JPH10170634A - Multiband radar device and method and circuit suitable for this - Google Patents

Multiband radar device and method and circuit suitable for this

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JPH10170634A
JPH10170634A JP8325628A JP32562896A JPH10170634A JP H10170634 A JPH10170634 A JP H10170634A JP 8325628 A JP8325628 A JP 8325628A JP 32562896 A JP32562896 A JP 32562896A JP H10170634 A JPH10170634 A JP H10170634A
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radar video
cfar
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南海男 水城
Masanori Sudo
正則 須藤
Shuichi Hashimoto
修一 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily eliminate a controversial point at which an actualization degree is different according to a pitch of a frequency by joining a CFAR (constant fails alarm rate) and a frequency diversity. SOLUTION: Analog control circuits 21X and 21S of a signal processing circuit to generate multiband joining radar video y(t) by joining Xx(t) and Xs(t), that is, a frequency diversity circuit having a CA-CFAR function among an indicating part internal circuit, respectively amplify Xx(t) and Xs(t), and perform processing such as the suppression of clutter, and convert them into digital radar video Xx(i) and Xs(i) (i: a discrete value to show time). A CA-CFAR circuit 23 respectively supplies a cell average Xxav obtained by performing a CA-CFAR on the Xx(i) to a correlation circuit 24 and also a deviation (ΔX= Xx(i)-Xxav) being a result of the CA-CFAR to an addition circuit 26. The adddition circuit 26 finds the multiband joining radar video y(t), and outpus/ stores it to/in a buffer memory.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶等の移動体に
搭載され当該移動体の周囲に存在する物標の映像を指示
するレーダ装置に関し、特に、複数の無線周波数を同時
並行的に利用するマルチバンドレーダ装置や、この装置
の実施に適する方法及び回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar apparatus mounted on a moving body such as a ship and instructing an image of a target existing around the moving body, and in particular, uses a plurality of radio frequencies simultaneously in parallel. The present invention relates to a multi-band radar device and a method and circuit suitable for implementing the device.

【0002】[0002]

【従来の技術及びその問題点】移動体の運行・操業に必
要な情報の一つにその周囲に存在する物標(例えば他の
船舶、海岸線、港湾、ブイ等)の映像がある。物標の存
否及びその位置を検出しその位置と共に物標の映像を画
面上に指示できる装置として、レーダ装置が周知であ
る。レーダ装置を用いた場合には、用いない場合に比
べ、一般に、より安全かつ正常な移動体運行・操業が可
能になる。
2. Description of the Related Art One of the information necessary for the operation and operation of a moving object is an image of a target (for example, another ship, a coastline, a harbor, a buoy, etc.) existing around the moving object. 2. Description of the Related Art A radar device is known as a device capable of detecting the presence or absence of a target and its position and instructing the image of the target along with the position on a screen. In general, when a radar device is used, safer and more normal operation and operation of a mobile body can be performed than when no radar device is used.

【0003】しかし、降雨、降雪が激しいとき(図3参
照)や、海面に波浪が生じているとき(図4参照)に
は、雨滴・雪片からの反射波(ウエザークラッタ)や海
面からの反射波(シークラッタ)等のクラッタ成分が相
対的に比率を増すため、物標からの反射波即ち物標信号
が埋もれやすくなる。特に、航路ブイ等の小物標を比較
的高い無線周波数(例えばXバンド)にて検出するの
は、困難になりやすい。逆に、天候が良好で海面が穏や
かなとき(凪)には海面が鏡面反射を起こしやすいた
め、海面をへた反射波によって受信信号強度が低下して
しまうことがある(図5参照:いわゆるマルチパス障
害)。また、物標の形状によっては、その物標からの反
射波同士の位相合成によりやはり受信信号強度が低下し
てしまう(図6参照)。特に、マルチパスや位相合成の
問題は、比較的低い無線周波数(例えばSバンド)にて
中距離以遠の比較的小さい物標を検出するのに、支障と
なる。
However, when rainfall or snowfall is severe (see FIG. 3) or when waves are generated on the sea surface (see FIG. 4), reflected waves (weather clutter) from raindrops and snowflakes and reflections from the sea surface Since the ratio of clutter components such as waves (sea clutter) relatively increases, the reflected wave from the target, that is, the target signal is easily buried. In particular, it tends to be difficult to detect a small target such as a channel buoy at a relatively high radio frequency (for example, X band). Conversely, when the weather is good and the sea surface is calm (calm), the sea surface is likely to cause specular reflection, and the received signal strength may be reduced by the reflected wave traveling down the sea surface (see FIG. 5: so-called). Multipath failure). Further, depending on the shape of the target, the received signal strength is also reduced due to the phase synthesis of the reflected waves from the target (see FIG. 6). In particular, the problems of multipath and phase synthesis hinder the detection of relatively small targets at intermediate distances or more at relatively low radio frequencies (eg, S band).

