JPH06308229A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーダ装置において、多次エコーを安定に除
去するとともに、１次エコーの誤検出率を低く抑える。 【構成】 送受信機３が所定のヒット数でかつ所定の送
信繰り返し周期で送信するとともに、受信したエコーを
上記ヒット数でビデオ積分する。スライサ６が送受信機
３から出力される積分ビデオを規定のしきい値で量子化
して量子化ビデオを出力する。多次エコー除去回路９が
同一仰角に対して送信繰り返し周期を短周期と長周期に
変化させ、長周期内のエコーと短周期内のエコーの一致
検定を行い、短周期に含まれる多次エコーを除去すると
ともに、方位方向へ広がった多次エコーを距離方向で検
出した多次エコーマークを基に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は受信信号に混入する多
次エコーを除去するようにしたレーダ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のレーダ装置を示す構成図で
あり、図において、１は入力端子、３は送受信機、４は
遅延回路５とスライサー６ａ，６ｂと除去パルス発生回
路７とで構成される多次エコー検出器、８は多次エコー
除去器である。

【０００３】次に上記従来のレーダ装置の動作を図８と
ともに図９を参照しながら説明する。通常、レーダ装置
は規定のレーダ断面積の目標に対して所要の覆域が得ら
れるように所定のヒット数（ここでは３ヒットとする）
で、かつ所定の送信繰り返し周期で送信を繰り返し行う
ものである。特に、送信繰り返し周期に関しては、所定
の覆域を満足するとともにデータ・レートを向上させる
ために最大探知距離相当の周期を選定するのが一般的で
ある。

【０００４】このとき、規定のレーダ断面積より大きい
目標が送信繰り返し周期に相当する距離以遠にあった場
合、その目標の覆域は拡大する。これはその目標が検出
に十分な受信レベルで受信されることを示しており、図
９ａに示す目標Ｂに対する図９ｂに示すエコーＢ１，Ｂ
２の関係で示されるように、多次エコーとして受信信号
に混入するので、レーダ装置としては不要かつ誤検出と
なる。従来のレーダ装置ではこれに対処する手段として
一般的に次に述べるスタガー送受信処理を用いることが
多い。

【０００５】送受信機３は図９ｂに示すように３ヒット
で、かつスタガー比（Ｒｃ＋ΔＲ）／Ｒｃで入力端子１
を介しアンテナ（図示せず）より送信するとともに、ア
ンテナで受信したエコーを入力端子１から入力して低雑
音増幅、周波数変換、ビデオ検波などを行い、図９ｃに
示すように３ヒットのビデオ積分した結果を出力する。
ここで受信する目標として、図９ａに示すように１次エ
コーとして受信される距離Ｒａにある目標Ａと２次エコ
ーとして受信される距離Ｒｂにある目標Ｂを想定する
と、送受信機３の入力は図９ｂに示すように得られ、送
受信機３の出力は図９ｃに示すように得られる。

【０００６】多次エコー検出器４の遅延回路５では、送
受信機３の出力ビデオをスタガー送受信処理による周期
変化分ΔＲだけ遅延して図９ｄに示すビデオを得る。次
いで、スライサ６ａ，６ｂでは、送受信機３の出力ビデ
オと遅延回路５の出力ビデオをそれぞれ規定のしきい値
で量子化して量子化ビデオを出力する。そして、除去パ
ルス発生回路７では、スライサ６ａ，６ｂの出力ビデオ
の論理積分をとり、図９ｃに示すＢ１と図９ｄに示すＢ
２とが一致する時間と、この時間よりΔＲだけ遅れた時
間の２ケ所に除去パルスを発生する。

【０００７】一方、多次エコー除去器８では、多次エコ
ー検出器４から出力された除去パルスによって遅延回路
５でΔＲ分の遅延を受けた図９ｄに示す出力ビデオから
２次エコーＢ１，Ｂ２を除去し、図９ｅに示すように１
次エコーである目標Ａについての受信信号のみを出力端
子２から出力する。

【０００８】

【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、次に示すような問題点
があった。

【０００９】（１）近傍の海面、地面などからの不要エ
コーや広範囲に分布する雨雲からの不要エコーがある場
合、誤って１次エコーを除去することがある。

【００１０】（２）パルス圧縮の手法を用いた装置の場
合、送信パルス幅が比較的長くなり、図９ｃで示した２
次エコーＢ１，Ｂ２のいずれかかが送信時間帯に重なっ
た場合に、２次エコーの検出が難しくなり、これの除去
ができなくなる。

