Ｐに等しく
なることが知られている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】一方、変動する目標によって図３（ｂ）の
ように受信信号にゆらぎがある場合、コヒーレント積分
数Ｎを増加してもある値以上では、コヒーレント積分数
のＳ／Ｎ比の改善が計れなくなる。図２のα、βは夫々
受信信号にゆらぎがある場合、コヒーレント積分後のＳ
／Ｎ比が改善が計れなくなるコヒーレント積分数Ｎの値
を示し、それらは１／ＢＷで表せる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】次に図４は、ノンコヒーレント積分器の作
用を説明するための図で、横軸は電力、縦軸は確率密度
である。ＡはノイズＮの分布を示し、Ｂはノンコヒーレ
ント積分前の信号Ｓ＋ノイズＮの分布を示し、Ｃはコヒ
ーレント積分後の信号Ｓ＋ノイズＮの分布を示してい
る。Ｃの中でもＫ＝１、２、４の場合までを示したが、
積分数Ｋが大きくなるほど山形が上に突出してくる。Ｌ
はスレッショルドレベルを示しており、Ｌの右側の斜線
部分がスレッショルドレベルを越えて検出される信号と
なる。Ｐ_N は誤警報確率で、Ｐ_D は検出確率である。図
の矢印で示すように、ノンコヒーレント積分を行うと分
布Ｂから分布Ｃに変化するため検出確率Ｐ_D が増加する
ことになる。しかもその積分数Ｋを増やすほど検出確率
Ｐ_D が増加することになる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１７】○印と△印はそれぞれ受信信号ドップラー
スペクトル帯域幅が異なる目標の検出確率を示したもの
であるが、○印の場合は、コヒーレント積分数＝Ｐ／
８、ノンコヒーレント積分数＝８の場合が検出確率が最
大となり、△印の場合は、コヒーレント積分数＝Ｐ／
４、ノンコヒーレント積分数＝４の場合が検出確率が最
大になる。この図のようにコヒーレント積分数とノンコ
ヒーレント積分数の比によって検出確率が変化すること
がわかる。また、目標の受信信号ドップラースペクトル
帯域幅が異なる場合は、検出確率が最大になるコヒーレ
ント積分数とノンコヒーレント積分数の組合せは目標に
よって異なる。図１のように構成された追尾レーダ装置
においては、コヒーレント積分数とノンコヒーレント積
分数の全ての組合せに対して検出を行うので、従来のレ
ーダ装置のようにコヒーレント積分数とノンコヒーレン
ト積分数が固定されていた場合に比べて検出性能は向上
する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】次に検出手段の動作を説明する。検出手段
の一例である距離誤差検出器１１は、図６のフローチャ
ートに沿って目標の追随を行う。ここで、Ｔはループを
制御するための変数であり、Ｔｏは一回のループで検出
される目標数であり、Ｔｎは距離誤差検出器１１から出
力される目標数であり、Ｔｒは目標の検出された追随す
べきレンジの数である。ステップ１５ａでＴに前回のＴ
ｒを代入し、ステップ１５ｂでＴが０かどうかの判定を
行う。Ｔが０の場合はステップ１５ｃでＴにレンジゲー
ト数Ｍを代入し、ステップ１５ｄに進む。Ｍを代入する
のは、前回出力された目標数がゼロの場合（あるいは初
期値＝０の場合）、全レンジゲート（Ｍ個）を追随する
レンジゲートとするためである。Ｔが０でない場合はＴ
＝Ｔｒにより、Ｔが追随するレンジ数を示しており、ス
テップ１５ｅでＴｎとＴｒに０を代入し、ステップ１５
ｄに進む。ステップ１５ｄでＴから１を減算し、ステッ
プ１５ｆで追尾するレンジゲート及びその両隣のレンジ
ゲートから得られる検出結果をデータとして取り込み、
ステップ１５ｇで目標が検出されたかどうかの判定を行
う。目標が検出された場合はステップ１５ｈで、追随す
るレンジゲートを処理対象とし、ステップ１５ｉに進
む。目標が検出されない場合はステップ１５ｊで、追随
するレンジゲートの両隣のレンジゲートを処理対象と
し、ステップ１５ｉに進む。ステップ１５ｉで処理済み
のレンジゲートかどうかの判定を行う。処理済みのレン
ジゲートでない場合はステップ１５ｋに進む。処理済み
のレンジゲートである場合はステップ１５ｍに進む。ス
テップ１５ｋで各積分の組合せによる結果で隣接して検
出されたものは同一目標とみなし、その結果検出される
目標数をＴｏとし、ステップ１５ｌに進む。ステップ１
５ｌでＴｒに１を加算し、ＴｎにＴｏを加算し、ステッ
プ１５ｍでＴが０かどうかの判定を行う。Ｔが０でない
場合はステップ１５ｄに戻りループを繰り返す。Ｔが０
の場合はステップ１５ｎで目標のいるレンジゲート番号
及び目標数Ｔｎが決定され終了する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】コヒーレント積分後のＳ／Ｎ比対コヒーレント
積分数の関係を示す図である。

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有するパルス積分を用いた
   レーダ装置 （ａ）所定のパルス幅を有する受信信号を受信する受信
   手段、 （ｂ）上記受信手段で受信された受信信号をパルス幅に
   基づき複数のレンジに分割し、各々のレンジの受信信号
   をそれぞれ入力する複数のレンジゲート、 （ｃ）上記レンジゲートに接続された複数のコヒーレン
   ト積分器、 （ｄ）上記コヒーレント積分器ごとに接続された検波
   器、 （ｅ）上記検波器ごとに接続されたノンコヒーレント積
   分器、 （ｆ）上記ノンコヒーレント積分器ごとに接続されたス
   レッショルド検出器、 （ｇ）上記複数のスレッショルド検出器の出力を使用し
   て、追随している目標の存在するレンジの変化および目
   標数の変化を検出し、それらの目標を追随する制御手
   段。
2. 【請求項２】 以下の工程を有する目標追随方法 （ａ）所定のパルス幅を有する受信信号を複数受信する
   受信工程、 （ｂ）上記受信工程で受信された受信信号をパルス幅に
   基づき複数のレンジに分割するレンジ分割工程、 （ｃ）上記レンジ分割工程で分割されたレンジのそれぞ
   れで、積分数の異なる複数の積分を行う検波前積分工
   程、 （ｄ）上記検波前積分工程で積分されたそれぞれの信号
   を検波する検波工程、 （ｅ）上記検波工程で検波された信号に対し、検波前積
   分工程の複数の積分に対応した所定の積分数で積分を行
   う検波後積分工程、 （ｆ）上記検波後積分工程で積分された信号に対して、
   スレッショルドレベルを検出するスレッショルド検出工
   程、 （ｇ）上記スレッショルド検出工程からの出力を使用し
   て、追随している目標の存在するレンジの変化および目
   標数の変化を検出し、それらの目標を追随する制御工
   程。
3. 【請求項３】 以下の要素を有するレーダ装置 （ａ）受信信号に対して、複数のレンジを設定し、各レ
   ンジごとに、コヒーレント積分の積分数とノンコートレ
   ント積分の積分数の比が異なる複数の積分処理を行う積
   分手段、 （ｂ）上記積分処理された複数の信号をそれぞれ入力
   し、いき値処理を行うスレッショルド手段、 （ｃ）上記いき値処理された複数の信号から、そのレン
   ジにある目標の数を検出する検出手段。