JPH06207977A - 目標識別装置及び目標識別方法 - Google Patents
目標識別装置及び目標識別方法Info
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- JPH06207977A JPH06207977A JP3017327A JP1732791A JPH06207977A JP H06207977 A JPH06207977 A JP H06207977A JP 3017327 A JP3017327 A JP 3017327A JP 1732791 A JP1732791 A JP 1732791A JP H06207977 A JPH06207977 A JP H06207977A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明はビデオ信号の中からターゲットと
ウェザークラッタとを識別する目標識別装置を得ること
を目的とする。 【構成】 この発明に係るレーダにおけるターゲットと
ウェザークラッタの目標識別装置は、遅延ビデオ信号１
６と元のビデオ信号１５とをレジスタ１４に格納し、そ
の相関を相関演算器１７で求め、判定器１９で得られた
相関が目標のものかを判定をすることによって目標を識
別する様にしたものである。その判定器１９は、レベル
検出器と判別器を用い波形を測定し判定するものであ
る。
ウェザークラッタとを識別する目標識別装置を得ること
を目的とする。 【構成】 この発明に係るレーダにおけるターゲットと
ウェザークラッタの目標識別装置は、遅延ビデオ信号１
６と元のビデオ信号１５とをレジスタ１４に格納し、そ
の相関を相関演算器１７で求め、判定器１９で得られた
相関が目標のものかを判定をすることによって目標を識
別する様にしたものである。その判定器１９は、レベル
検出器と判別器を用い波形を測定し判定するものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、目標識別装置及び目
標識別方法に関するものであり、たとえば、レーダにお
いてターゲット（目標）とウェザークラッタ（降水粒子
の反射などの不要信号）とを識別する識別装置及びその
識別方法に関するものである。
標識別方法に関するものであり、たとえば、レーダにお
いてターゲット（目標）とウェザークラッタ（降水粒子
の反射などの不要信号）とを識別する識別装置及びその
識別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は例えば、吉田孝監修「レーダ技
術」（電子情報通信学会）に記載されているＭＴＩパル
スレーダ系統図であり、５１はアンテナ、５２はマイク
ロ波を発生するマグネトロン、５３は送受信の切替をお
こなうサーキュレータ、５４は送信波を分岐する方向性
結合器、５５は安定化局部発振器、５６はマイクロ波か
ら中間周波（ＩＦ）に周波数を変換する信号ミクサ、５
７は方向性結合器５４と安定化局部発振器５５の出力を
混合するＣＯＨＯミクサ、５８は送信波の位相に揃った
信号を発生するコヒーレント発振器、５９はＩＦ（中間
周波）増幅器、６０はコヒーレント発振器５８の出力の
位相を０゜と９０゜に揃える９０゜ハイブリッド、６１
はＩＦ信号、６２はＩＦ増幅器５９と９０゜ハイブリッ
ド６０との出力とから位相検波を行なう位相検波器、６
３はＣＯＨＯ−Ｉビデオ、６４はＣＯＨＯ−Ｑビデオ、
６５はグランドクラッタ（大地からの反射信号）等不要
信号を除去する消去器、６６は各種タイミング信号を発
生するタイミング回路、６７はマグネトロン５２に高圧
電流を供給する変調回路である。
術」（電子情報通信学会）に記載されているＭＴＩパル
スレーダ系統図であり、５１はアンテナ、５２はマイク
ロ波を発生するマグネトロン、５３は送受信の切替をお
こなうサーキュレータ、５４は送信波を分岐する方向性
結合器、５５は安定化局部発振器、５６はマイクロ波か
ら中間周波（ＩＦ）に周波数を変換する信号ミクサ、５
７は方向性結合器５４と安定化局部発振器５５の出力を
混合するＣＯＨＯミクサ、５８は送信波の位相に揃った
信号を発生するコヒーレント発振器、５９はＩＦ（中間
周波）増幅器、６０はコヒーレント発振器５８の出力の
位相を０゜と９０゜に揃える９０゜ハイブリッド、６１
はＩＦ信号、６２はＩＦ増幅器５９と９０゜ハイブリッ
ド６０との出力とから位相検波を行なう位相検波器、６
３はＣＯＨＯ−Ｉビデオ、６４はＣＯＨＯ−Ｑビデオ、
６５はグランドクラッタ（大地からの反射信号）等不要
信号を除去する消去器、６６は各種タイミング信号を発
生するタイミング回路、６７はマグネトロン５２に高圧
電流を供給する変調回路である。
【０００３】図９はアンテナ５１から放射された電波の
空間における状態の概念図を示す図（図９（ａ））とそ
の時のＩ，Ｑビデオ信号を示す図（図９（ｂ））であ
り、６８はビームと距離方向の分解能によって決定され
るリゾリューションボリューム、６９はレーダビーム、
７０はＣＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ６３、６４のサンプリン
グを行なうサンプリングパルスである。
空間における状態の概念図を示す図（図９（ａ））とそ
の時のＩ，Ｑビデオ信号を示す図（図９（ｂ））であ
り、６８はビームと距離方向の分解能によって決定され
るリゾリューションボリューム、６９はレーダビーム、
７０はＣＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ６３、６４のサンプリン
グを行なうサンプリングパルスである。
【０００４】次に動作について説明する。マグネトロン
５２で発生されたマイクロ波は、サーキュレータ５３を
通してアンテナ５１から空間に放射される。計測対象か
ら反射してきた信号を送信と同じアンテナ５１で受信
し、サーキュレータ５３を通し、信号ミクサ５６に入
れ、マイクロ波からＩＦ（中間周波）信号に変換し、Ｉ
Ｆ増幅器５９を介して位相検波器６２に供給する。位相
検波器では９０゜ハイブリッド６０から供給される０