【００１１】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、多次エコーを安定に除去できると
ともに、１次エコーの誤検出率を低く抑えることができ
るレーダ装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この第１の発明に係るレ
ーダ装置は、同一仰角に対して送信繰り返し周期を短周
期と長周期に変化させ、長周期内のエコーと短周期内の
エコーの一致検定を行い、短周期に含まれる多次エコー
を除去するとともに、方位方向へ広がった多次エコーを
距離方向で検出した多次エコーマークを基に除去する多
次エコー除去手段を備えたものである。

【００１３】この第２の発明に係るレーダ装置は、上記
多次エコー除去手段における長周期内のエコーと短周期
内のエコーの一致検定の公差を設定する一致検定公差設
定手段を設けたものである。

【００１４】この第３の発明に係るレーダ装置は、上記
多次エコー除去手段の長周期内のエコーと短周期内のエ
コーの一致を知らせる多次エコーマークおよびまたは目
標の出力を表示する表示手段を設けたものである。

【００１５】

【作用】この第１の発明におけるレーダ装置は、長周期
内のエコーのうちの短周期の期間を越えたエコーと短周
期内のエコーとの一致検定を基に、短周期のエコーに含
まれる多次エコーを除去して方位方向へ広がった多次エ
コーを除去する。

【００１６】この第２の発明におけるレーダ装置は、長
周期内のエコーと短周期内のエコーの一致検定に対する
公差を設定する。

【００１７】この第３の発明におけるレーダ装置は、多
次エコーの一致検定を知らせる多次エコーマークおよび
または目標の位置を表示する。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１乃至図７を用
い、上記従来と同一部分に同一符号を付して説明する。

【００１９】実施例１．図１はこの発明に係るレーダ装
置の実施例１を示す構成図であり、図において、１は入
力端子、２は出力端子、３は送受信機、６はスライサ、
９はメッＳージ作成回路１０と入力回路１１とＣＰＵ１
２とメモリ回路１３と出力回路１４から構成される多次
エコー除去回路、１５は上記入力回路１１とＣＰＵ１２
とメモリ回路１３と出力回路１４を有するマイクロプロ
セッサである。

【００２０】次に、この実施例１のレーダ装置の動作を
図１とともに図２乃至図４を参照しながら説明する。送
受信機３は入力端子１を介しアンテナ（図示せず）より
短周期ビームと長周期ビームを送信するとともに、アン
テナで受信したエコーを入力端子１から入力して低雑音
増幅、周波数変換、ビデオ検波などを行い、３ヒットの
ビデオ積分した結果を出力する。ここで受信する目標と
して、図４ａに示すように１次エコーとして受信される
距離Ｒａにある目標Ａと２次エコーとして受信される距
離Ｒｂにある目標Ｂを想定すると、送受信機３の短周期
ビームによる入力は図４ｂに示すように得られ、送受信
機３の短周期ビームによる出力は図４ｃに示すように得
られ、送受信機３の長周期ビームによる出力は図４ｅに
示すように得られる。スライサ６では、送受信機３の出
力ビデオを規定のしきい値で量子化して量子化ビデオを
出力する。この量子化ビデオは、１次エコーと２次以上
の多次エコーが一緒のままで、多次エコー除去回路９に
入力される。

【００２１】多次エコー除去回路９のメッセージ作成回
路１０では、上記量子化ビデオをヒットの有無、ビデオ
振幅、距離などのメッセージに変換してマイクロプロセ
ッサ１５に入力する。