【0004】レーダ装置の分野では、これまで、クラッ
タにどのように対策するかといった検討が様々に行われ
てきた。クラッタへの対策として広く用いられているも
のの一つに、CFAR(Constant False Alarm Rate) と呼ば
れる回路乃至処理がある。CFARとは、大まかにいえば、
レーダ装置にて得られる極座標型式の映像信号即ちレー
ダビデオからその低周波成分を取り出し、取り出した低
周波成分をレーダビデオから減ずる処理である。一般
に、レーダビデオには、相対的に低レベルでかついずれ
の受信時刻(位置)でも現れる成分(例えばクラッタ)
と、相対的に高レベルでごく短時間に亘って現れる成分
(例えば物標信号)とが含まれているから、CFARの実行
によって、誤警報確率即ち物標でないものを物標とした
り物標であるものと物標でないとしたりする誤りの確率
を、ある一定水準以下に抑圧できる。また、CFARの一つ
に、CA−CFARとよばれるものがある。ここでいうCA(Cel
l Averaging)とは、レーダビデオからその低周波成分を
取り出す方法として、“時間軸に沿って注目受信時刻
(位置)を順次変化させながら、注目受信時刻(位置)
を中心とした数点の受信時刻(位置)におけるレーダビ
デオの平均又は加重平均を求める”という処理を採用す
るものである。注目受信時刻(位置)を中心とした数点
の受信時刻(位置)はセルと呼ばれ、またセル毎に得ら
れる平均又は加重平均はセルアベレージと呼ばれる。な
お、CFARやCAに関しては、各種の先行技術文献が存在し
ているので、後述の本発明の解釈に当たってはそれらも
参照されたい。
[0004] In the field of radar devices, various studies have been made on how to prevent clutter. One of widely used countermeasures against clutter is a circuit or process called CFAR (Constant False Alarm Rate). CFAR is, roughly speaking,
This is a process of extracting low-frequency components from a polar coordinate type video signal obtained by a radar device, that is, radar video, and subtracting the extracted low-frequency components from the radar video. In general, components (for example, clutter) that appear at a relatively low level and appear at any reception time (position) in radar video
And a component (for example, a target signal) appearing at a relatively high level for a very short time, the probability of false alarm, that is, a target that is not a target is set as a target by executing CFAR. Can be suppressed to a certain level or less. One of the CFARs is called CA-CFAR. CA (Cel)
l Averaging) is a method of extracting the low-frequency component from radar video. "Averaging), while sequentially changing the target reception time (position) along the time axis,
To find the average or weighted average of the radar video at several reception times (positions) centered on the... Several reception times (positions) centered on the reception time (position) of interest. Is called a cell, and the average or weighted average obtained for each cell is called a cell average.Because there are various prior art documents regarding CFAR and CA, in interpreting the present invention described later, See also those.

【0005】図3〜図6に例示した問題点は、このよう
なCFARを単純に適用したとしても、十分に緩和する又は
解消することはできない。即ち、図3及び図4に示した
問題点は無線周波数が高いときに、図5及び図6に示し
た問題点は無線周波数が低いときに顕著になるものであ
り、顕著になったときには、最早CFARでは十分な効果が
得られない。
[0005] The problems exemplified in FIGS. 3 to 6 cannot be sufficiently mitigated or eliminated even by simply applying such CFAR. That is, the problems shown in FIGS. 3 and 4 are significant when the radio frequency is high, and the problems shown in FIGS. 5 and 6 are significant when the radio frequency is low. CFAR is no longer effective enough.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明の目的の一つは、図3〜図6に例
示した問題点を解決可能なレーダ装置を実現することに
ある。本発明の好ましい実施形態においては、この目的
を、CFARと周波数ダイバーシティとの結合により、達成
している。
SUMMARY OF THE INVENTION One of the objects of the present invention is to realize a radar apparatus which can solve the problems exemplified in FIGS. In a preferred embodiment of the invention, this object is achieved by a combination of CFAR and frequency diversity.