゜、９０゜位相差を有する基準信号からそれぞれＣＯＨ
Ｏ−Ｉビデオ６３、ＣＯＨＯ−Ｑビデオ６４を作成す
る。基準信号は方向性結合器５４で送信波の一部を分岐
しＣＯＨＯミクサ５７で混合し、コヒーレント発振器５
８で発生させたもので、送信波に対し同じ位相を持つ。
６５の消去器ではＣＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ６３、６４か
ら送信パルスに対し一定信号のものを消去し、変化する
ものだけを取り出す。グランドクラッタ等不要信号はレ
ーダとの位置関係が一定であるためパルスごとに変化す
ることがあまりなく、通常の移動目標のみを取出し、不
要信号を抑圧するこができる。消去器６５の出力である
ＭＴＩビデオは表示装置等に送られる。
５２で発生されたマイクロ波は、サーキュレータ５３を
通してアンテナ５１から空間に放射される。計測対象か
ら反射してきた信号を送信と同じアンテナ５１で受信
し、サーキュレータ５３を通し、信号ミクサ５６に入
れ、マイクロ波からＩＦ（中間周波）信号に変換し、Ｉ
Ｆ増幅器５９を介して位相検波器６２に供給する。位相
検波器では９０゜ハイブリッド６０から供給される０
゜、９０゜位相差を有する基準信号からそれぞれＣＯＨ
Ｏ−Ｉビデオ６３、ＣＯＨＯ−Ｑビデオ６４を作成す
る。基準信号は方向性結合器５４で送信波の一部を分岐
しＣＯＨＯミクサ５７で混合し、コヒーレント発振器５
８で発生させたもので、送信波に対し同じ位相を持つ。
６５の消去器ではＣＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ６３、６４か
ら送信パルスに対し一定信号のものを消去し、変化する
ものだけを取り出す。グランドクラッタ等不要信号はレ
ーダとの位置関係が一定であるためパルスごとに変化す
ることがあまりなく、通常の移動目標のみを取出し、不
要信号を抑圧するこができる。消去器６５の出力である
ＭＴＩビデオは表示装置等に送られる。
【０００５】図９において送信パルス発生から時間 Ｔ1
だけ遅延して受信された計測対象の空中線からの距離は
ＣＴ1／２（Ｃは光速度）であり、距離方向の分解能は
Ｃτ／２（τは送信パルス幅）である。リゾリューショ
ンボリューム６８の内部にある２個のターゲットは分離
できないが、Ｃτ／２以上離れれば分離可能である。レ
ーダにおいてデジタル信号処理を行なう場合、Ａ／Ｄ変
換のためのサンプリングパルス７０は、分解能の幅にあ
わせるためその間隔ΔＴを送信パルス幅τにするのが普
通である。
だけ遅延して受信された計測対象の空中線からの距離は
ＣＴ1／２（Ｃは光速度）であり、距離方向の分解能は
Ｃτ／２（τは送信パルス幅）である。リゾリューショ
ンボリューム６８の内部にある２個のターゲットは分離
できないが、Ｃτ／２以上離れれば分離可能である。レ
ーダにおいてデジタル信号処理を行なう場合、Ａ／Ｄ変
換のためのサンプリングパルス７０は、分解能の幅にあ
わせるためその間隔ΔＴを送信パルス幅τにするのが普
通である。
【０００６】以上の様に従来のレーダではグランドクラ
ッタ等のパルスヒットごとの位相が一定である不要信号
を除去し、ターゲットのみの表示を行っていた。
ッタ等のパルスヒットごとの位相が一定である不要信号
を除去し、ターゲットのみの表示を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ装置は以
上のように構成されているので、消去器６５でグランド
クラッタ等、距離固定の信号の除去することができる
が、ウェザークラッタ等の不要信号についてはヒットご
とに位相が変動するため完全に除去できなかった。また
クラッタの種類の識別を行なうことができなかった。
上のように構成されているので、消去器６５でグランド
クラッタ等、距離固定の信号の除去することができる
が、ウェザークラッタ等の不要信号についてはヒットご
とに位相が変動するため完全に除去できなかった。また
クラッタの種類の識別を行なうことができなかった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ビデオ信号の中からターゲット
（目標）からの信号と、ウェザークラッタ等の不要信号
とを識別する識別装置を得ることを目的としている。
ためになされたもので、ビデオ信号の中からターゲット
（目標）からの信号と、ウェザークラッタ等の不要信号
とを識別する識別装置を得ることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
記載の目標識別装置は以下の要素を有する。 （ａ）目標等からエコー信号を受信して出力する信号出
力部、（ｂ）信号出力部からの異なる時刻における信号
をサンプリングしてそれぞれ元信号と遅延信号として格
納するレジスタ、（ｃ） 元信号と遅延信号との相関関
係を求める相関演算器、（ｄ） 相関演算器で求められ
た相関関係から、所定の相関関係を呈する目標を判定す
る判定器。
記載の目標識別装置は以下の要素を有する。 （ａ）目標等からエコー信号を受信して出力する信号出
力部、（ｂ）信号出力部からの異なる時刻における信号
をサンプリングしてそれぞれ元信号と遅延信号として格
納するレジスタ、（ｃ） 元信号と遅延信号との相関関
係を求める相関演算器、（ｄ） 相関演算器で求められ
た相関関係から、所定の相関関係を呈する目標を判定す
る判定器。
【００１０】この発明に係る請求項２記載の目標識別方
法は以下の要素を有する。 （ａ）目標等からの信号をサンプリングするサンプリン
グ工程、（ｂ）サンプリング工程の所定時間後、再び目
標等からの信号をサンプリングする再サンプリング工
程、（ｃ） サンプリング工程と再サンプリング工程で
サンプリングされた信号の相関関係を計算する相関演算
工程、（ｄ） 相関演算工程で得られた相関関係が、目
標の呈する相関関係であるかを判定する判定工程。
法は以下の要素を有する。 （ａ）目標等からの信号をサンプリングするサンプリン
グ工程、（ｂ）サンプリング工程の所定時間後、再び目
標等からの信号をサンプリングする再サンプリング工
程、（ｃ） サンプリング工程と再サンプリング工程で