【００２２】マイクロプロセッサ１５では、Ｎスキャン
目の情報をＮ＋１スキャン目にも使用して、Ｎ＋１スキ
ャン目の多次エコーを除去する。このマイクロプロセッ
サ１５の動作を図３に示すフローチャートに基づき説明
する。多次エコー除去の処理が始まると、ステップＳ１
で短周期ビームの目標レンジを計算し、繰り返し周期に
対応した複数の距離を設定する。例えば、図２ａに示す
ように短周期ビーム内に２次エコーまで存在し、その短
周期ビームの繰り返し周期Ｒｓ＝５２ＮＭの時に、１８
ＮＭと４０ＮＭに目標が検出された場合には、７０ＮＭ
と９２ＮＭにも目標を設定する。ここで、短周期ビーム
はヒット数（送信の数）を多く打ってクラッタ抑圧能力
を良くするために必要であるが、短周期ビームだけだと
多次エコーの除去が難しい。そのため、長周期ビームと
組み合わせて多次エコー除去を可能としている。長周期
ビームは遠方のレーダ断面積の大きい目標の探知を行
い、多次エコーの除去に使用する。この短周期と長周期
の決め方は、先ず、クラッタ抑圧のためにヒット数がど
れだけ必要かによって短周期を決め、次に短周期に含ま
れる多次エコーのうち、何次エコーまで除去する必要が
あるかにより長周期を決める。よって、レーダ装置の要
求性能によって短周期と長周期は変わることになる。例
えば、短周期ビームの繰り返し周期が５２ＮＭで、２次
エコーまで除去する必要があれば、５２ＮＭ×２＝１０
４ＮＭ以上の長周期ビームを、また仮に、３次エコーま
で除去する必要があれば、５２ＮＭ×３＝１５６ＮＭ以
上の長周期ビームを、同一仰角に送信する必要がある。

【００２３】次にステップＳ２では、長周期ビーム内の
目標のうち短周期レンジ内の目標を除去することによ
り、長周期ビームの目標のうち短周期ビーム内の目標を
次の処理過程へ出力しないようにする。このステップＳ
２の処理により、図２ｂに示す目標３．が除去される。

【００２４】ステップＳ３では、長周期ビーム内の目標
と短周期ビームの目標の一致検定を行う。即ち、ステッ
プＳ１で設定した目標とステップＳ２で処理した目標の
一致検定を行う。そして、ステップＳ４では、上記ステ
ップＳ３で一致がとれたペアのうち、短周期ビーム内の
目標に多次エコーマークを設定する。これを図２ａ，ｂ
について説明すると、目標１．と目標４．のペアで一致
がとれているので、目標１．に多次エコーマークを設定
する。

【００２５】次にステップＳ５では、Ｎスキャン目の情
報をメモリ１３に格納して保存する。また、上記処理を
Ｎ＋１スキャン目も実行し、そのＮ＋１スキャン目の情
報をステップＳ６でメモリ１３に格納して保存する。

【００２６】次にステップＳ７では、短周期ビーム内の
多次エコーを除去する。即ち、ステップＳ４で多次エコ
ーマークの付いた短周期ビーム内の目標が、Ｎスキャン
目またはＮ＋１スキャン目のどちらかにあれば、両スキ
ャンにおける短周期ビーム内の目標を削除する。これ
は、Ｎスキャン目の情報をＮ＋１スキャン目にも使用す
ることである。図２ｃ，ｄに示すＮ＋１スキャン目の組
み合わせでは、図２ｂに示すＮスキャン目の目標４．に
対応するエコー信号がないため、図２ｃに示す目標１．
を除去することができない。そこで、上記のようにＮス
キャン目の情報をＮ＋１スキャン目に使用することによ
り、Ｎ＋１スキャン目の多次エコーを除去できるように
している。

【００２７】次にステップＳ８では、上記ステップＳ７
の処理で残った目標を出力回路１４（多次エコー除去出
力バッファ）に出力する。これにより、多次エコー除去
回路９が図２ｅ，ｆに示すような多次エコーの除去され
た短周期ビームを出力端２に出力する。

【００２８】実施例２．上記実施例１では多次エコー除
去回路９に公差を設定していないものを示したが、図５
に示すように一致検定公差設定回路１６を設けることに
より、多次エコー除去回路９においてパラメータとして
公差を容易に設定できる。

【００２９】実施例３．上記実施例１では多次エコーマ
ークを出力していないものを示したが、図６に示すよう
に多次エコー除去回路９に表示器１７を接続し、その表
示器１７に多次エコーマークを目標出力とともに出力
し、図７ａに示すように多次エコーマークと目標出力を
シンボルマークを変えて表示することにより、目標位置
と多次エコーの発生状況を容易に確認させるか、または
図７ｂに示すように目標出力をシンボルマークで表示す
ることにより目標位置を容易に確認させることができ
る。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この第１の発明によれば
同一仰角に対して送信繰り返し周期を短周期と長周期に
変化させ、長周期内のエコーと短周期内のエコーの一致
検定を行い、短周期に含まれる多次エコーを除去すると
ともに、方位方向へ広がった多次エコーを距離方向で検
出した多次エコーマークを基に除去するように構成した
ので、多次エコーを安定かつ容易に除去でき、また、１
次エコーの誤検出率を低く抑えることができる効果があ
る。