【0007】本発明に係るレーダ装置はマルチバンドレ
ーダ装置、即ち複数の無線周波数にて周囲の物標を検出
可能なレーダ装置である。本発明に係るマルチバンドレ
ーダ装置は、第1レーダ部、第2レーダ部及び指示部を
備える。第1及び第2レーダ部は、いずれも、無線信号
を周囲に送信し物標からの反射波を受信することによ
り、一般に当該物標の映像及びクラッタ成分を含むレー
ダビデオを生成する。但し、第1レーダ部が使用する無
線信号の周波数は第1無線周波数、第2レーダ部が使用
する無線信号の周波数はそれとは異なる第2無線周波数
である。従って、本発明においては、第1レーダ部の出
力即ち第1レーダビデオと第2レーダ部の出力即ち第2
レーダビデオという2種類のレーダビデオが得られる。
本発明に係るマルチバンドレーダ装置の特徴の一つは、
その指示部に内蔵される(又は指示部に併設された)マ
ルチバンドレーダ用信号処理回路或いはこの回路により
実行されるレーダビデオ結合方法にあり、より詳細に
は、これらの回路又は方法におけるマルチバンド結合レ
ーダビデオの生成手順即ち改良された周波数ダイバシテ
ィ手順にある。更に詳細には、この周波数ダイバシティ
手順において、CFAR又はCA−CFARの出力を利用できるこ
とにある。
[0007] The radar apparatus according to the present invention is a multi-band radar apparatus, that is, a radar apparatus capable of detecting surrounding targets using a plurality of radio frequencies. A multi-band radar device according to the present invention includes a first radar unit, a second radar unit, and an instruction unit. Each of the first and second radar units generally generates a radar video including an image of the target and a clutter component by transmitting a radio signal to the surroundings and receiving a reflected wave from the target. However, the frequency of the radio signal used by the first radar unit is a first radio frequency, and the frequency of the radio signal used by the second radar unit is a second radio frequency different from the first radio frequency. Therefore, in the present invention, the output of the first radar unit, ie, the first radar video, and the output of the second radar unit, ie, the second
Two types of radar video, radar video, are obtained.
One of the features of the multiband radar device according to the present invention is as follows.
A signal processing circuit for a multi-band radar incorporated in (or attached to) the indicating unit or a radar video combining method executed by the circuit, and more specifically, a multi-band radar in these circuits or methods. There is a combined radar video generation procedure, ie, an improved frequency diversity procedure. More specifically, the output of CFAR or CA-CFAR can be used in this frequency diversity procedure.

【0008】本発明においては、第1レーダビデオから
その低周波成分が抽出され、抽出された低周波成分の量
に応じて第1及び第2係数のうち少なくとも一方が可変
設定される。更に、第2レーダビデオと上記第1レーダ
ビデオとの相関値が第1係数により、また第1レーダビ
デオが第2係数により、それぞれ重み付けされる。他方
で、重み付け前の第1レーダビデオから低周波成分が除
去される。そして、重み付け後の相関値、重み付け後の
第1レーダビデオ、及び低周波成分除去後の第1レーダ
ビデオの結合をさせることによって、マルチバンド結合
レーダビデオが生成される。生成されたマルチバンド結
合レーダビデオは、物標映像の指示に利用される。
In the present invention, the low-frequency component is extracted from the first radar video, and at least one of the first and second coefficients is variably set according to the amount of the extracted low-frequency component. Further, the correlation value between the second radar video and the first radar video is weighted by the first coefficient, and the first radar video is weighted by the second coefficient. On the other hand, low frequency components are removed from the first radar video before weighting. Then, a multi-band combined radar video is generated by combining the correlation value after the weighting, the first radar video after the weighting, and the first radar video after the low-frequency component removal. The generated multi-band combined radar video is used for indicating a target image.

【0009】このような手順を実行することによって、
本発明においては、無線周波数の高低に応じて顕在化し
やすさが異なる問題点を、容易に解消することが可能に
なる。例えば、第1無線周波数がXバンドに、第2無線
周波数がSバンドに、各々属するよう、設計したとす
る。このような無線周波数設計の下では、図3や図4に
示される問題点は第1レーダビデオに現れやすく、図5
や図6に示される問題点は第2レーダビデオに現れやす
い。他方、図3や図4に示される問題点が顕在化してい
るときには、第1レーダビデオ中の低周波成分が比較的
高レベルになる。従って、第1レーダビデオから取り出
した低周波成分が比較的高レベルのときには第1係数を
大きくし又は第2係数を小さくし、逆に比較的低レベル
のときには第1係数を小さくし又は第2係数を大きくす
ることにより、本発明によれば、図3〜図6の問題点
を、いずれも、従来に比べ緩和し又は解消することが可
能になる。なお、ここではXバンド、Sバンドといった
具体的な周波数帯域を示したが、これは例示であり、他
の帯域にも適用できることに、留意されたい。さらに、
無線周波数の帯域が異なればその周波数帯域独特の問題
点も異なるから、本発明の目的が図3〜図6に例示した
問題点の解消に限定されるべきでないことにも、留意さ
れたい。
By executing such a procedure,
In the present invention, it is possible to easily solve the problem that the easiness of occurrence differs depending on the level of the radio frequency. For example, it is assumed that the first radio frequency is designed to belong to the X band and the second radio frequency is designed to belong to the S band. Under such a radio frequency design, the problems shown in FIGS. 3 and 4 are likely to appear in the first radar video, and FIG.
And the problems shown in FIG. 6 tend to appear in the second radar video. On the other hand, when the problems shown in FIGS. 3 and 4 become apparent, the low-frequency component in the first radar video becomes relatively high. Therefore, when the low frequency component extracted from the first radar video is at a relatively high level, the first coefficient is increased or the second coefficient is decreased, and when the low frequency component is relatively low, the first coefficient is decreased or the second coefficient is decreased. By increasing the coefficient, according to the present invention, any of the problems in FIGS. 3 to 6 can be alleviated or eliminated as compared with the related art. Although specific frequency bands such as the X band and the S band are shown here, it should be noted that this is merely an example and can be applied to other bands. further,
It should also be noted that the objects of the present invention should not be limited to solving the problems exemplified in FIGS. 3 to 6, since different radio frequency bands have different problems unique to the frequency bands.