サンプリングされた信号の相関関係を計算する相関演算
工程、（ｄ） 相関演算工程で得られた相関関係が、目
標の呈する相関関係であるかを判定する判定工程。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明における目標識別装置は、
レジスタにより、異なる時刻における信号出力部から出
力された信号データを格納し、相関演算器により、それ
らのデータ相互の相関を計算する。判定器は、その相関
関係を、目標が呈する相関関係及びウェザークラッタ等
の呈する相関関係と比較することにより、得られた相関
関係が目標の呈するものかを判定し、目標を識別する。
レジスタにより、異なる時刻における信号出力部から出
力された信号データを格納し、相関演算器により、それ
らのデータ相互の相関を計算する。判定器は、その相関
関係を、目標が呈する相関関係及びウェザークラッタ等
の呈する相関関係と比較することにより、得られた相関
関係が目標の呈するものかを判定し、目標を識別する。
【００１２】請求項２記載の発明における目標識別方法
は、サンプリング工程と再サンプリング工程により異な
る時刻における目標等からの受信信号をサンプリングす
る。次に、相関演算工程は、サンプリングされた信号間
の相関関係を計算する。そして、判定工程は、得られた
相関関係が、目標が呈する相関関係か、ウェザークラッ
タ等の不要信号が呈する相関関係かを判定する。
は、サンプリング工程と再サンプリング工程により異な
る時刻における目標等からの受信信号をサンプリングす
る。次に、相関演算工程は、サンプリングされた信号間
の相関関係を計算する。そして、判定工程は、得られた
相関関係が、目標が呈する相関関係か、ウェザークラッ
タ等の不要信号が呈する相関関係かを判定する。
【００１３】
【実施例】実施例を説明する前に、ここでは、この発明
の基礎となる原理を説明する。
の基礎となる原理を説明する。
【００１４】従来例で説明したように、図９（ａ）に示
すリゾリューションボリューム６８が距離方向の処理の
最小単位（分解能）であり、これ以下の距離について処
理を行なっていなかった。
すリゾリューションボリューム６８が距離方向の処理の
最小単位（分解能）であり、これ以下の距離について処
理を行なっていなかった。
【００１５】ここでリゾリューションボリューム６８に
ついて考察をすすめる。図１０は、リゾリューションボ
リューム６８とサンプリングパルス１０とその時の電圧
信号の様子を示している。リゾリューションボリューム
６８内に１つのターゲットＭがあり、１点とみなすこと
ができるものとする。図において、（ａ）はリゾリュー
ションボリューム６８の中心にターゲットＭがある場
合、（ｂ）は遅延時間ΔＴ1後のリゾリューションボリ
ュームを示す図、（ｃ）は、遅延時間ΔＴ2後のリゾリ
ューションボリュームを示す図である。また、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状
態で、サンプリングパルス１０を用いてサンプリングし
た場合の電圧信号を示す図である。（ｄ）は、サンプリ
ングパルス１０の時点でターゲットＭがリゾリューショ
ンボリューム内にあるのでＶ（ Ｔ1）の電圧信号が得ら
れたことを示している。また（ｅ）は（ｄ）のサンプリ
ングタイムより ΔＴ1遅れた時点でサンプリングした場
合を示しており、（ｂ）に示すように、ターゲットＭは
まだリゾリューションボリューム内なので Ｖ（Ｔ1＋Δ
Ｔ1）の電圧信号を得たことを示している。図からわか
るように、Ｖ（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）は同一ターゲ
ットＭからの信号でありＶ（Ｔ1）＝Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）
である。次に、（ｆ）は（ｄ）のサンプリングタイム
ΔＴ2遅れた時点でサンプリングした場合を示してお
り、（ｃ）に示すように、ターゲットＭはすでにリゾリ
ューションボリューム外なのでＶ（Ｔ1＋ΔＴ2）の電圧
信号はゼロであることを示している。
ついて考察をすすめる。図１０は、リゾリューションボ
リューム６８とサンプリングパルス１０とその時の電圧
信号の様子を示している。リゾリューションボリューム
６８内に１つのターゲットＭがあり、１点とみなすこと
ができるものとする。図において、（ａ）はリゾリュー
ションボリューム６８の中心にターゲットＭがある場
合、（ｂ）は遅延時間ΔＴ1後のリゾリューションボリ
ュームを示す図、（ｃ）は、遅延時間ΔＴ2後のリゾリ
ューションボリュームを示す図である。また、（ｄ）、
（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状
態で、サンプリングパルス１０を用いてサンプリングし
た場合の電圧信号を示す図である。（ｄ）は、サンプリ
ングパルス１０の時点でターゲットＭがリゾリューショ
ンボリューム内にあるのでＶ（ Ｔ1）の電圧信号が得ら
れたことを示している。また（ｅ）は（ｄ）のサンプリ
ングタイムより ΔＴ1遅れた時点でサンプリングした場
合を示しており、（ｂ）に示すように、ターゲットＭは
まだリゾリューションボリューム内なので Ｖ（Ｔ1＋Δ
Ｔ1）の電圧信号を得たことを示している。図からわか
るように、Ｖ（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）は同一ターゲ
ットＭからの信号でありＶ（Ｔ1）＝Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）
である。次に、（ｆ）は（ｄ）のサンプリングタイム
ΔＴ2遅れた時点でサンプリングした場合を示してお
り、（ｃ）に示すように、ターゲットＭはすでにリゾリ
ューションボリューム外なのでＶ（Ｔ1＋ΔＴ2）の電圧
信号はゼロであることを示している。
【００１６】図１０（ａ）、（ｄ）に示すリゾリューシ
ョンボリューム６８の中心にターゲットがあるとした場
合と、（ｂ）、（ｅ）に示すサンプリングパルスを Δ