【００３１】また、この第２の発明によれば一致検定公
差設定回路を設けるように構成したので、多次エコー除
去回路にパラメータとしての公差を容易に設定できる効
果がある。

【００３２】さらに、この第３の発明によれば多次エコ
ー除去回路の多次エコーマークおよびまたは目標の出力
を表示する表示器を設けるように構成したので、多次エ
コーマークの発生状況およびまたは目標位置を容易に確
認できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１によるレーダ装置を示す構
成図である。

【図２】実施例１による多次エコー除去回路の動作を示
すタイミングチャートである。

【図３】実施例１による多次エコー除去回路の処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】実施例１によるレーダ装置の動作を示すタイミ
ングチャートである。

【図５】この発明の実施例２によるレーダ装置を示す構
成図である。

【図６】この発明の実施例３によるレーダ装置を示す構
成図である。

【図７】実施例３の表示画面を示す平面図である。

【図８】従来のレーダ装置を示す構成図である。

【図９】従来のレーダ装置の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

３ 送受信機 ６ スライサ ９ 多次エコー除去回路 １０ メッセージ作成回路 １１ 入力回路 １２ ＣＰＵ １３ メモリ １４ 出力回路 １５ マイクロプロセッサ １６ 一致検定公差設定回路 １７ 表示器

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【手続補正書】

【提出日】平成５年７月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】図８は従来のレーダ装置を示す構成図で
あり、図において、１は入力端子、２は出力端子、３は
送受信機、４は遅延回路５とスライサー６ａ，６ｂと除
去パルス発生回路７とで構成される多次エコー検出器、
８は多次エコー除去器である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】この第３の発明に係るレーダ装置は、上記
多次エコー除去手段の長周期内のエコーと短周期内のエ
コーの一致を知らせる多次エコーマークおよび目標の出
力を表示する表示手段を設けたものである。

【手続補正４】

【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】この第３の発明におけるレーダ装置は、多
次エコーの一致検定を知らせる多次エコーマークおよび
目標の位置を表示する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】実施例１．図１はこの発明に係るレーダ装
置の実施例１を示す構成図であり、図において、１は入
力端子、２は出力端子、３は送受信機、６はスライサ、
９はメッセージ作成回路１０と入力回路１１とＣＰＵ１
２とメモリ回路１３と出力回路１４から構成される多次
エコー除去回路、１５は上記入力回路１１とＣＰＵ１２
とメモリ回路１３と出力回路１４を有するマイクロプロ
セッサである。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】さらに、この第３の発明によれば多次エコ
ー除去回路の多次エコーマークおよび目標の出力を表示
する表示器を設けるように構成したので、多次エコーマ
ークの発生状況および目標位置を容易に確認できるとい
う効果がある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信を所定のヒット数でかつ所定の送信
   繰り返し周期で行うとともに、受信したエコーを上記ヒ
   ット数でビデオ積分し、この積分ビデオを規定のしきい
   値で量子化して量子化ビデオを出力するようにしたレー
   ダ装置において、同一仰角に対して送信繰り返し周期を
   短周期と長周期に変化させ、長周期内のエコーと短周期
   内のエコーの一致検定を行い、短周期に含まれる多次エ
   コーを除去するとともに、方位方向へ広がった多次エコ
   ーを距離方向で検出した多次エコーマークを基に除去す
   る多次エコー除去手段を備えたことを特徴とするレーダ
   装置。
2. 【請求項２】 上記多次エコー除去手段における長周期
   内のエコーと短周期のエコーの一致検定の公差を設定す
   る一致検定公差設定手段を設けたことを特徴とする請求
   項第１項記載のレーダ装置。
3. 【請求項３】 上記多次エコー除去手段の多次エコーマ
   ークおよびまたは目標の出力を表示する表示手段を設け
   たことを特徴とする請求項第１項記載のレーダ装置。