【0010】本発明に係るマルチバンド結合レーダビデ
オ生成手順は、CA−CFAR回路を用いることにより、好適
に実現できる。例えば、CA−CFAR回路にて生成したセル
アベレージを相関回路及び係数回路に供給し、相関回路
及び係数回路が各々このセルアベレージの値に応じて第
1又は第2係数を決定する。或いは、CA−CFAR回路にて
更に第1及び第2係数の決定をも実行する。相関回路で
は第1レーダビデオと第2レーダビデオとの相関値に第
1係数による重み付けを施し、係数回路では第1レーダ
ビデオに第2係数による重み付けを施す。最後に、加算
回路を用いて、CA−CFAR回路から出力されるセルアベレ
ージ除去後の第1レーダビデオ、第1係数による重み付
け後の相関値、及び第2係数による重み付け後の第1レ
ーダビデオを、加算結合させる。このようなCA−CFAR技
術の応用によって、マルチバンド結合レーダビデオを好
適に生成できる。
[0010] The multiband combined radar video generation procedure according to the present invention can be suitably realized by using a CA-CFAR circuit. For example, the cell average generated by the CA-CFAR circuit is supplied to a correlation circuit and a coefficient circuit, and each of the correlation circuit and the coefficient circuit determines the first or second coefficient according to the value of the cell average. Alternatively, the first and second coefficients are further determined in the CA-CFAR circuit. The correlation circuit weights the correlation value between the first radar video and the second radar video with the first coefficient, and the coefficient circuit weights the first radar video with the second coefficient. Finally, the first radar video after cell average removal, the correlation value after weighting by the first coefficient, and the first radar video after weighting by the second coefficient are output from the CA-CFAR circuit using an addition circuit. , And add them together. By applying such CA-CFAR technology, a multi-band combined radar video can be suitably generated.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図1及び図2に基づき説明する。まず、図1に示す
ように、本実施形態では、例えば船舶の見晴らしのよい
箇所にXバンドアンテナ10x 及びSバンドアンテナ1
0s を設け、これらを単一の駆動部(例えばモータ)1
2によって一括回転させている。無論、各アンテナ毎に
別々の駆動部を設け、各駆動部を同期してさせるように
してもよい。Xバンドアンテナ10x 及びSバンドアン
テナ10s 各々のビームは同一の方向を向くのが好まし
いけれども、あらかじめビーム方向の差(オフセット)
が分かっているのであれば後の信号処理の際そのオフセ
ットを補償できるから、ビーム方向がずれていても構わ
ない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, for example, an X band antenna 10x and an S band antenna 1
0s, which are combined into a single drive (eg, motor) 1
2 rotate it all at once. Of course, a separate drive unit may be provided for each antenna, and each drive unit may be synchronized. Although it is preferable that the beams of the X band antenna 10x and the S band antenna 10s are directed in the same direction, the difference (offset) in the beam direction is determined in advance.
If is known, the offset can be compensated for in the subsequent signal processing, so that the beam direction may be shifted.