Ｔ1だけ遅延させた場合とで相関をとると、それぞれの
電圧をＶ（Ｔ1）、Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）とおくと
ョンボリューム６８の中心にターゲットがあるとした場
合と、（ｂ）、（ｅ）に示すサンプリングパルスを Δ
Ｔ1だけ遅延させた場合とで相関をとると、それぞれの
電圧をＶ（Ｔ1）、Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）とおくと
【００１７】
【数１】
【００１８】となる。そして、相関計算は、サンプリン
グパルスのヒットごとに時間平均を行なって求めること
とすると、まず、Ｖ*（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）の積で
あるＶ*（Ｔ1）・Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）の期待値（expectat
ion）Ｅを計算する。
グパルスのヒットごとに時間平均を行なって求めること
とすると、まず、Ｖ*（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）の積で
あるＶ*（Ｔ1）・Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ1）の期待値（expectat
ion）Ｅを計算する。
【００１９】
【数２】
【００２０】となり、ｒ0をアンテナとターゲット間の
距離とし、その電力をＰ（ｒ0）とすると、この右辺
（１／２）Ａ2はＰ（ｒ0）に等しい。
距離とし、その電力をＰ（ｒ0）とすると、この右辺
（１／２）Ａ2はＰ（ｒ0）に等しい。
【００２１】また図１０（ｃ）、（ｆ）において、リゾ
リューションボリューム６８内にターゲットがないので
Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ2）＝０であり、Ｅ［Ｖ*（Ｔ1）・Ｖ（Ｔ
1 ＋ΔＴ1）］＝０である。
リューションボリューム６８内にターゲットがないので
Ｖ（Ｔ1＋ΔＴ2）＝０であり、Ｅ［Ｖ*（Ｔ1）・Ｖ（Ｔ
1 ＋ΔＴ1）］＝０である。
【００２２】そして、Ｅ［Ｖ*（Ｔ1）・Ｖ（Ｔ1＋Δ
Ｔ1）］をＲ（ΔＴ）とおくと
Ｔ1）］をＲ（ΔＴ）とおくと
【００２３】
【数３】
【００２４】を得る。このＲ（ΔＴ）を図１１に示す。
【００２５】ここでリゾリューションボリューム６８の
中心にターゲットＭがあると仮定したが、任意の位置に
あってもよく、その時、Ｒ（ΔＴ）は図１１左・右にシ
フトするが形状は変わらないので同様に取扱うことがで
きる。
中心にターゲットＭがあると仮定したが、任意の位置に
あってもよく、その時、Ｒ（ΔＴ）は図１１左・右にシ
フトするが形状は変わらないので同様に取扱うことがで
きる。
【００２６】次にウェザークラッタの場合を考察する。
図１２にリゾリューションボリューム６８中に降水粒子
が充満している場合を示す。この場合、降水粒子は連続
的に分布していると考えられるので、前述の図１０の場
合と異なる性質を示す。相関関数は、
図１２にリゾリューションボリューム６８中に降水粒子
が充満している場合を示す。この場合、降水粒子は連続
的に分布していると考えられるので、前述の図１０の場
合と異なる性質を示す。相関関数は、
【００２７】
【数４】
【００２８】となる。図１３にＲ（ΔＴ）のグラフを示
す。（なお、ウェザークラッタに関する以上の議論はRi
chard J． Doviak，Dusan S．Zrnic “Doppler Radar
andWeather Observations”に詳しい。）
す。（なお、ウェザークラッタに関する以上の議論はRi
chard J． Doviak，Dusan S．Zrnic “Doppler Radar
andWeather Observations”に詳しい。）
【００２９】以上のことから、ターゲットとウェザーク
ラッタの相関関数がそれぞれ式３、式４に示すように異
なるので、この性質を使ってターゲットとウェザークラ
ッタとを識別することができる。
ラッタの相関関数がそれぞれ式３、式４に示すように異
なるので、この性質を使ってターゲットとウェザークラ
ッタとを識別することができる。
【００３０】実施例１．以下、上記原理を用いたこの発
明の一実施例を図に基づいて説明する。図１は、この発
明に係る目標識別装置の一例を示す図であり、図におい
て、６１、６２、６３、６４は、従来例で説明した図８
と同様のものである。また、図示していないが、ＩＦ信
号６１を生成するためには図８のような従来のレーダ装
置があるもとのする。
明の一実施例を図に基づいて説明する。図１は、この発
明に係る目標識別装置の一例を示す図であり、図におい
て、６１、６２、６３、６４は、従来例で説明した図８
と同様のものである。また、図示していないが、ＩＦ信
号６１を生成するためには図８のような従来のレーダ装
置があるもとのする。
【００３１】図１において、５はＣＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデ
オ６３、６４をサンプルしデジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換器、６、７はＡ／Ｄ変換器５の出力であるＩ，Ｑデ
ジタルビデオ、８はサンプリングパルス、９はディレイ
ライン、１０はサンプリングパルス８をある時間遅延さ
せた相関計算遅延サンプリングパルス、１１は相関計算
遅延サンプリングパルス１０のタイミングでＣＯＨＯ−
Ｉ，Ｑビデオをサンプルし、デジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器、１２、１３はＡ／Ｄ変換器１１の出力である
遅延Ｉ，Ｑデジタルビデオ、１４はＩ，Ｑデジタルビデ
オ６、７と遅延Ｉ、Ｑデジタルビデオ１２、１３を一時
的に蓄えるレジスタ、１５はＩ、Ｑ信号からなるビデオ
信号、１６は同様な遅延ビデオ信号、１７はビデオ信号
１５と遅延ビデオ信号１６の相関をとる相関演算器、１
８は相関演算器１７の結果を記憶しておくメモリ、１９
は相関関数を判定する判定器、２０は判定器の出力であ
る識別結果である。
オ６３、６４をサンプルしデジタル値に変換するＡ／Ｄ
変換器、６、７はＡ／Ｄ変換器５の出力であるＩ，Ｑデ
ジタルビデオ、８はサンプリングパルス、９はディレイ
ライン、１０はサンプリングパルス８をある時間遅延さ
せた相関計算遅延サンプリングパルス、１１は相関計算
遅延サンプリングパルス１０のタイミングでＣＯＨＯ−
Ｉ，Ｑビデオをサンプルし、デジタル値に変換するＡ／
Ｄ変換器、１２、１３はＡ／Ｄ変換器１１の出力である
遅延Ｉ，Ｑデジタルビデオ、１４はＩ，Ｑデジタルビデ
オ６、７と遅延Ｉ、Ｑデジタルビデオ１２、１３を一時
的に蓄えるレジスタ、１５はＩ、Ｑ信号からなるビデオ
信号、１６は同様な遅延ビデオ信号、１７はビデオ信号
１５と遅延ビデオ信号１６の相関をとる相関演算器、１
８は相関演算器１７の結果を記憶しておくメモリ、１９
は相関関数を判定する判定器、２０は判定器の出力であ
る識別結果である。
【００３２】図２は、データをサンプリングするタイミ
ングを示すタイミングチャートであり、６３、６４はＣ
ＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオであり８はサンプリングパルス、
１０は相関計算遅延パルス、Ｔはサンプリング周期、Δ
Ｔは遅延時間である。
ングを示すタイミングチャートであり、６３、６４はＣ
ＯＨＯ−Ｉ，Ｑビデオであり８はサンプリングパルス、
１０は相関計算遅延パルス、Ｔはサンプリング周期、Δ
Ｔは遅延時間である。
【００３３】また図３は１９の判定器の構成を表わす図
であり、図において２１は相関関数Ｒ（ΔＴ）をある一
定のスレッショルドで切り、その時のΔＴを求める検出
器、２２は検出器２１で求めたΔＴによって相関関数を
判別する判別器である。
であり、図において２１は相関関数Ｒ（ΔＴ）をある一
定のスレッショルドで切り、その時のΔＴを求める検出
器、２２は検出器２１で求めたΔＴによって相関関数を
判別する判別器である。
【００３４】次に、動作について説明する。 （ａ）サンプリング工程 識別しようとする時刻 Ｔ1（距離ｒ1＝ＣＴ1／２）に注
目し、その時刻のビデオ信号をサンプリングする。この
サンプリング工程は以下のようにして行なわれる。ＣＯ
ＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ信号６３、６４を図２に示すように
サンプリングパルス８で一定間隔Ｔでサンプルし、Ａ／
Ｄ変換器５でデジタル化する。それをレジスタ１４に格
納する。サンプリングパルス８は一定間隔Ｔでサンプリ
ングされているので時刻 Ｔ1に係わるデータ、その近傍
のデータを格納し、レジスタの容量の許す限り多くのデ
ータを格納する。レジスタ１４の内部にはＩ，Ｑのビデ
オが複素数の形で、すなわちＩ＋ｊＱの形で格納され
る。
目し、その時刻のビデオ信号をサンプリングする。この
サンプリング工程は以下のようにして行なわれる。ＣＯ
ＨＯ−Ｉ，Ｑビデオ信号６３、６４を図２に示すように
サンプリングパルス８で一定間隔Ｔでサンプルし、Ａ／
Ｄ変換器５でデジタル化する。それをレジスタ１４に格
納する。サンプリングパルス８は一定間隔Ｔでサンプリ
ングされているので時刻 Ｔ1に係わるデータ、その近傍
のデータを格納し、レジスタの容量の許す限り多くのデ
ータを格納する。レジスタ１４の内部にはＩ，Ｑのビデ
オが複素数の形で、すなわちＩ＋ｊＱの形で格納され
る。
【００３５】（ｂ）再サンプリング工程 次に一定時間ΔＴだけずらした時刻のビデオ信号をサン
プリングする。この再サンプリング工程は以下のように
して行なわれる。サンプリングパルス８をディレイライ
ン９を通し、図２（ｃ）に示すようにΔＴだけ遅延さ
せ、相関計算遅延サンプリングパルス１０とする。相関
計算遅延サンプリングパルス１０のパルスでサンプリン
グしたデータを（ａ）と同様にレジスタ１４に格納す
る。これも複素数の形、すなわち、Ｉ′＋ｊＱ′の形で
レジスタ１４に格納される。
プリングする。この再サンプリング工程は以下のように
して行なわれる。サンプリングパルス８をディレイライ
ン９を通し、図２（ｃ）に示すようにΔＴだけ遅延さ
せ、相関計算遅延サンプリングパルス１０とする。相関
計算遅延サンプリングパルス１０のパルスでサンプリン
グしたデータを（ａ）と同様にレジスタ１４に格納す
る。これも複素数の形、すなわち、Ｉ′＋ｊＱ′の形で
レジスタ１４に格納される。
【００３６】（ｃ）相関演算工程 次に、（ａ）と（ｂ）で得た信号の相関を求める。相関
はサンプリングパルスヒットごとの時間平均であるとす
ると、以下のようになる。
はサンプリングパルスヒットごとの時間平均であるとす
ると、以下のようになる。
【００３７】
【数５】
【００３８】このように相関演算器１７では式５の計算
を行なえばよく、乗算器と加算器とで簡単に実現でき
る。
を行なえばよく、乗算器と加算器とで簡単に実現でき
る。
【００３９】さらに、相関演算工程は、ΔＴを［−τ，
τ］又はそれ以上の範囲で変化させ、相関関数Ｒ（Δ
Ｔ）を求める。式５ではある１つのΔＴに対し相関を計
算したので、ディレイライン９で遅延時間を調整し種々
のΔＴについて相関を計算する。その結果をメモリ１８
に格納すれば任意のΔＴについて相関関数Ｒ（ΔＴ）を
求めることができる。
τ］又はそれ以上の範囲で変化させ、相関関数Ｒ（Δ
Ｔ）を求める。式５ではある１つのΔＴに対し相関を計
算したので、ディレイライン９で遅延時間を調整し種々
のΔＴについて相関を計算する。その結果をメモリ１８
に格納すれば任意のΔＴについて相関関数Ｒ（ΔＴ）を
求めることができる。
【００４０】（ｄ）判定工程 次に、判定工程では、Ｒ（ΔＴ）式３と式４のどちらか
に対応するか調べ、その信号がターゲットであるかウェ
ザークラッタであるかを判定器１９で判定する。そし
て、その結果を識別結果２０として出力する。
に対応するか調べ、その信号がターゲットであるかウェ
ザークラッタであるかを判定器１９で判定する。そし
て、その結果を識別結果２０として出力する。
【００４１】判定にいくつかの方法が考えられるが、こ