【0012】Xバンドアンテナ10x 及びSバンドアン
テナ10s は、各々、送受切換器14x 又は14s を介
して送信機16x 又は16s 及び受信機18x 又は18
s に、接続されている。送受切換器14x 及び14s は
対応するアンテナを対応する送信機及び受信機で共用す
るための部材であり、対応する送信機から供給される送
信信号を対応するアンテナに供給し、対応するアンテナ
にて受信された反射波を対応する受信機に供給する。な
お、アンテナを送受別々に設けるときや受信のみを行う
ときには、送受切換器14x 及び14s は省略できる
(例えば、船団中の1隻のみが送信を行い各船舶が受信
を行うような用途)。また、送信機16x及び16s
は、例えば、所定周波数の搬送波を所定幅所定繰返し周
期のパルスにて変調することにより、上記送信信号を生
成する(パルスレーダの場合)。受信機18x 及び18
s は、対応する送受切換器を介して対応するアンテナか
ら得た反射波に、増幅、周波数変換等を施し、その結果
得られるアナログのレーダビデオXx(t)又はXs(t)を、
指示部20に供給する(tは反射波の受信時刻)。指示
部20は、Xx(t)及びXs(t)を結合させ、その結果に基
づき物標の映像を例えばPPI型式でCRT画面等に表
示する。
The X-band antenna 10x and the S-band antenna 10s are connected to a transmitter 16x or 16s and a receiver 18x or 18 via a duplexer 14x or 14s, respectively.
connected to s. The transmission / reception switchers 14x and 14s are members for sharing the corresponding antenna with the corresponding transmitter and receiver, supplying the transmission signal supplied from the corresponding transmitter to the corresponding antenna, and using the corresponding antenna. The received reflected wave is supplied to a corresponding receiver. When the antennas are provided separately for transmission and reception or when only reception is performed, the transmission / reception switches 14x and 14s can be omitted (for example, an application in which only one of the fleets transmits and each of the vessels receives). Also, the transmitters 16x and 16s
Generates the transmission signal by modulating a carrier having a predetermined frequency with a pulse having a predetermined width and a predetermined repetition period (in the case of a pulse radar). Receivers 18x and 18
s performs amplification, frequency conversion, and the like on the reflected wave obtained from the corresponding antenna via the corresponding duplexer, and converts the resulting analog radar video Xx (t) or Xs (t) into
The signal is supplied to the instruction unit 20 (t is the reception time of the reflected wave). The instruction unit 20 combines Xx (t) and Xs (t), and displays an image of the target on a CRT screen or the like, for example, in a PPI format based on the result.

【0013】図2に、指示部20の内部回路のうち、X
x(t)及びXs(t)を結合してマルチバンド結合レーダビデ
オy(t) を生成する信号処理回路、即ちCA−CFAR機能を
有する周波数ダイバシティ回路の構成を示す。図中、ア
ナログ制御回路21x はXx(t)に増幅、クラッタ抑圧等
の処理を施し、A/Dコンバータ22x はアナログ制御
回路21x をへたXx(t)をディジタルのレーダビデオX
x(i)に変換する(i:時刻を表す離散値)。同様に、ア
ナログ制御回路21s はXs(t)にクラッタ抑圧等の処理
を施し、A/Dコンバータ22s はアナログ制御回路2
1s をへたXs(t)をディジタルのレーダビデオXs(i)に
変換する。
FIG. 2 shows an internal circuit of the instructing section 20 which includes X
1 shows the configuration of a signal processing circuit for generating a multiband combined radar video y (t) by combining x (t) and Xs (t), that is, a frequency diversity circuit having a CA-CFAR function. In the figure, an analog control circuit 21x performs processing such as amplification and clutter suppression on Xx (t), and an A / D converter 22x converts Xx (t) passed through the analog control circuit 21x into a digital radar video signal Xx (t).
Convert to x (i) (i: discrete value representing time). Similarly, the analog control circuit 21s performs processing such as clutter suppression on Xs (t), and the A / D converter 22s performs processing on the analog control circuit 2s.
Xs (t) converted from 1s is converted to digital radar video Xs (i).

【0014】CA−CFAR回路23はXx(i)に周知のCA−CF
ARを施し、その経過で得たセルアベレージXxav を相関
回路24及び係数回路25に、またCA−CFARの結果たる
偏差ΔX=Xx(i)−Xxav を加算回路26に、それぞれ
供給する。なお、Xxav に代え、Xxav に基づき決定し
た係数Aを相関回路24に、Xxav に基づき決定した係
数Bを係数回路25に、それぞれ供給するようにしても
よい。相関回路24は、Xx(i)とXs(i)の相関Xx(i)*
Xs(i)に係数Aを乗じた値A*Xx(i)*Xs(i)を、加算
回路26に供給する。係数回路25は、Xx(i)に係数B
を乗じた値B*Xx(i)を、加算回路26に供給する。加
算回路26は、A*Xx(i)*Xs(i)、B*Xx(i)及びΔ
Xの和即ちマルチバンド結合レーダビデオy(t) を求
め、これを、図示しないバッファメモリに出力・格納す
る。指示部20の画面には、このバッファメモリ上のレ
ーダビデオy(t) に基づく映像が表示される。例えば、
バッファメモリ上のレーダビデオ(スイープデータ)を
スキャンコンバータにて座標変換し、ラスタスキャン型
の指示器の画面に表示する。
The CA-CFAR circuit 23 includes a well-known CA-CF in Xx (i).
AR is performed, and the cell average Xxav obtained in the process is supplied to the correlation circuit 24 and the coefficient circuit 25, and the deviation ΔX = Xx (i) −Xxav, which is the result of CA-CFAR, is supplied to the addition circuit 26. Instead of Xxav, the coefficient A determined based on Xxav may be supplied to the correlation circuit 24, and the coefficient B determined based on Xxav may be supplied to the coefficient circuit 25. The correlation circuit 24 calculates a correlation Xx (i) * between Xx (i) and Xs (i).
The value A * Xx (i) * Xs (i) obtained by multiplying Xs (i) by the coefficient A is supplied to the adding circuit 26. The coefficient circuit 25 calculates the coefficient B in Xx (i).
Is supplied to the adding circuit 26. The addition circuit 26 calculates A * Xx (i) * Xs (i), B * Xx (i) and Δ
The sum of X, that is, the multiband combined radar video y (t) is obtained, and this is output and stored in a buffer memory (not shown). An image based on the radar video y (t) on the buffer memory is displayed on the screen of the instruction unit 20. For example,
The radar video (sweep data) in the buffer memory is subjected to coordinate conversion by a scan converter and displayed on a screen of a raster scan type indicator.