こでは図４に示す方法について説明する。図において、
２３は、ターゲットが呈する相関関数に基づいて描いた
ターゲットの相関関数、２４は、ウェザークラッタが呈
する相関関数に基づいて描いたウェザークラッタの相関
関数であり、それぞれ図１２と図１３に示したものであ
り、ここでは破線で示している。２５は測定された相関
関数であり実線で示している。２６はスレッショルドレ
ベルであり、測定された相関関数２５がターゲットかウ
ェザークラッタかを判定するためのレベルを示すもので
ある。
こでは図４に示す方法について説明する。図において、
２３は、ターゲットが呈する相関関数に基づいて描いた
ターゲットの相関関数、２４は、ウェザークラッタが呈
する相関関数に基づいて描いたウェザークラッタの相関
関数であり、それぞれ図１２と図１３に示したものであ
り、ここでは破線で示している。２５は測定された相関
関数であり実線で示している。２６はスレッショルドレ
ベルであり、測定された相関関数２５がターゲットかウ
ェザークラッタかを判定するためのレベルを示すもので
ある。
【００４２】図３、図４においてスレッショルドレベル
２６を０に近いレベルに設定しておき、検出器２７でそ
の時のΔＴを求める。それらをΔＴｘ、ΔＴｙとすると
ΔＴｘ、ΔＴｙが−τ／２、τ／２と、−τ、τのどち
らに近いかを判別器２２で判別する。例えばｅ1＝｜Δ
Ｔｘ＋τ／２｜＋｜ΔＴｙ−τ／２｜とｅ2＝｜ΔＴｘ
＋τ｜＋｜ΔＴｙ−τ｜の大小を判別する方法が考えら
れる。たとえば、図において、｜τ｜＝１．０、｜τ／
２｜＝０．５、ΔＴｘ＝−０．６、ΔＴｙ＝０．７とす
ると、 ｅ1＝ ｜−０．６＋０．５｜＋｜０．７−０．５｜＝
０．１＋０．２＝０．３ ｅ2＝ ｜−０．６＋１．０｜＋｜０．７−１．０｜＝
０．４＋０．３＝０．７ したがってｅ1＜ｅ2となり測定された相関関数２５は、
ターゲットの相関関数２３により近いことが判定でき
る。
２６を０に近いレベルに設定しておき、検出器２７でそ
の時のΔＴを求める。それらをΔＴｘ、ΔＴｙとすると
ΔＴｘ、ΔＴｙが−τ／２、τ／２と、−τ、τのどち
らに近いかを判別器２２で判別する。例えばｅ1＝｜Δ
Ｔｘ＋τ／２｜＋｜ΔＴｙ−τ／２｜とｅ2＝｜ΔＴｘ
＋τ｜＋｜ΔＴｙ−τ｜の大小を判別する方法が考えら
れる。たとえば、図において、｜τ｜＝１．０、｜τ／
２｜＝０．５、ΔＴｘ＝−０．６、ΔＴｙ＝０．７とす
ると、 ｅ1＝ ｜−０．６＋０．５｜＋｜０．７−０．５｜＝
０．１＋０．２＝０．３ ｅ2＝ ｜−０．６＋１．０｜＋｜０．７−１．０｜＝
０．４＋０．３＝０．７ したがってｅ1＜ｅ2となり測定された相関関数２５は、
ターゲットの相関関数２３により近いことが判定でき
る。
【００４３】以上、実施例１では、レーダにおけるター
ゲットとウェザークラッタの識別装置として、レーダビ
デオ信号のサンプリングパルスを一定時間遅延させるデ
ィレイラインと遅延ビデオ信号と元のビデオ信号との相
関を求める相関演算器と、その出力の相関関数の波形を
判定する判定器を有するターゲットとウェザークラッタ
の識別装置を説明した。そして、特に、相関関数Ｒ（Δ
Ｔ）が０に近い値を与えるΔＴを求める検出器と、その
値によって相関関数の波形を判定する判別器を有するタ
ーゲットとウェザークラッタの識別装置を説明した。
ゲットとウェザークラッタの識別装置として、レーダビ
デオ信号のサンプリングパルスを一定時間遅延させるデ
ィレイラインと遅延ビデオ信号と元のビデオ信号との相
関を求める相関演算器と、その出力の相関関数の波形を
判定する判定器を有するターゲットとウェザークラッタ
の識別装置を説明した。そして、特に、相関関数Ｒ（Δ
Ｔ）が０に近い値を与えるΔＴを求める検出器と、その
値によって相関関数の波形を判定する判別器を有するタ
ーゲットとウェザークラッタの識別装置を説明した。
【００４４】実施例２．次に、図５は判定器１９の別の
構成を表す図である。図にいおて２７は正規化回路、２
８は相関関数の波形を記憶している相関関数パターンメ
モリＡ、２９は相関関数パターンメモリ１（２８）と同
じ機能を有する相関関数パターンメモリＢ、３０は正規
化回路２７と相関関数パターンメモリＡ２８又は正規化
回路２７と相関関数パターンメモリＢ２９との距離を計
算するパターン間距離計算器、３１はパターン間距離計
算器３０の出力に基づいて相関関数の判別を行なう判別
器である。
構成を表す図である。図にいおて２７は正規化回路、２
８は相関関数の波形を記憶している相関関数パターンメ
モリＡ、２９は相関関数パターンメモリ１（２８）と同
じ機能を有する相関関数パターンメモリＢ、３０は正規
化回路２７と相関関数パターンメモリＡ２８又は正規化
回路２７と相関関数パターンメモリＢ２９との距離を計
算するパターン間距離計算器、３１はパターン間距離計
算器３０の出力に基づいて相関関数の判別を行なう判別
器である。
【００４５】次に、この動作を図６を用いて説明する。
（ａ）における２３は、式３に基づくターゲットの相関
関数 ＲM（ΔＴ）のパターン、（ｂ）における２４は、
式４に基づくウェザークラッタの相関関数 ＲW（ΔＴ）
のパターンである。２５は測定された相関関数のパター
ンである。また、ｘiはΔＴiにおける測定された相関関
係の値、ｙiはΔＴiにおけるＲM（ΔＴ）とＲW（ΔＴ）
の値である。このように、この実施例２では、あらかじ
めターゲット、ウェザークラッタ用のパターンＲM（Δ
Ｔ）、 ＲW（ΔＴ）（式３及び４）を、それぞれ相関関
数パターンメモリＡ（２８）、Ｂ（２９）に格納してお
き、測定された相関関数２５をこれらと比較する。ま
ず、メモリ１８の出力を、ピークレベルを一定値（例え
ば１）にする正規化回路２７であわせ、パターン間距離
計算器３０でｘiとｙiの距離を求め、その大小で判別す
る。
（ａ）における２３は、式３に基づくターゲットの相関
関数 ＲM（ΔＴ）のパターン、（ｂ）における２４は、
式４に基づくウェザークラッタの相関関数 ＲW（ΔＴ）
のパターンである。２５は測定された相関関数のパター
ンである。また、ｘiはΔＴiにおける測定された相関関
係の値、ｙiはΔＴiにおけるＲM（ΔＴ）とＲW（ΔＴ）
の値である。このように、この実施例２では、あらかじ
めターゲット、ウェザークラッタ用のパターンＲM（Δ
Ｔ）、 ＲW（ΔＴ）（式３及び４）を、それぞれ相関関
数パターンメモリＡ（２８）、Ｂ（２９）に格納してお
き、測定された相関関数２５をこれらと比較する。ま
ず、メモリ１８の出力を、ピークレベルを一定値（例え
ば１）にする正規化回路２７であわせ、パターン間距離
計算器３０でｘiとｙiの距離を求め、その大小で判別す
る。
【００４６】
【数６】
【００４７】ｄM＜ｄwならターゲットであり、ｄM＞ｄw
ならウェザークラッタであると判定する。
ならウェザークラッタであると判定する。
【００４８】以上のように、この実施例２では、判定器
１９に、相関関数を正規化する正規回路２７と、相関関
数のパターンをあらかじめ記憶しておく相関関数パター
ンメモリ２８、２９と、正規化された相関関数と相関関
数パターンメモリに記憶されているパターンとの距離を
求めるパターン間距離計算器３０と、パターン間距離計
算器の出力の大小を判定する判別器３１を有するターゲ
ットとウェザークラックの識別装置を説明した。
１９に、相関関数を正規化する正規回路２７と、相関関
数のパターンをあらかじめ記憶しておく相関関数パター
ンメモリ２８、２９と、正規化された相関関数と相関関
数パターンメモリに記憶されているパターンとの距離を
求めるパターン間距離計算器３０と、パターン間距離計
算器の出力の大小を判定する判別器３１を有するターゲ
ットとウェザークラックの識別装置を説明した。
【００４９】実施例３．なお、上記実施例１ではＡ／Ｄ
変換器を５と１１の２種類を用意したが、図７に示す様
に１種類とし、レジスタ１４のラッチタイミングでＶ
（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）とを得てもよい。図１の例
はＡ／Ｄ変換器５の変換時間に余裕がない場合に適し、
図７の例は変換時間に余裕がある場合に適する。
変換器を５と１１の２種類を用意したが、図７に示す様
に１種類とし、レジスタ１４のラッチタイミングでＶ
（Ｔ1）とＶ（Ｔ1＋ΔＴ1）とを得てもよい。図１の例
はＡ／Ｄ変換器５の変換時間に余裕がない場合に適し、
図７の例は変換時間に余裕がある場合に適する。
【００５０】実施例４．また、上記実施例では降水粒子
の反射によるウェザークラッタの場合を示したが、ター
ゲットと相関関数が異なる場合に、これらの不要信号に
ついても同様に識別することができ、上記発明を適用す
ることができる。
の反射によるウェザークラッタの場合を示したが、ター
ゲットと相関関数が異なる場合に、これらの不要信号に
ついても同様に識別することができ、上記発明を適用す
ることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ビデ
オ信号を、サンプリングパルスとある時間遅延させた相
関遅延サンプリングパルスとでサンプルし、それらのデ
ータ相互の相関をとり、その関数の形の差異を判別する
ようにしたので、従来不可能であったターゲットの信号
とウェザークラッタ等の不要信号の識別を比較的簡単に
行なうことができる。
オ信号を、サンプリングパルスとある時間遅延させた相
関遅延サンプリングパルスとでサンプルし、それらのデ
ータ相互の相関をとり、その関数の形の差異を判別する
ようにしたので、従来不可能であったターゲットの信号
とウェザークラッタ等の不要信号の識別を比較的簡単に
行なうことができる。
【図１】この発明の一実施例によるレーダにおけるター
ゲットとウェザークラッタの識別装置を示すブロック
図。
ゲットとウェザークラッタの識別装置を示すブロック
図。
【図２】データをサンプルするタイミングを示すタイミ
ングチャート図。
ングチャート図。
【図３】この発明の一実施例による判定器を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図４】図３の動作の説明図。
【図５】他の実施例による判定器を示すブロック図。
【図６】図５の動作の説明図。
【図７】他の実施例のよるレーダにおけるターゲットと
ウェザークラッタの識別装置を示すブロック図。
ウェザークラッタの識別装置を示すブロック図。
【図８】従来のレーダを示すブロック図。
【図９】アンテナから放射された電波の空間における状
態を示す概念図。
態を示す概念図。
【図１０】ターゲットとリゾリューションボリュームの
関係を示す図。
関係を示す図。
【図１１】図１０の相関関数を示す図。
【図１２】ウェザークラッタとリゾリューションの関係
を示す図。
を示す図。
【図１３】図１２の相関関数を示す図。
５ Ａ／Ｄ変換器 ６ Ｉデジタルビデオ ７ Ｑデジタルビデオ ８ サンプリングパルス ９ ディレイライン １０ 相関計算遅延サンプリングパルス １１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 遅延Ｉデジタルビデオ １３ 遅延Ｑデジタルビデオ １４ レジスタ １５ ビデオ信号 １６ 遅延ビデオ信号 １７ 相関演算器 １８ メモリ １９ 判定器 ２０ 識別結果 ２１ 検出器 ２２ 判別器 ２３ ターゲットの相関関数 ２４ ウェザークラッタの相関関数 ２５ 測定された相関関数 ２６ スレッショルドレベル ２７ 正規化回路 ２８ 相関関数パターンメモリＡ ２９ 相関関数パターンメモリＢ ３０ パターン間距離計算器 ３１ 判別器 ５１ アンテナ ５２ マグネトロン ５３ サーキュレータ ５４ 方向性結合器 ５５ 安定化局部発振器 ５６ 信号ミクサ ５７ ＣＯＨＯミクサ ５８ コヒーレント発振器 ５９ ＩＦ増幅器 ６０ ９０゜ハイブリッド ６１ ＩＦ信号 ６２ 位相検出器 ６３ ＣＯＨＯ−Ｉビデオ ６４ ＣＯＨＯ−Ｑビデオ ６５ 消去器 ６６ タイミング回路 ６７ 変調回路 ６８ リゾリューションボリューム ６９ レーダビーム ７０ サンプリングパルス
Claims (2)
- 【請求項１】 以下の要素を有する目標識別装置 （ａ） 目標等からのエコー信号を受信して出力する信
号出力部、（ｂ） 信号出力部からの異なる時刻におけ