【0015】ここで、アナログ制御回路やA/Dコンバ
ータでの利得を無視すると、上の処理は、
Here, if the gain in the analog control circuit and the A / D converter is ignored, the above processing becomes

【数1】y=A*Xx *Xs +B*Xx +ΔX と表すことができる。なお、記載の簡略化のため、Xx
(t)をXx と表記する等の省略を施している。この式か
ら理解できるように、相対的にAが大きければ相関成分
Xx *Xs がyに強く現れ、Bが大きければXバンドの
レーダビデオXx がyに強く現れる。他方、Xxav は、
Xバンドのレーダビデオに含まれるクラッタの相対的な
比率を表しているから、降雨降雪が激しいとき(図
3)、海面が荒れているとき(図4)等には大きくな
る。本実施形態では、A及びBをXxav に基づき決定す
ることにより、例えば、物標近傍が激しい降雨降雪や激
しい波浪に見舞われているときには相対的にSバンドレ
ーダビデオを活かし、逆に凪のときには相対的にXバン
ドレーダビデオを活かして、y(t) を生成している。
Y = A * Xx * Xs + B * Xx + .DELTA.X For simplification of description, Xx
(t) is abbreviated, for example, as Xx. As can be understood from this equation, if A is relatively large, the correlation component Xx * Xs appears strongly in y, and if B is large, the X-band radar video Xx appears strongly in y. On the other hand, Xxav
Since the relative ratio of clutter included in the X-band radar video is shown, it becomes large when rainfall and snowfall are severe (FIG. 3) and when the sea surface is rough (FIG. 4). In the present embodiment, by determining A and B based on Xxav, for example, when the vicinity of the target is being hit by severe rainfall or snowfall or strong waves, the S band radar video is relatively utilized, and conversely, when the target is calm. Y (t) is generated by relatively utilizing the X-band radar video.

【0016】具体例として、A及びBを次の論理にて決
定する例を示す。X0 は、実験的にあるいは経験的に決
定する定数である。
As a specific example, an example in which A and B are determined by the following logic will be described. X0 is a constant determined experimentally or empirically.

【0017】[0017]

【数2】 A=1 (常時) B=0 (Xxav ≧0のとき) =1−Xxav /X0 (Xxav <0のとき) このような論理にてA及びBを決定したとすると、物標
近傍が激しい降雨降雪や激しい波浪に見舞われていると
きにはXxav ≧0が成立するため
A = 1 (always) B = 0 (when Xxav ≧ 0) = 1−Xxav / X0 (when Xxav <0) If A and B are determined by such a logic, the target is Xxav ≧ 0 is satisfied when the neighborhood is under heavy rainfall or snowfall

【数3】y=Xx *Xs +ΔXとなる。Xx は物標から
の反射波即ち物標信号Sx とクラッタ成分Cx の和と見
なすことができ、またXs も物標信号Ss とクラッタ成
分Cs の和と見なすことができるから、
## EQU3 ## y = Xx * Xs + .DELTA.X. Xx can be regarded as the sum of the reflected wave from the target, that is, the target signal Sx and the clutter component Cx, and Xs can also be regarded as the sum of the target signal Ss and the clutter component Cs.

【数4】 Xx *Xs =(Sx +Cx )*(Ss +Cs ) =Sx *Ss +Cx *Ss +Sx *Cs +Cx *Cs ={S/C|X ・S/C|S +S/C|S +S/C|X +1}*Cx *Cs 但し、S/C|X =Sx /Cx :Xバンド単独でのS
/C比 S/C|S =Ss /Cs :Sバンド単独でのS/C比 Sx 、Cx 、Ss 及びCs :tの関数 と表せる。この式の右辺から、この場合のyにおける物
標信号対クラッタ抑圧比即ちS/C比を、
Xx * Xs = (Sx + Cx) * (Ss + Cs) = Sx * Ss + Cx * Ss + Sx * Cs + Cx * Cs = {S / C | X * S / C | S + S / C | S + S / C | X + 1 @ * Cx * Cs, where S / C | X = Sx / Cx: S in X band alone
/ C ratio S / C | S = Ss / Cs: S / C ratio Sx, Cx, Ss, and Cs in the S band alone. From the right side of this equation, the target signal-to-clutter suppression ratio, or S / C ratio, at y in this case is

【数5】 S/C|X ・S/C|S +S/C|S +S/C|X と表せることがわかる。一般に、Xxav が大きいときに
はS/C|S >S/C|X >1が成り立つから、yのS
/C比はSバンド単独でのそれよりも、またXバンド単
独でのそれよりも、大きくなることが分かる。即ち、上
のような論理に従いA及びBを決定したときには、各バ
ンド単独でのS/Cよりも良好なS/Cを、降雨降雪時
及び波浪時に、提供することができる。
It can be seen that S / C | X · S / C | S + S / C | S + S / C | X In general, when Xxav is large, S / C | S > S / C | X > 1 holds, so that S of y
It can be seen that the / C ratio is greater than that of the S band alone and that of the X band alone. That is, when A and B are determined according to the above logic, a better S / C than the S / C of each band alone can be provided at the time of rain, snow, and waves.

【0018】逆に、Xxav が小さいときには、上の論理
から、
Conversely, when Xxav is small, from the above logic,

【数6】 y=Xx *Xs +(1−Xxav /X0)*Xx +ΔX となる。この式は、Xxav が大きいときの式にXx の項
を付加した式である。一般に、Xxav が小さくなるのは
例えば凪のとき、即ち図5に示した鏡面反射によるマル
チパスがSバンドで顕在化しやすいときであるから、X
x の項の導入によって、Sバンドレーダに対するXバン
ドレーダの利点即ちこのようなマルチパス障害がおきに
くいという利点を、確保できる。また、Xx の項の係数
はXxav が小さくなると大きくなるから、一般的な傾向
として、風雨波浪が小さければ小さいほど、Xバンドレ
ーダの利点を強調できる。
Y = Xx * Xs + (1-Xxav / X0) * Xx + [Delta] X This equation is obtained by adding the term of Xx to the equation when Xxav is large. In general, Xxav becomes small when, for example, calm, that is, when multipath due to specular reflection shown in FIG.
By introducing the term x, the advantage of the X-band radar over the S-band radar, that is, the advantage that such multipath failure is unlikely to occur, can be secured. Also, since the coefficient of the term Xx increases as Xxav decreases, the general tendency is that the smaller the wind and rain waves, the more the advantages of the X-band radar can be emphasized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施形態に係る装置の全体構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この実施形態に含まれる信号処理回路の構成
を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a signal processing circuit included in the embodiment.

【図3】 従来の問題点を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional problem.

【図4】 従来の問題点を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional problem.

【図5】 従来の問題点を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional problem.

【図6】 従来の問題点を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a conventional problem.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10x ,10s アンテナ、12 駆動部、18x ,1
8s 受信機、20指示部、23 CA−CFAR回路、24
相関回路、25 係数回路、26 加算回路、Xx ,
Xs ,y レーダビデオ、Xxav セルアベレージ、Δ
X 偏差、A,B 係数。
10x, 10s antenna, 12 drivers, 18x, 1
8s receiver, 20 indicator, 23 CA-CFAR circuit, 24
Correlation circuit, 25 coefficient circuit, 26 addition circuit, Xx,
Xs, y radar video, Xxav cell average, Δ
X deviation, A, B coefficient.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 正則 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 (72)発明者 橋本 修一 東京都三鷹市下連雀五丁目1番1号 日本 無線株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masanori Sudo 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan Radio Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Hashimoto 5-1-1 Shimorenjaku, Mitaka City, Tokyo Japan Radio Inside the corporation

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1無線周波数を利用して得た第1レー
ダビデオからその低周波成分を抽出する第1ステップ
と、 第1及び第2係数のうち少なくとも一方を上記低周波成
分の量に応じて可変設定する第2ステップと、 上記第1無線周波数と異なる第2無線周波数を利用して
得た第2レーダビデオと上記第1レーダビデオとの相関
値を、上記第1係数により重み付けする第3ステップ
と、 上記第1レーダビデオを上記第2係数により重み付けす
る第4ステップと、 重み付け前の上記第1レーダビデオから上記低周波成分
を除去する第5ステップと、 重み付け後の相関値、重み付け後の第1レーダビデオ、
及び上記低周波成分除去後の上記第1レーダビデオを結
合させることにより、マルチバンド結合レーダビデオを
生成する第6ステップと、 を有することを特徴とするレーダビデオ結合方法。
1. A first step of extracting a low frequency component from a first radar video obtained using a first radio frequency, and at least one of a first and a second coefficient is reduced to an amount of the low frequency component. Variably setting the correlation value between the second radar video obtained using the second radio frequency different from the first radio frequency and the first radar video using the first coefficient. A third step, a fourth step of weighting the first radar video with the second coefficient, a fifth step of removing the low frequency component from the first radar video before weighting, a correlation value after weighting, The first radar video after weighting,
And a sixth step of generating a multi-band combined radar video by combining the first radar video after removing the low-frequency component, and a sixth step.
【請求項2】 上記第1無線周波数がXバンドに、上記
第2無線周波数がSバンドに、各々属し、 第2ステップにおいて、上記低周波成分が比較的高レベ
ルのときには第1係数を大きくし又は第2係数を小さく
し、逆に比較的低レベルのときには第1係数を小さくし
又は第2係数を大きくすることを特徴とする請求項1記
載のレーダビデオ結合方法。
2. The first radio frequency belongs to the X band, and the second radio frequency belongs to the S band. In the second step, when the low frequency component is at a relatively high level, the first coefficient is increased. 2. The method according to claim 1, wherein the first coefficient is reduced or the second coefficient is increased when the second coefficient is relatively low.
【請求項3】 上記第1及び第5ステップを実行するCA
−CFAR回路と、上記第2ステップのうち第1係数の決定
に係る手順及び上記第3ステップを実行する相関回路
と、上記第2ステップのうち第2係数の決定に係る手順
及び上記第4ステップを実行する係数回路と、上記第6
ステップを実行する加算回路と、を備え、上記CA−CFAR
回路における上記第1レーダビデオのセルアベレージン
グ及びその結果の利用により、請求項1又は2記載のレ
ーダビデオ結合方法を実行することを特徴とするマルチ
バンドレーダ用信号処理回路。
3. A CA for executing the first and fifth steps.
A CFAR circuit, a procedure for determining the first coefficient in the second step and a correlation circuit for executing the third step, a procedure for determining the second coefficient in the second step, and the fourth step And a coefficient circuit for executing
An addition circuit for executing the steps, wherein the CA-CFAR
3. A signal processing circuit for a multi-band radar, wherein the radar video combining method according to claim 1 or 2 is performed by cell averaging of the first radar video in a circuit and utilizing the result.
【請求項4】 上記第1、第2及び第5ステップを実行
するCA−CFAR回路と、上記第3ステップを実行する相関
回路と、上記第4ステップを実行する係数回路と、上記
第6ステップを実行する加算回路と、を備え、上記CA−
CFAR回路における上記第1レーダビデオのセルアベレー
ジング及びその結果の利用により、請求項1又は2記載
のレーダビデオ結合方法を実行することを特徴とするマ
ルチバンドレーダ用信号処理回路。
4. A CA-CFAR circuit for executing the first, second and fifth steps, a correlation circuit for executing the third step, a coefficient circuit for executing the fourth step, and a sixth step. And an addition circuit for performing the above-mentioned CA−
A signal processing circuit for a multi-band radar, wherein the radar video combining method according to claim 1 or 2 is performed by cell averaging of the first radar video in a CFAR circuit and utilizing the result.
【請求項5】 第1無線周波数を有する無線信号を周囲
に送信し物標からの反射波を受信することにより、一般
に当該物標の映像及びクラッタ成分を含む第1レーダビ
デオを生成する第1レーダ部と、 上記第1無線周波数と異なる第2無線周波数を有する無
線信号を周囲に送信し物標からの反射波を受信すること
により、一般に当該物標の映像及びクラッタ成分を含む
第2レーダビデオを生成する第2レーダ部と、 請求項3又は4記載のマルチバンドレーダ用信号処理回
路を有し上記マルチバンド結合レーダビデオに基づき物
標の映像を指示する指示部と、 を備えることを特徴とするマルチバンドレーダ装置。
5. A first method for transmitting a radio signal having a first radio frequency to the surroundings and receiving a reflected wave from a target to generate a first radar video generally including an image of the target and clutter components. A radar unit that transmits a radio signal having a second radio frequency different from the first radio frequency to the surroundings and receives a reflected wave from the target, thereby generally including a video and a clutter component of the target. A second radar unit for generating a video, and an instruction unit having the signal processing circuit for a multi-band radar according to claim 3 or 4, and instructing an image of a target based on the multi-band combined radar video. Characteristic multi-band radar device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2621714C1 (en) * 2016-07-01 2017-06-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Multifunctional integrated dual-band radar system for aircraft
RU189079U1 (en) * 2018-10-24 2019-05-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) MULTI-FUNCTIONAL INTEGRATED SMALL-SIZE TWO-BANDING RADAR SYSTEM FOR AIRCRAFT

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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