る信号をサンプリングしてそれぞれ元信号と遅延信号と
して格納するレジスタ、（ｃ） 元信号と遅延信号との
相関関係を求める相関演算器、（ｄ） 相関演算器で求
められた相関関係から、所定の相関関係を呈する目標を
判定する判定器。 - 【請求項２】 以下の工程を有する目標識別方法 （ａ） 目標等からの信号をサンプリングするサンプリ
ング工程、（ｂ） サンプリング工程の所定時間後、再
び目標等からの信号をサンプリングする再サンプリング
工程、（ｃ） サンプリング工程と再サンプリング工程
でサンプリングされた信号の相関関係を計算する相関演
算工程、（ｄ） 相関演算工程で得られた相関関係が、
目標の呈する相関関係であるかを判定する判定工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017327A JP2776032B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 目標識別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017327A JP2776032B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 目標識別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06207977A true JPH06207977A (ja) | 1994-07-26 |
| JP2776032B2 JP2776032B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=11940955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017327A Expired - Fee Related JP2776032B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 目標識別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776032B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013253889A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Furuno Electric Co Ltd | 物標識別装置、レーダ装置、物標識別方法およびプログラム |
| WO2015098469A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 株式会社リコー | 測距装置、電子機器、測距方法、測距プログラム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504457A (ja) * | 1973-05-17 | 1975-01-17 | ||
| JPS5651682A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-09 | Furuno Electric Co Ltd | Unnecessary-reflected-wave eliminator of radar device |
| JPS6225277A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-03 | Toshiba Corp | 距離追尾装置 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017327A patent/JP2776032B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS504457A (ja) * | 1973-05-17 | 1975-01-17 | ||
| JPS5651682A (en) * | 1979-10-01 | 1981-05-09 | Furuno Electric Co Ltd | Unnecessary-reflected-wave eliminator of radar device |
| JPS6225277A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-03 | Toshiba Corp | 距離追尾装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013253889A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Furuno Electric Co Ltd | 物標識別装置、レーダ装置、物標識別方法およびプログラム |
| WO2015098469A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 株式会社リコー | 測距装置、電子機器、測距方法、測距プログラム |
| JPWO2015098469A1 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-03-23 | 株式会社リコー | 測距装置、電子機器、測距方法、測距プログラム |
| US10302747B2 (en) | 2013-12-27 | 2019-05-28 | Ricoh Company, Ltd. | Distance measuring apparatus, electronic device, method for measuring distance, and recording medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2776032B2 (ja) | 1998-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |