JPH10206524A - Target detector - Google Patents

Target detector

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Publication number
JPH10206524A
JPH10206524A JP9011609A JP1160997A JPH10206524A JP H10206524 A JPH10206524 A JP H10206524A JP 9011609 A JP9011609 A JP 9011609A JP 1160997 A JP1160997 A JP 1160997A JP H10206524 A JPH10206524 A JP H10206524A
Authority
JP
Japan
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value
variance
amplitude value
signal
section
Prior art date
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Pending
Application number
JP9011609A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryusuke Imai
隆介 今井
Yasuhiro Hashimoto
康広 橋本
Ken Kikuchi
研 菊池
Jun Sasaki
潤 佐々木
Masaji Fujii
正司 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9011609A priority Critical patent/JPH10206524A/en
Publication of JPH10206524A publication Critical patent/JPH10206524A/en
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce variance value calculation processing time and detect a target from a received signal string. SOLUTION: Every time a constant interval (equivalent to a background signal area) is set on a received signal string from a receiver 53 by a region setting device 92, the variance value of the received signal amplitude contained in the interval is computed easily using each of multiple maximum amplitudes detected by the maximum value detector 93 in the interval. Therefore, even if the volume of data composing a received signal series is large, variance value computation processing time is reduced and a target can be detected from the received signal series.

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、時間的、または周
波数的に振幅値が変動している受信信号系列から目標を
検出するための目標検出装置に係り、特に受信信号系列
を構成しているデータが多量であっても、目標を検出す
る上で必要とされている分散値が処理量少なくして求め
られつつ、受信信号系列から目標が検出されるようにし
た目標検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a target detecting apparatus for detecting a target from a received signal sequence whose amplitude value fluctuates in time or frequency, and more particularly to a target signal sequence. The present invention relates to a target detection device in which a variance value required for detecting a target is obtained with a small amount of processing even when a large amount of data is obtained, and a target is detected from a received signal sequence. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】これまで、時間的、または周波数的に振
幅値が変動している受信信号列から目標を検出するに
は、図１７に示すように、その受信信号列に対してはし
きい（閾）値が適当に設定された上、受信信号列上の各
時点、または各周波数における信号振幅値とそのしきい
値とが比較されることによって、しきい値を上回る信号
振幅値を目標として検出する方法が容易に考えられるも
のとなっている。しかしながら、図１８に示すように、
受信信号列中に高レベル背景信号が混在している場合
や、あるいは目標のＳＮ比が小さい場合には、目標検出
上での性能劣化は否めないものとなる。2. Description of the Related Art Heretofore, in order to detect a target from a received signal sequence in which the amplitude value fluctuates in time or frequency, as shown in FIG. (Threshold) value is appropriately set, and the signal amplitude value at each time point or each frequency on the received signal sequence is compared with the threshold value, so that the signal amplitude value exceeding the threshold value is targeted. As a method of detecting as, it can be easily considered. However, as shown in FIG.
When high-level background signals are mixed in the received signal sequence, or when the target SN ratio is small, performance degradation in target detection cannot be denied.

【０００３】以上の不具合を解決すべく、各時点の信号
振幅値の他に、周辺区間の受信信号の分布形状を表す量
として、周辺区間の信号振幅値の分散値が併せて算出さ
れた上、それら振幅値、分散値の関数として求まる値と
設定しきい値との比較によって、目標を検出することが
従来より検討されているのが実情である。その公知例と
しては、例えばモラード―バーケット著による“シグナ
ル―デティクションアンド エスティメーション 頁１
１５〜１７４”（Mourad-Barket；SIGNAL-Detection &
Estimation pp115〜174）に記載されたものが知られて
いる。尤度比（likelihood ratio）を用いた信号検出法
が知られているわけであるが、この信号検出法による場
合、各時点の振幅値と周辺区間の分散値とから尤度比が
算出された上、予め設定されたしきい値との比較によっ
て、信号が検出可とされたものとなっている。In order to solve the above problem, in addition to the signal amplitude value at each time point, the variance of the signal amplitude value in the peripheral section is calculated as a quantity representing the distribution shape of the received signal in the peripheral section. In fact, it has been considered that a target is detected by comparing a value obtained as a function of the amplitude value and the variance with a set threshold value. Known examples thereof include, for example, "Signal Deduction and Estimation, page 1" by Mollard-Burquet.
15-174 "(Mourad-Barket; SIGNAL-Detection &
Estimation pp 115-174) is known. A signal detection method using a likelihood ratio is known. In this signal detection method, a likelihood ratio is calculated from an amplitude value at each time point and a variance value of a peripheral section. Above, the signal is detectable by comparison with a preset threshold value.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記信
号検出法による場合、受信信号の振幅値検出は勿論のこ
と、周辺区間内に含まれる受信信号振幅値からは、その
周辺区間内での分散値が以下の数式４より新たに算出さ
れる必要があり、その分散値が処理量少なくして算出さ
れ得ないものとなっている。However, in the above signal detection method, not only the amplitude value of the received signal is detected, but also the variance value in the peripheral section is obtained from the received signal amplitude value included in the peripheral section. Needs to be newly calculated from the following Expression 4, and the variance value cannot be calculated due to a small amount of processing.

【０００５】[0005]

【数４】 (Equation 4)

【０００６】より具体的に説明すれば、図１９に示すよ
うに、受信信号列が数式５として示すレイリー分布に従
うとして、その受信信号列に目標捜索領域が設定される
に際して、その目標捜索領域周辺には背景信号領域が対
として併せて設定されるものとなっている。More specifically, as shown in FIG. 19, assuming that the received signal sequence follows the Rayleigh distribution shown in Equation 5, when a target search region is set in the received signal sequence, the vicinity of the target search region is set. , The background signal area is set together as a pair.

【０００７】[0007]

【数５】 (Equation 5)

【０００８】目標捜索領域が時間方向に順次シフトされ
つつ、受信信号列の全領域がカバーされた状態で、受信
信号列からは目標の存否が検出されているものである。
したがって、受信信号列の構成データ量が多い場合に
は、目標捜索領域および背景信号領域の設定数の増大に
伴い、背景信号領域各々での分散値計算処理に多くの時
間が要されるというものである。The presence or absence of a target is detected from the received signal sequence while the target search region is sequentially shifted in the time direction and the entire region of the received signal sequence is covered.
Therefore, when the configuration data amount of the received signal sequence is large, it takes much time to perform the variance value calculation processing in each of the background signal regions as the set number of the target search region and the background signal region increases. It is.

【０００９】本発明の第１の目的は、受信信号列の構成
データ量が多い場合であっても、分散値計算処理時間の
増大が抑制されつつ、受信信号系列から目標が検出され
得る目標検出装置を供するにある。本発明の第２の目的
は、受信信号列の構成データ量が多い場合であっても、
最大振幅値による分散値計算処理が行われつつ、受信信
号系列から目標が検出され得る目標検出装置を供するに
ある。本発明の第３の目的は、受信信号列の構成データ
量が多い場合であっても、非最大振幅値による分散値計
算処理が行われ、しかも高レベルパルス性雑音による影
響が排除されつつ、受信信号系列から目標が検出され得
る目標検出装置を供するにある。本発明の第４の目的
は、受信信号列の構成データ量が多い場合であっても、
最大振幅値による分散値計算処理が行われ、しかも高レ
ベルパルス性雑音による影響が排除されつつ、受信信号
系列から目標が検出され得る目標検出装置を供するにあ
る。A first object of the present invention is to detect a target from a received signal sequence while suppressing an increase in variance value calculation processing time even when the amount of data constituting the received signal sequence is large. To provide the device. A second object of the present invention is to provide a mobile communication system in which the amount of data constituting a received signal sequence is large.
An object of the present invention is to provide a target detection device capable of detecting a target from a received signal sequence while performing a variance value calculation process using a maximum amplitude value. A third object of the present invention is to perform a variance value calculation process using a non-maximum amplitude value even when the amount of constituent data of a received signal sequence is large, and while eliminating the influence of high-level pulse noise, An object of the present invention is to provide a target detecting device capable of detecting a target from a received signal sequence. A fourth object of the present invention is to provide a mobile communication system in which the amount of data constituting a received signal sequence is large.
It is an object of the present invention to provide a target detection apparatus capable of performing a variance value calculation process based on the maximum amplitude value and eliminating a influence of high-level pulse noise and detecting a target from a received signal sequence.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、分散
値を算出する手段として、少なくとも、区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、特定大きさの振幅値
を検出する振幅値検出手段と、該振幅値検出手段からの
検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値
の分散値を算出する分散値算出手段とから構成するか、
または同一背景信号領域上に同一大きさとして複数設定
された区間各々に含まれる受信信号の振幅値のうちか
ら、特定大きさの振幅値を検出する区間対応振幅値検出
手段と、該区間対応振幅値検出手段からの検出振幅値を
用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算
出する区間対応分散値算出手段と、該区間対応分散値算
出手段からの分散値各々より背景信号領域対応の分散値
を算出する分散値算出手段とから構成することで達成さ
れる。A first object of the present invention is to provide a method for calculating a variance value, the method comprising detecting at least an amplitude value of a specific magnitude from amplitude values of a received signal included in each section. A value detection unit, or a variance value calculation unit that calculates a variance value of a received signal amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the amplitude value detection unit,
A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting an amplitude value of a specific magnitude from among the amplitude values of the received signals included in each of a plurality of sections having the same magnitude on the same background signal area; A section-corresponding variance calculating means for calculating a variance of the received signal amplitude included in the section using the detected amplitude from the value detecting means; This is achieved by including a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to the region.

【００１１】上記第２の目的は、分散値を算出する手段
として、少なくとも、区間各々に含まれる受信信号の振
幅値のうちから、最大振幅値を検出する振幅値検出手段
と、該振幅値検出手段からの検出振幅値を用い、該区間
内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算出する分散値
算出手段とから構成するか、または同一背景信号領域上
に同一大きさとして複数設定された区間各々に含まれる
受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値を検出する区
間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値検出手段か
らの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号振
幅値の分散値を算出する区間対応分散値算出手段と、該
区間対応分散値算出手段からの分散値各々より背景信号
領域対応の分散値を算出する分散値算出手段とから構成
することで達成される。A second object of the present invention is to provide, as means for calculating a variance value, at least an amplitude value detecting means for detecting a maximum amplitude value from among amplitude values of a received signal included in each section; Using the detected amplitude value from the means, and a variance value calculating means for calculating a variance value of the received signal amplitude value included in the section, or a plurality of variance value sets having the same size on the same background signal area. A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the maximum amplitude value from among the amplitude values of the received signals included in each section, and a reception amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means. A section-dependent variance value calculating means for calculating a variance value of the signal amplitude value; and a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to the background signal region from each of the variance values from the section-dependent variance value calculating means. Achieved That.

【００１２】上記第３の目的は、分散値を算出する手段
として、少なくとも、区間各々に含まれる受信信号の振
幅値のうちから、ｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい
振幅値を検出する振幅値検出手段と、該振幅値検出手段
からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号
振幅値の分散値を算出する分散値算出手段とから構成す
るか、または同一背景信号領域上に同一大きさとして複
数設定された区間各々に含まれる受信信号の振幅値のう
ちから、ｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅値を
検出する区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値
検出手段からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる
受信信号振幅値の分散値を算出する区間対応分散値算出
手段と、該区間対応分散値算出手段からの分散値各々よ
り背景信号領域対応の分散値を算出する分散値算出手段
とから構成することで達成される。A third object of the present invention is to calculate a variance value by detecting a k-th (k: an integer of 2 or more) largest amplitude value from at least the amplitude values of received signals included in each section. Amplitude value detecting means, and variance value calculating means for calculating a variance value of a received signal amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the amplitude value detecting means, or the same background signal. A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting a k-th (k: an integer of 2 or more) largest amplitude value from among the amplitude values of the received signals included in each of a plurality of sections having the same size on the area; A section-dependent variance value calculating means for calculating a variance value of the received signal amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means; and a variance value from the section corresponding variance value calculating means. Background signal area pairs from each It is accomplished by constructing and a dispersion value calculating means for calculating a dispersion value.

【００１３】上記第４の目的は、分散値を算出する手段
として、少なくとも、区間各々に含まれる受信信号の振
幅値のうちから、最大振幅値およびｋ（ｋ：２以上の整
数）番目に大きい振幅値を検出する振幅値検出手段と、
該振幅値検出手段からの検出振幅値と事前設定されてい
る補正式とにより、検出最大振幅値の値を補正する振幅
値補正手段と、該振幅値補正手段からの補正最大振幅値
を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を
算出する分散値算出手段とから構成するか、または同一
背景信号領域上に同一大きさとして複数設定された区間
各々に含まれる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅
値およびｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅値を
検出する区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値
検出手段からの検出振幅値と事前設定されている補正式
とにより、検出最大振幅値の値を補正する区間対応振幅
値補正手段と、該区間対応振幅値補正手段からの補正最
大振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の
分散値を算出する区間対応分散値算出手段と、該区間対
応分散値算出手段からの分散値各々より背景信号領域対
応の分散値を算出する分散値算出手段とから構成するこ
とで達成される。The fourth object is to provide a means for calculating a variance value, which is at least the largest (k: an integer of 2 or more) largest among the amplitude values of the received signals included in each section. Amplitude value detection means for detecting an amplitude value;
Using a detected amplitude value from the amplitude value detecting means and a preset correction formula, an amplitude value correcting means for correcting the value of the detected maximum amplitude value, and a corrected maximum amplitude value from the amplitude value correcting means, And a variance value calculating means for calculating a variance value of the received signal amplitude value included in the section, or the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections set to the same size on the same background signal area. The section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the maximum amplitude value and the k-th (k: an integer equal to or greater than 2) largest amplitude value among the values, and the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means are preset. A section-corresponding amplitude value correcting means for correcting the value of the detected maximum amplitude value according to the correction formula, and a received signal amplitude value included in the section using the corrected maximum amplitude value from the section-corresponding amplitude value correcting means. The variance of And between corresponding variance value calculating means is accomplished by configuring and a dispersion value calculating means for calculating a variance value of the background signal area corresponding from the variance value of each of the said section between the corresponding variance value calculating means.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１から図１６に
より説明する。先ず本発明による目標検出装置における
要部構成概念を図１により説明すれば、図示のように、
振幅値検出器４１および分散算出器４２を以て構成され
る。振幅値検出器４１では、受信信号列が複数の区間に
領域分割された上、それら区間各々に含まれる受信信号
のうち、任意の位置の振幅値が検出されているが、その
検出振幅値にもとづき分散算出器４２では、その区間内
に含まれる受信信号振幅値の分散値が算出されているも
のである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to FIGS. First, the concept of the main configuration of the target detection device according to the present invention will be described with reference to FIG.
It comprises an amplitude value detector 41 and a variance calculator 42. The amplitude value detector 41 divides the received signal sequence into a plurality of sections, and detects an amplitude value at an arbitrary position in the received signals included in each of the sections. Based on the variance calculator 42, the variance of the received signal amplitude values included in the section is calculated.

【００１５】ここで、本発明を尤度比を用いた検出法に
適用した場合を例に採って、本発明の実施形態を具体的
に説明すれば以下のようである。まず尤度比を用いた信
号検出法について説明する。本検出法は、統計的検定の
１つであり、仮説Ｈ0 ：母集団分布の確率密度関数はｆ
0 (ｘ)である、を対立仮説Ｈ1 ：母集団分布の確率密度
関数はｆ1 (ｘ)である、に対して検定する方式であり、
その手順は観測値ｘ1，ｘ2，…を独立に１つずつ取り、
観測値を取る度に、次の３通りの決定のうち、何れか１
通りの決定を行うというものである。具体的には、ｍ番
目の観測値（ｍ=１,２,…）に対し、数式６で定義され
る尤度比Λ(x)を求めた上、下記の３通りの決定の内、
何れか１つを採択するものである。Here, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to an example in which the present invention is applied to a detection method using a likelihood ratio. First, a signal detection method using a likelihood ratio will be described. This detection method is one of the statistical tests, and the hypothesis H 0 : the probability density function of the population distribution is f
0 (x), which is a test for the alternative hypothesis H 1 : the probability density function of the population distribution is f 1 (x),
The procedure is to take observations x 1 , x 2 ,.
Each time an observation is taken, one of the following three decisions
Make a street decision. Specifically, the likelihood ratio Λ (x) defined by Expression 6 is obtained for the m-th observation value (m = 1, 2,...), And among the following three determinations,
Either one is adopted.

【００１６】[0016]

【数６】 (Equation 6)

【００１７】条件１：もしも、Λ(ｘ)が数式７を満たす
ならば、(ｍ+１)番目の観測を行う。Condition 1: If Λ (x) satisfies Equation 7, the (m + 1) th observation is performed.

【００１８】[0018]

【数７】 (Equation 7)

【００１９】条件２：もしも、Λ(ｘ)が数式８を満たす
ならば、観測値を取るのを止め、Ｈ0 を採択する。Condition 2: If Λ (x) satisfies Equation 8, stop taking observation values and adopt H 0 .

【００２０】[0020]

【数８】 (Equation 8)

【００２１】条件３：もしも、Λ(ｘ)が数式９を満たす
ならば、観測を止め、Ｈ1 を採択する。Condition 3: If Λ (x) satisfies Equation 9, stop observation and adopt H 1 .

【００２２】[0022]

【数９】 (Equation 9)

【００２３】しきい値Ｔｈ1 ，Ｔｈ0 は第１種の誤り
（Ｈ0 が正しいのにＨ0 を棄却する）、第２種の誤り
（Ｈ1 が正しいのにＨ1 を棄却する）の確率がそれぞれ
α、βになるように選ばれる。α、βが小さい値である
とき、近似値として、数式１０を用い得る。[0023] The threshold Th 1, Th 0 is the first kind of error (for H 0 is correct to reject the H 0), the second type of error (for H 1 is correct to reject the H 1) The probabilities are chosen to be α and β, respectively. When α and β are small values, Expression 10 can be used as an approximate value.

【００２４】[0024]

【数１０】 (Equation 10)

【００２５】さて、上記検定法を信号検出に適用する場
合、 ｆ0(x)：目標を含まない信号分布の確率密度関数 ｆ1(x)：目標を含む信号分布の確率密度関数 観測値：複数の受信信号列中の同一時刻(あるいは位置)
における振幅値ｘ1,ｘ2,… であるとそれぞれ設定した上、以下の判定を行う。When the above test method is applied to signal detection, f 0 (x): probability density function of a signal distribution not including a target f 1 (x): probability density function of a signal distribution including a target Observed values: Same time (or position) in multiple received signal sequences
Are set as the amplitude values x 1 , x 2 ,.

【００２６】即ち、上記条件１を満たすならば、(ｍ+
１)番目の受信信号列の観測を行い、上記条件２を満た
すならば、観測値ｘ1,ｘ2,…の示す時点（あるいは位
置）に目標が存在しないと判定し、また、もしも、上記
条件３を満たすならば、観測値ｘ1,ｘ2,…の示す時点
（あるいは位置）に目標が存在すると判定する。That is, if the above condition 1 is satisfied, (m +
The first received signal sequence is observed, and if the above condition 2 is satisfied, it is determined that no target exists at the time point (or position) indicated by the observed values x 1 , x 2 ,... if satisfies the condition 3, determines that the observed value x1, x 2, ... the target is present at the time (or position) indicated by the.

【００２７】ところで、ソーナー、レーダ等、送受波器
で受信される受信信号の分布がレイリー分布に従う場
合、既述の数式５に示す通り、レイリー分布の形状は分
散値σ2にのみ依存することから、目標を含む信号分布
の確率密度関数と目標を含まない信号分布の確率密度関
数とを分散値の異なるレイリー分布で区別し、尤度比を
数式１１の通りに定義する。By the way, when the distribution of the received signal received by the transmitter / receiver such as a sonar or a radar follows the Rayleigh distribution, the shape of the Rayleigh distribution depends only on the variance value σ 2 as shown in Expression 5 above. , The probability density function of the signal distribution including the target and the probability density function of the signal distribution not including the target are distinguished by Rayleigh distributions having different variance values, and the likelihood ratio is defined as Expression 11.

【００２８】[0028]

【数１１】 [Equation 11]

【００２９】その数式１１のｘi に目標捜索領域に含ま
れる受信信号の振幅値を、σ1i 2 に目標捜索領域に含ま
れる受信信号振幅値の分散値を、σ0i 2 に背景信号領域
に含まれる受信信号振幅値の分散値をそれぞれ代入する
ことによって、目標捜索領域各々に対して目標の存否が
判定可とされているものである。ここで、目標の存在時
点（あるいは存在位置）を特定するためには、目標捜索
領域は非常に狭い領域として設定される必要があるが、
そのように設定された場合、その目標捜索領域に含まれ
る受信信号数も必然的に少なくなり、したがって、統計
的に信頼し得る分散値σ1i 2 を算出し得ないことにな
る。そこで、目標を含む信号分布の分散値σ1i 2 とし
て、背景信号領域の分散値σ0i 2 に予め定めた定数ａを
乗じた値（＝ａσ0i 2 ）を用い尤度比を数式１２のよう
に設定する。In Equation 11, x i represents the amplitude of the received signal included in the target search area, σ 1i 2 represents the variance of the received signal amplitude included in the target search area, and σ 0i 2 represents the variance of the received signal. By substituting the variances of the included received signal amplitude values, the presence or absence of a target can be determined for each target search area. Here, in order to specify the time point (or position) of the target, the target search area needs to be set as a very narrow area.
In such a case, the number of received signals included in the target search area is inevitably reduced, so that a statistically reliable variance σ 1i 2 cannot be calculated. Therefore, the variance value sigma 1i 2 signal distribution including the target, as in Equation 12 the likelihood ratio using a value obtained by multiplying a predetermined constant a to variance sigma 0i 2 of the background signal area (= aσ 0i 2) Set to.

【００３０】[0030]

【数１２】 (Equation 12)

【００３１】数式１２により、目標捜索領域に含まれる
受信信号の振幅値と背景信号領域に含まれる受信信号振
幅値の分散値とをパラメータとした目標検出が可能とさ
れているものである。Equation 12 enables target detection using the amplitude value of the received signal included in the target search area and the variance of the received signal amplitude value included in the background signal area as parameters.

【００３２】さて、ここで、本発明による目標検出装置
の全体としての概要構成とその動作を図２により説明す
れば、目標検出装置自体は、例えば船舶に搭載された状
態で、水中下に存在している目標を検出するためのもの
とされる。図２に示すように、送信装置５１で周期的に
生成されている送信信号に同期して、送受波装置５２か
らは、目標捜索領域に向けて超音波が送信される一方、
その目標捜索領域からの、送信超音波に対する反射超音
波はその送受波装置５２で受信された後、電気信号に変
換された状態として受信装置５３で所定に前処理される
ものとなっている。受信装置５３では、送受波装置５２
からの受信信号が電力増幅・ディジタル変換された上、
複数方位対応の音響ビームとして形成されているが、こ
れら音響ビーム各々が信号処理装置５４で所定に、しか
も独立に並行して信号処理されているものである。信号
処理装置５４での信号処理結果は表示装置５５上に可視
画像として表示されることによって、その表示より複数
方位の何れに目標が存在しているかや、その目標の位置
がほぼ知れているものである。Now, the overall configuration and operation of the target detecting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 2. The target detecting apparatus itself is installed underwater, for example, mounted on a ship. It is intended to detect the target that is performing. As shown in FIG. 2, in synchronization with the transmission signal periodically generated by the transmission device 51, the ultrasonic wave is transmitted from the transmission / reception device 52 toward the target search area,
The reflected ultrasonic wave from the target search area with respect to the transmitted ultrasonic wave is received by the transmitting / receiving device 52 and then pre-processed by the receiving device 53 in a state converted into an electric signal. In the receiving device 53, the transmitting and receiving device 52
The signal received from is amplified and digitally converted,
Although formed as acoustic beams corresponding to a plurality of directions, each of these acoustic beams is signal-processed by the signal processing device 54 in a predetermined and independent manner. The result of the signal processing by the signal processing device 54 is displayed as a visible image on the display device 55, so that it is known from which display the target exists in a plurality of directions and the position of the target is substantially known. It is.

【００３３】以上のように、信号処理装置５４は本発明
に直接係るものとされるが、これについて説明する前
に、受信装置５３での処理について若干補足説明すれば
以下のようである。即ち、送受波装置５２からの受信信
号は電力増幅された上、図３（ａ）,（ｂ）に示すよう
に、サンプリング周期ｔs でディジタル変換されること
によって、受信信号列として得られるものとなってい
る。その受信信号列に対しては、更に、整相処理が行わ
れることによって、図４に示すように、予め定められた
方位範囲内に、予め定められた複数の音響ビームが放射
状に同時形成されているものである。図５に送信信号波
形に対する方位対応音響ビームの波形を、縦軸を受信信
号の振幅値として、また、横軸を時間（または各時間と
海中での音波伝幡速度とを乗じることにより求まる距
離）として示す。一般に受信信号は、目標からの反射超
音波による信号の他に、海面、海底および海中散乱体か
らの反射超音波による信号（残響と称す）や雑音から構
成されているが、送受波装置５２では、超音波の送受信
が周期的に複数回に亘って、あるいは連続的に行われる
ことによって、表示装置５５上では、その間、目標の存
否が複数方位対応に監視可とされているものである。As described above, the signal processing device 54 is directly related to the present invention. Before describing the signal processing device 54, however, the processing in the receiving device 53 will be described as follows. That is, the reception signal from the transmission / reception device 52 is obtained as a reception signal sequence by being power-amplified and digitally converted at a sampling period t s as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It has become. The received signal sequence is further subjected to a phasing process, whereby a plurality of predetermined acoustic beams are simultaneously formed radially within a predetermined azimuth range, as shown in FIG. Is what it is. FIG. 5 shows the waveform of the acoustic beam corresponding to the azimuth with respect to the transmission signal waveform, the vertical axis represents the amplitude value of the reception signal, and the horizontal axis represents time (or a distance obtained by multiplying each time by the sound wave propagation speed in the sea). ). In general, a received signal is composed of a signal (referred to as reverberation) and noise due to reflected ultrasonic waves from the sea surface, the sea floor, and underwater scatterers in addition to a signal based on reflected ultrasonic waves from a target. The transmission and reception of ultrasonic waves are performed periodically or continuously a plurality of times, so that the presence or absence of a target can be monitored in a plurality of directions on the display device 55 during that time.

【００３４】さて、ｍ番目の送信超音波に対する、方位
ｎ対応音響ビームの受信信号列をＳmn(ｔ)（ｔ：時間）
で表すものとして、その受信信号列Ｓmn(ｔ)が信号処理
装置５４で如何に信号処理されるかについて説明すれ
ば、信号処理装置５４での処理は、受信信号列Ｓmn(ｔ)
自体をその概要として表示装置５５上に表示するための
処理と、受信信号列Ｓmn(ｔ)中における目標の位置を特
定した上、その位置を表示装置５５上に表示するための
処理とに大別されたものとなっている。図６には信号処
理装置５４の一例での構成が示されているが、これによ
りその動作を説明すれば、受信装置５３からの受信信号
列Ｓmn(ｔ)は、先ず距離圧縮器９１、最大値検出器９２
および領域設定器９３各々で処理されるが、このうち、
距離圧縮器９１では、受信信号列Ｓmn(ｔ)をそのデータ
量が表示装置５５上における画面セル数に圧縮された状
態として表示するための処理が行われる。距離圧縮を実
現する具体例としては、ピークホールド処理が挙げられ
るが、以下、距離圧縮器９１がピークホールド処理を行
うピークホールド処理器に置換されたとして距離圧縮処
理を説明すれば、ピークホールド処理器９１では、図７
に示すように、受信信号列Ｓmn(ｔ)はその全体がＭ個の
連続する受信信号毎に領域分割されるが、分割された領
域各々では、その内部に含まれる信号振幅値のピーク値
が検出された上、その領域対応映像信号として表示装置
５５で可視表示されたものとなっている。この距離圧縮
処理により、目標を含むピーク成分が保持されつつ、デ
ータ量が圧縮された状態として、受信信号列Ｓmn(ｔ)自
体の概要が表示装置５５上に表示され得るものである。Now, the received signal sequence of the acoustic beam corresponding to the direction n with respect to the m-th transmitted ultrasonic wave is represented by Smn (t) (t: time).
In the following, how the received signal sequence Smn (t) is signal-processed by the signal processing device 54 will be described.
A process for displaying itself on the display device 55 as an outline thereof and a process for specifying a target position in the received signal sequence Smn (t) and displaying the position on the display device 55 are mainly described. It has been separated. FIG. 6 shows an example of the configuration of the signal processing device 54. The operation of the signal processing device 54 will be described below. The received signal sequence Smn (t) from the receiving device 53 is first transmitted to the distance compressor 91, Value detector 92
And the region setting unit 93, respectively.
In the distance compressor 91, processing for displaying the received signal sequence Smn (t) in a state where the data amount is compressed to the number of screen cells on the display device 55 is performed. As a specific example of realizing the distance compression, a peak hold process can be mentioned. Hereinafter, the distance compression process will be described assuming that the distance compressor 91 is replaced by a peak hold processor that performs the peak hold process. In the container 91, FIG.
As shown in (1), the entire received signal sequence Smn (t) is divided into regions for each of M consecutive received signals. In each of the divided regions, the peak value of the signal amplitude value contained therein is reduced. After being detected, the image signal is visually displayed on the display device 55 as the area-corresponding video signal. By this distance compression processing, an overview of the received signal sequence Smn (t) itself can be displayed on the display device 55 in a state where the data amount is compressed while the peak component including the target is held.

【００３５】一方、最大値検出器９２ではまた、受信信
号列Ｓmn(ｔ)がＮ個の連続する受信信号を含む区間毎に
領域分割された上、区間各々では、その内部に含まれる
信号振幅値の最大振幅値が検出された上、分散算出器９
４へ出力されるものとなっている。したがって、最大値
検出器９２での動作はピークホールド処理器９１でのそ
れと本質的に同一とされ、ピークホールド処理器９１で
設定される区間各々に含まれる受信信号数Ｍと、最大値
検出器９２で設定される区間各々に含まれる受信信号数
Ｎが同一である場合は、ピークホールド処理器９１、最
大値検出器９２の何れか一方は不要とされ得るものであ
る。図６に示す点線表示枠内部分は、図９（ａ）に示す
ように、例えばピークホールド処理器９１および最大値
検出器９２はピークホールド処理器１２１のみで済まさ
れ得るものである。また、ＭとＮの関係がＭ=ＡＮ
（Ａ：２以上の整数）である場合は、図６に示す点線表
示枠内部分は、図９（ｂ）に示すように変更された上、
最大値検出器１２３での処理結果がピークホールド処理
器１２２での処理に流用されたものとなっている。最大
値検出器１２３から最大振幅値が順次Ａ個得られる度
に、ピークホールド処理器１２２では、それらＡ個の最
大振幅値のうちから、最大のものがピーク値として検出
されているものである。更に、それとは逆に、ＭとＮの
関係がＮ=ＢＭ（Ｂ：２以上の整数）である場合には、
図６に示す点線表示枠内部分は、図９（ｃ）に示すよう
に変更された上、最大値検出器１２５での処理にピーク
ホールド処理器１２４での処理結果が流用されたものと
なっている。ピークホールド処理器１２４からピーク値
が順次Ｂ個得られる度に、最大値検出器１２５では、そ
れらＢ個のピーク値のうちから、最大のものが最大振幅
値として検出されているわけである。On the other hand, the maximum value detector 92 also divides the received signal sequence Smn (t) into regions each including N consecutive received signals, and in each of the regions, the signal amplitude included in the interval. After the maximum amplitude value is detected, the variance calculator 9
4 is output. Therefore, the operation of the maximum value detector 92 is essentially the same as that of the peak hold processor 91, and the number M of reception signals included in each section set by the peak hold processor 91 and the maximum value detector If the number N of received signals included in each section set in 92 is the same, one of the peak hold processor 91 and the maximum value detector 92 may be unnecessary. As shown in FIG. 9A, for example, the portion inside the dotted display frame shown in FIG. 6 is such that the peak hold processor 91 and the maximum value detector 92 need only be the peak hold processor 121. Also, the relationship between M and N is M = AN
(A: an integer of 2 or more), the portion within the dotted display frame shown in FIG. 6 is changed as shown in FIG.
The processing result of the maximum value detector 123 is used for the processing of the peak hold processor 122. Each time A maximum amplitude values are sequentially obtained from the maximum value detector 123, the peak hold processor 122 detects the largest one of the A maximum amplitude values as the peak value. . Further, conversely, when the relationship between M and N is N = BM (B: an integer of 2 or more),
The part in the dotted display frame shown in FIG. 6 is changed as shown in FIG. 9C, and the processing result of the peak hold processor 124 is diverted to the processing of the maximum value detector 125. ing. Each time B peak values are sequentially obtained from the peak hold processor 124, the maximum value detector 125 detects the largest one of the B peak values as the maximum amplitude value.

【００３６】一方、また、領域設定器９２では、受信信
号列Ｓmn(ｔ)に対し、図１０に示すように、時間ｔの位
置に受信信号をＣ個（Ｃ：自然数）含む大きさの目標捜
索領域ｈt と、受信信号をＤ個（Ｄ：自然数）含む大き
さの背景信号領域ｇt とを対として設定するが、その
際、背景信号領域はこれに含まれる受信信号の数Ｄが、
分散値が算出される上で十分に大きな数とされ、しかも
最大値算出器９３で設定される区間各々に含まれる受信
信号数Ｎとの間に、Ｄ=ＥＮ（Ｅ：２以上の整数）の関
係が成立すべく設定される。目標捜索領域および背景信
号領域は対として、これら領域が時間方向にＣ個の受信
信号分、順次シフトされる度に、目標捜索領域に含まれ
るＣ個の信号振幅値が尤度比算出器９５に、また、Ｄと
Ｎとの関係を規定するＥの値が領域設定器９２より分散
算出器９４に与えられることによって、受信信号Ｓmn
(ｔ)の全領域がカバーされているものである。On the other hand, in the area setting unit 92, as shown in FIG. 10, a target signal having a size including C reception signals (C: natural number) at the position of the time t with respect to the reception signal sequence Smn (t). A search area h t and a background signal area g t having a size including D received signals (D: natural number) are set as a pair. At this time, the background signal area has the number D of received signals included therein. ,
D = EN (E: an integer equal to or greater than 2) between the received signal number N, which is a sufficiently large number for calculating the variance value, and which is included in each section set by the maximum value calculator 93 Are set so that the relationship of Each time these areas are sequentially shifted by C reception signals in the time direction as a pair of the target search area and the background signal area, the C signal amplitude values included in the target search area are calculated by the likelihood ratio calculator 95. In addition, the value of E that defines the relationship between D and N is given from the area setting unit 92 to the variance calculator 94, so that the received signal Smn
The entire area of (t) is covered.

【００３７】距離圧縮器９１、最大値検出器９２、領域
設定器９３各々で処理動作は以上のようであるが、ここ
で、分散算出器９４での処理動作について説明すれば、
分散算出器９４では、最大値検出器９３からの最大振幅
値と領域設定器９２からのＥとにもとづき、背景信号領
域内に含まれるＤ個の受信信号振幅値の分散値が数式１
３および数式１４を用い算出されるものとなっている。The processing operation of each of the distance compressor 91, the maximum value detector 92, and the area setting unit 93 is as described above. Here, the processing operation of the variance calculator 94 will be described.
The variance calculator 94 calculates the variance of the D received signal amplitude values included in the background signal region based on the maximum amplitude value from the maximum value detector 93 and E from the region setting device 92, as shown in Equation 1.
3 and Equation 14.

【００３８】[0038]

【数１３】 (Equation 13)

【００３９】[0039]

【数１４】 [Equation 14]

【００４０】図１１に示すように、背景信号領域ｇt に
は、最大値検出器９３で設定される、受信信号をＮ個含
む区間がＥ個含まれていることから、先ずそれら区間各
々での分散値σe 2が数式１３を用い算出された上、それ
ら分散値σe 2の平均値としてその背景信号領域ｇt での
分散値σ0 2が数式１４により算出されているものであ
る。算出された分散値σ0 2は尤度比算出器９５に与えら
れているが、尤度比算出器９５では、領域設定器９３か
らの、時間ｔ、方位ｎにおける振幅値ｘと、分散算出器
９４からの分散値σ0 2とが数式１５に代入されることに
よって、時間ｔ、方位ｎにおける尤度比Λmn(ｔ)が算出
された上、尤度比乗算器９６に与えられたものとなって
いる。As shown in FIG. 11, since the background signal area g t includes E sections including N received signals set by the maximum value detector 93, first, each of these sections includes on variance sigma e 2 is calculated using equation 13, they variance variance sigma 0 2 at sigma e the background signal area g t as the second average value is one that is calculated by the formula 14 . The calculated variance value σ 0 2 is given to the likelihood ratio calculator 95, and the likelihood ratio calculator 95 calculates the amplitude value x at the time t and the azimuth n from the region setting device 93 and the variance calculation. The variance value σ 0 2 from the unit 94 is substituted into Expression 15 to calculate the likelihood ratio Λmn (t) at the time t and the azimuth n, and the result is given to the likelihood ratio multiplier 96. It has become.

【００４１】[0041]

【数１５】 (Equation 15)

【００４２】その尤度比乗算器９６ではまた、１番目か
らｋ（この場合でのｋの値はｍ−１）番目までの受信信
号列各々における同一時点（あるいは位置）対応の尤度
比Λ1n(ｔ)，Λ2n(ｔ)，…，Λkn(ｔ)が累積乗算された
上、累積尤度比Λn(ｔ)として保持されており、尤度比
算出器９５から、新たにｍ番目の受信信号列における尤
度比Λmn(ｔ)が入力されれば、時間ｔ、方位ｎが一致す
るΛn(ｔ)が順次取り出された上、そのΛmn(ｔ)と乗算
されることによって、新たな累積尤度比Λn(ｔ)が算出
されているものである。算出された累積尤度比Λn(ｔ)
は判定器９７に与えられる一方では、尤度比乗算器９６
にそれまで保持されていたｋ番目までの受信信号列にお
ける累積尤度比Λn(ｔ)の値と置換されているものであ
る。但し、最初の受信信号列、即ち、ｍ＝１の場合に
は、それまでの累積尤度比Λn(ｔ)は何等存在していな
いことから、Λ1n(ｔ)がそのままΛn(ｔ)として保持さ
れる。In the likelihood ratio multiplier 96, the likelihood ratio 同一 corresponding to the same time point (or position) in each of the first to k-th (the value of k in this case, m−1) received signal sequences 1n (t), Λ 2n (t),..., Kn kn (t) are cumulatively multiplied and held as a cumulative likelihood ratio Λ n (t). When the likelihood ratio Λmn (t) in the m-th received signal sequence is input, Λn (t) having the same time t and azimuth n is sequentially extracted and multiplied by the Λmn (t). , A new cumulative likelihood ratio Λn (t) has been calculated. The calculated cumulative likelihood ratio Λn (t)
Is supplied to the decision unit 97 while the likelihood ratio multiplier 96
Is replaced by the value of the accumulated likelihood ratio Λn (t) in the received signal sequences up to the k-th which have been stored up to that point. However, in the case of the first received signal sequence, that is, when m = 1, since there is no accumulated likelihood ratio Λn (t), ま で1n (t) is directly used as Λn (t). Will be retained.

【００４３】判定器９７ではまた、尤度比乗算器９６か
らの累積尤度比Λn(ｔ)が予め定められたしきい値Ｔｈ1
，Ｔｈ0 と比較されることによって、目標の存否が以
下のように判定されているものである。即ち、Λn(ｔ)
≧Ｔｈ1 ならば、時間ｔ、方位ｎには目標が存在すると
判定され、また、Λn(ｔ)≦Ｔｈ0 ならば、時間ｔ、方
位ｎには目標が存在しないと判定されているものであ
る。もしも、Ｔｈ0 ＜Λn(ｔ)＜Ｔｈ1 ならば、存否の
判定は行われないものとなっている。信号処理装置５４
では、以上のような処理が方位ｎ以外の方位対応受信信
号列各々についても同様にして行われているわけであ
る。In the decision unit 97, the cumulative likelihood ratio Λn (t) from the likelihood ratio multiplier 96 is set to a predetermined threshold Th 1.
, Th 0 , the presence or absence of the target is determined as follows. That is, Λn (t)
If ≧ Th 1, it is determined the time t, and the orientation n exist target, also if Λn (t) ≦ Th 0, one that has been determined the time t, and the orientation n no target is there. If Th 0 <Λn (t) <Th 1 , no determination is made. Signal processing device 54
Thus, the above-described processing is performed in the same manner for each of the azimuth-corresponding received signal sequences other than the azimuth n.

【００４４】以上のようにして、表示装置５５では、信
号処理装置５４からの方位対応処理結果にもとづき、ピ
ークホールド処理器９１からの映像信号と、判定器９７
からの判定結果（目標が存在すると判定された領域の時
間ｔ、方位ｎ）が同一画面上で重畳表示されているが、
表示画面の例を図８に示す。図示のように、円周方向は
方位を表しており、受信信号列Ｓmn(ｔ)における方位ｎ
に対応する。また、半径方向は距離を表しており、受信
信号列Ｓmn(ｔ)における時間ｔに対応する。その画面中
では、受信信号列のピーク値は輝度で表示され、また、
判定器９７からの判定結果はマーカー□として表示され
たものとなっている。尤も、判定器９７からの判定結果
に対する表示方法は、マーカー□として表示する以外に
も、その部分を他とは異なる色で表示したり、あるいは
その部分でのピーク値のみを表示させる、といった具合
に各種表示方法が考えられるものとなっている。As described above, in the display device 55, based on the azimuth correspondence processing result from the signal processing device 54, the video signal from the peak hold processing device 91 and the decision device 97
(Time t, azimuth n of the area where the target is determined to be present) are superimposed on the same screen,
FIG. 8 shows an example of the display screen. As shown in the drawing, the circumferential direction represents the azimuth, and the azimuth n in the received signal sequence Smn (t).
Corresponding to The radial direction represents the distance, and corresponds to the time t in the received signal sequence Smn (t). On that screen, the peak value of the received signal sequence is displayed in luminance,
The determination result from the determiner 97 is displayed as a marker □. However, the display method for the determination result from the determiner 97 may be such that, in addition to displaying as a marker □, the portion is displayed in a different color from the others, or only the peak value at the portion is displayed. Various display methods are conceivable.

【００４５】したがって、以上の信号処理装置において
は、受信信号列の一定区間（背景信号領域に相当）各々
に含まれる受信信号振幅値の分散値は、該当区間内で複
数検出された最大振幅値各々を用い算出されていること
から、受信信号列の構成データ量が多い場合であって
も、分散値計算処理時間の増大が抑制されつつ、受信信
号系列から目標が検出され得るものである。具体的に、
例えばＮ個の受信信号振幅値の分散値を既述の数式４に
より計算する場合、２Ｎ回の加算、１回の減算、（Ｎ＋
１）回の乗算および２回の除算が必要であるのに対し、
既述の数式１３による場合には、１回の乗算で済まされ
るものである。Therefore, in the above signal processing device, the variance of the received signal amplitude value included in each fixed section (corresponding to the background signal area) of the received signal sequence is determined by the maximum amplitude value detected in a plurality of sections within the corresponding section. Since calculation is performed using each of them, even when the amount of constituent data of the received signal sequence is large, the target can be detected from the received signal sequence while suppressing an increase in the variance value calculation processing time. Specifically,
For example, when the variance of the N received signal amplitude values is calculated by the above-described formula 4, 2N additions, 1 subtraction, (N +
1) While one multiplication and two divisions are required,
In the case of Expression 13 described above, only one multiplication is required.

【００４６】図１２はまた、本発明に直接係る信号処理
装置の他の例での構成を示したものである。図示のよう
に、図６に示す最大値検出器９３は代表値検出器１５１
に置換された状態として構成されたものとなっている。
最大値検出器９３では、最大振幅値が検出されていた
が、代表値検出器１５１では、その最大振幅値以外の振
幅値、即ち、ｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅
値が代表値として検出された上、分散算出器１５２に与
えられたものとなっている。その分散算出器１５２で
は、代表値検出器１５１からの代表値と領域設定器９２
からのＥの値とにより、背景信号捜索領域に含まれる受
信信号振幅値の分散値が数式１６および既述の数式１４
を用い算出された上、尤度比算出器９５に与えられてい
るものである。FIG. 12 shows the configuration of another example of the signal processing apparatus according to the present invention. As shown, the maximum value detector 93 shown in FIG.
It is configured as a state that has been replaced with.
The maximum value detector 93 has detected the maximum amplitude value. However, the representative value detector 151 detects an amplitude value other than the maximum amplitude value, that is, the k-th (k: an integer of 2 or more) largest amplitude value. After being detected as a representative value, it is provided to the variance calculator 152. In the variance calculator 152, the representative value from the representative value detector 151 and the area setting unit 92
, The variance of the received signal amplitude value included in the background signal search area is calculated by Expression 16 and Expression 14 described above.
And given to the likelihood ratio calculator 95.

【００４７】[0047]

【数１６】 (Equation 16)

【００４８】したがって、代表値検出器１５１および分
散値算出器１５２以外の構成や動作は図６に示す信号処
理装置と同様である。Therefore, the configuration and operation other than the representative value detector 151 and the variance value calculator 152 are the same as those of the signal processing device shown in FIG.

【００４９】以上のように、本例では、最大値検出器９
３に代わって代表値検出器１５１が用いられているが、
これは、高レベルパルス性雑音（クラッタと称す）によ
る影響を排除するためである。図６に示す信号処理装置
では、既述の数式１３（数式５として示すレイリー分布
の確率密度関数を変形した式）により分散値が算出され
ているが、一般に受信信号中には、図１３に示すよう
に、レイリー分布から外れたクラッタが突発的に混入さ
れる場合があるが、これによる影響を排除しようという
ものである。最大振幅値による分散値算出では、クラッ
タを含む区間での分散値は実測分散値（既述の数式４を
用い算出される分散値(真値)であり、また、数式１３お
よび数式１６を用い算出される分散値を計算値と称す）
との誤差が大きくなる結果として、目標検出性能が劣化
する虞があるが、代表値にもとづき分散値が算出される
場合は、そのような不具合は排除され得るものである。As described above, in this example, the maximum value detector 9
3, a representative value detector 151 is used.
This is to eliminate the effect of high-level pulse noise (referred to as clutter). In the signal processing apparatus shown in FIG. 6, the variance is calculated by the above-described equation 13 (an equation obtained by modifying the probability density function of the Rayleigh distribution shown as equation 5). As shown in the figure, there is a case where clutter deviating from the Rayleigh distribution is suddenly mixed in, but the effect of this is to be eliminated. In the variance value calculation based on the maximum amplitude value, the variance value in the section including the clutter is an actually measured variance value (a variance value (true value) calculated using the above-described formula 4). The calculated variance is called the calculated value.)
The target detection performance may be degraded as a result of an increase in the error from the above, but when the variance value is calculated based on the representative value, such a problem can be eliminated.

【００５０】最後に、本発明に直接係る信号処理装置の
更に異なる他の例での構成を図１４に示す。本例でのも
のも、クラッタ混入による算出分散値と真値との誤差の
増大が抑制されることを目的として、最大値検出器１７
１を始めとして、代表値検出器１７２、分散値検出器１
７３、理論値検出器１７４、差分検出器１７５、補正式
算出器１７６および振幅補正器１７７が設けられたもの
となっている。これら全体として、最大値検出器１７１
で検出される最大振幅値各々を所定に補正しようという
ものである。Finally, FIG. 14 shows the configuration of still another different example of the signal processing apparatus according to the present invention. Also in this example, the maximum value detector 17 is used for the purpose of suppressing an increase in the error between the calculated variance value and the true value due to the clutter mixing.
1, the representative value detector 172, the variance value detector 1
73, a theoretical value detector 174, a difference detector 175, a correction expression calculator 176, and an amplitude corrector 177. As a whole, the maximum value detector 171
Is intended to correct each of the maximum amplitude values detected by the above.

【００５１】さて、その動作であるが、目標検出に先立
って、先ず以下に示す補正式に含まれている係数ａ，ｂ
が初期状態として決定される必要があるものとなってい
る。As to the operation, prior to the target detection, first, the coefficients a and b included in the following correction equation are used.
Needs to be determined as an initial state.

【００５２】[0052]

【数１７】 [Equation 17]

【００５３】それら係数ａ，ｂが決定されるためには、
超音波が１回、送受信される必要があるが、この送受信
により得られる受信信号列を特にＳ0n(ｔ)と表示し、目
標検出用の受信信号系列Ｓmn(ｔ)と区別することにす
る。その受信信号列Ｓ0n(ｔ)は最大値検出器１７１、代
表値検出器１７２、分散値検出器１７３各々で先ず処理
される。このうち、最大値検出器１７１、代表値検出器
１７２各々での処理内容はこれまでのものと同様であ
る。また、新たに追加された分散値検出器１７３では、
受信信号列Ｓ0n(ｔ)がＮ個の受信信号を含む区間毎に領
域分割される度に、その区間内に含まれる受信信号振幅
値の分散値が既述の数式４を用い算出された上、理論値
検出器１７４に与えられるものとなっている。理論値検
出器１７４ではまた、分散値検出器１７３からの分散値
が数式１８に代入されることによって、真値と誤差の生
じない計算値を算出し得る最大振幅値（理論振幅値と称
す）が算出された上、差分検出器１７５に与えられるも
のとなっている。In order to determine the coefficients a and b,
The ultrasonic wave needs to be transmitted and received once, but the received signal sequence obtained by this transmission and reception is particularly indicated as S 0n (t) to distinguish it from the received signal sequence Smn (t) for target detection. . The received signal sequence S 0n (t) is first processed by each of the maximum value detector 171, the representative value detector 172, and the variance value detector 173. Of these, the processing contents of each of the maximum value detector 171 and the representative value detector 172 are the same as those up to now. Also, in the newly added variance value detector 173,
Every time the received signal sequence S 0n (t) was divided into regions each including N received signals, the variance of the received signal amplitude values included in the region was calculated using the above-described formula 4. Above, it is provided to the theoretical value detector 174. The theoretical value detector 174 also substitutes the variance value from the variance value detector 173 into Equation 18 to obtain a maximum amplitude value (hereinafter referred to as a theoretical amplitude value) that can calculate a true value and a calculated value having no error. Is calculated and given to the difference detector 175.

【００５４】[0054]

【数１８】 (Equation 18)

【００５５】その差分検出器１７５では、代表値検出器
１７２からの代表値と理論値検出器１７４からの理論振
幅値とにもとづき、これら値の差分値Ａが算出された
上、最大振幅値の大きさ毎に分類されるものとなってい
る。更に、代表値検出器１７２、理論値検出器１７４か
らの、受信信号列Ｓ0n(ｔ)上での最後の代表値、理論振
幅値より差分値Ａが得られるのを待って、最大振幅値の
大きさ毎に分類されている差分値Ａの平均値が算出され
るが、図１５に最大振幅値と差分値Ａ（平均値）との関
係を示す。補正式算出器１７６では、差分検出器１７５
からの、最大振幅値と差分値Ａの平均値との関係が、図
１６に示すように、数式１９に示す最小２乗法により直
線として近似されるが、その際に、係数ａ，ｂの値が併
せて算出された上、振幅補正器１７７に設定されている
ものである。The difference detector 175 calculates a difference value A between these values based on the representative value from the representative value detector 172 and the theoretical amplitude value from the theoretical value detector 174, and further calculates the maximum amplitude value. It is classified according to the size. Further, after the difference value A is obtained from the last representative value and the theoretical amplitude value on the received signal sequence S 0n (t) from the representative value detector 172 and the theoretical value detector 174, the maximum amplitude value is obtained. The average value of the difference values A classified for each magnitude is calculated. FIG. 15 shows the relationship between the maximum amplitude value and the difference value A (average value). The correction expression calculator 176 includes a difference detector 175
, The relationship between the maximum amplitude value and the average value of the difference value A is approximated as a straight line by the least square method shown in Expression 19 as shown in FIG. Are also calculated and set in the amplitude corrector 177.

【００５６】[0056]

【数１９】 [Equation 19]

【００５７】以上のようにして、振幅補正器１７７に係
数ａ，ｂの値が設定された後、初めて目標検出のための
超音波送受信が行われた上、受信信号系列Ｓmn(ｔ)上よ
り最大振幅値と代表値が対として検出されているわけで
あるが、振幅補正器１７７では、最大振幅値と代表値が
対として検出される度に、その最大振幅値が補正式によ
り補正された上、分散値算出のために分散算出器９４に
供されているものである。As described above, after the values of the coefficients a and b are set in the amplitude corrector 177, ultrasonic transmission / reception for target detection is performed for the first time, and the received signal sequence Smn (t) is displayed. Although the maximum amplitude value and the representative value are detected as a pair, the amplitude corrector 177 corrects the maximum amplitude value by a correction formula every time the maximum amplitude value and the representative value are detected as a pair. Above, it is provided to a variance calculator 94 for calculating a variance value.

【００５８】なお、以上の説明では、信号処理装置は船
舶に搭載された状態で、海中内に存在している目標の存
否が主に検出されているが、これに限定されることな
く、例えば超音波の代わりに電波が用いられる場合は、
大気中に存在している目標も検出可となっている。In the above description, the presence or absence of a target existing in the sea is mainly detected while the signal processing device is mounted on a ship, but the present invention is not limited to this. If radio waves are used instead of ultrasonic waves,
Targets existing in the atmosphere are also detectable.

【００５９】[0059]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１，５に
よる場合は、受信信号列の構成データ量が多い場合であ
っても、分散値計算処理時間の増大が抑制されつつ、受
信信号系列から目標が検出され得る目標検出装置が、ま
た、請求項２，６，９による場合には、受信信号列の構
成データ量が多い場合であっても、最大振幅値による分
散値計算処理が行われつつ、受信信号系列から目標が検
出され得る目標検出装置が、更に、請求項３，７，１０
によれば、受信信号列の構成データ量が多い場合であっ
ても、非最大振幅値による分散値計算処理が行われ、し
かも高レベルパルス性雑音による影響が排除されつつ、
受信信号系列から目標が検出され得る目標検出装置が、
更にまた、請求項４，８，１１による場合は、受信信号
列の構成データ量が多い場合であっても、最大振幅値に
より分散値計算処理が行われ、しかも高レベルパルス性
雑音による影響が排除されつつ、受信信号系列から目標
が検出され得る目標検出装置がそれぞれ得られるものと
なっている。As described above, according to the first and fifth aspects, even if the amount of data constituting the received signal sequence is large, the increase in the variance value calculation processing time is suppressed while the received signal In the case of the target detecting device capable of detecting a target from a sequence, according to the second, sixth, and ninth aspects, even if the amount of data constituting the received signal sequence is large, the variance value calculation processing based on the maximum amplitude value is performed. A target detecting device capable of detecting a target from a received signal sequence while being performed.
According to this, even when the amount of constituent data of the received signal sequence is large, the variance value calculation processing using the non-maximum amplitude value is performed, and while the influence of high-level pulse noise is eliminated,
A target detection device capable of detecting a target from the received signal sequence,
Further, according to the fourth, eighth and eleventh aspects, even when the amount of data constituting the received signal sequence is large, the variance value calculation processing is performed using the maximum amplitude value, and the influence of high-level pulse noise is reduced. A target detection device capable of detecting a target from a received signal sequence while being excluded is obtained.

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

【図１】図１は、本発明による目標検出装置における要
部構成概念を示す図FIG. 1 is a diagram showing a concept of a main part configuration in a target detection device according to the present invention.

【図２】図２は、本発明による目標検出装置の全体とし
ての概要構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing an overall schematic configuration of a target detection device according to the present invention;

【図３】図３（ａ），（ｂ）は、その目標検出装置にお
ける受信信号のディジタル変換処理を説明するための図FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining digital conversion processing of a received signal in the target detection device.

【図４】図４は、同じくその目標検出装置における複数
音響ビームの形成処理を説明するための図FIG. 4 is a diagram for explaining a process of forming a plurality of acoustic beams in the target detection device.

【図５】図５は、同じくその目標検出装置における、送
信信号波形に対する方位対応音響ビームの波形を示す図FIG. 5 is a diagram showing a waveform of an azimuth-corresponding acoustic beam with respect to a transmission signal waveform in the same target detection device.

【図６】図６は、同じくその目標検出装置における信号
処理装置の一例での具体的構成を示す図FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration of an example of a signal processing device in the target detection device.

【図７】図７は、その信号処理装置における距離圧縮処
理を説明するための図FIG. 7 is a diagram for explaining distance compression processing in the signal processing device.

【図８】図８は、目標検出装置における表示画面の例を
示す図FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a display screen in the target detection device.

【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ信号処理装置
における一部変形構成を示す図FIGS. 9A to 9C are diagrams each showing a partially modified configuration of the signal processing device;

【図１０】図１０は、信号処理装置における、目標捜索
領域および背景信号領域の受信信号列への設定方法を説
明するための図FIG. 10 is a diagram for explaining a method of setting a target search area and a background signal area in a received signal sequence in the signal processing device.

【図１１】図１１は、背景信号領域と最大値検出器で設
定される区間との関係を説明するための図FIG. 11 is a diagram for explaining a relationship between a background signal area and a section set by a maximum value detector;

【図１２】図１２は、本発明に係る信号処理装置の他の
例での構成を示す図FIG. 12 is a diagram showing a configuration of another example of the signal processing device according to the present invention.

【図１３】図１３は、受信信号列中にクラッタが混入さ
れる場合での不具合を説明するための図FIG. 13 is a diagram for explaining a problem when clutter is mixed in a received signal sequence;

【図１４】図１４は、本発明に直接係る信号処理装置の
更に異なる他の例での構成を示す図FIG. 14 is a diagram showing a configuration of still another different example of the signal processing device according to the present invention directly;

【図１５】図１５は、その信号処理装置における差分検
出器の処理を説明するための図FIG. 15 is a diagram for explaining processing of a difference detector in the signal processing device.

【図１６】図１６は、その信号処理装置における補正式
算出器の処理を説明するための図FIG. 16 is a diagram for explaining processing of a correction expression calculator in the signal processing device;

【図１７】図１７は、受信信号波形から設定しきい値に
より目標を検出する方法を説明するための図FIG. 17 is a diagram for explaining a method of detecting a target from a received signal waveform by using a set threshold.

【図１８】図１８は、その方法での不具合を説明するた
めの図FIG. 18 is a diagram for explaining a defect in the method.

【図１９】図１９は、受信信号列に対する、目標捜索領
域および背景信号領域の設定状態を示す図FIG. 19 is a diagram showing a setting state of a target search area and a background signal area with respect to a received signal sequence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４１…振幅値検出器、５１…送信装置、５２…送受波装
置、５３…受信装置、５４…信号処理装置、５５…表示
装置、 ９１…距離圧縮器、９１，１２１，１２２，１
２４…ピークホールド処理器、９２…領域設定器、９
３，１２３，１２５，１７１…最大値検出器、４２，９
４，１５２，１７２…分散算出器、９５…尤度比算出
器、９６…尤度比乗算器、９７……判定器、１５１，１
７２…代表値検出器、１７３…分散値検出器、１７４…
理論値検出器、１７５…差分検出器、１７６…補正式算
出器、１７７…振幅補正器41: Amplitude detector, 51: Transmitter, 52: Transmitter / receiver, 53: Receiver, 54: Signal processor, 55: Display, 91: Distance compressor, 91, 121, 122, 1
24: peak hold processor, 92: area setting device, 9
3,123,125,171 ... maximum value detector, 42,9
4, 152, 172: variance calculator, 95: likelihood ratio calculator, 96: likelihood ratio multiplier, 97: determiner, 151, 1
72 ... representative value detector, 173 ... variance value detector, 174 ...
Theoretical value detector, 175: difference detector, 176: correction formula calculator, 177: amplitude corrector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 潤 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 藤井 正司 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Sasaki 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Information and Communications Division, Hitachi, Ltd. (72) Shoji Fujii 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd.Information and Communication Division

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に複
数の区間が設定された状態で、該区間各々からは、該区
間内に含まれる受信信号振幅値の分散値が算出された
上、該分散値と該区間内に含まれる受信信号振幅値との
関数として求められる値と設定しきい値との比較判定処
理によって、目標の存否を示す処理結果が画面上に画像
表示されるようにした目標検出装置であって、区間各々
から分散値を算出する手段として、少なくとも、区間各
々に含まれる受信信号の振幅値のうちから、任意の位置
の振幅値を検出する振幅値検出手段と、該振幅値検出手
段からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信
号振幅値の分散値を算出する分散値算出手段とを含む目
標検出装置。1. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflected signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and a plurality of sections are set on the reception signal sequence. In this state, from each of the sections, a variance value of the received signal amplitude value included in the section is calculated, and a value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the section is calculated. A target detection device in which a processing result indicating the presence or absence of a target is displayed on a screen by a comparison determination process with a set threshold value, and a means for calculating a variance value from each section includes at least a section Amplitude value detection means for detecting an amplitude value at an arbitrary position from among the amplitude values of the reception signal included in each of the reception signal amplitudes; Calculate the variance of the value A target detecting device including a variance calculating unit for outputting the target. 【請求項２】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に複
数の区間が設定された状態で、該区間各々からは、該区
間内に含まれる受信信号振幅値の分散値が算出された
上、該分散値と該区間内に含まれる受信信号振幅値との
関数として求められる値と設定しきい値との比較判定処
理によって、目標の存否を示す処理結果が画面上に画像
表示されるようにした目標検出装置であって、区間各々
から分散値を算出する手段として、少なくとも、区間各
々に含まれる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値
を検出する振幅値検出手段と、該振幅値検出手段からの
検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値
の分散値を算出する分散値算出手段とを含む目標検出装
置。2. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and a plurality of sections are set on the reception signal sequence. In this state, from each of the sections, a variance value of the received signal amplitude value included in the section is calculated, and a value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the section is calculated. A target detection device in which a processing result indicating the presence or absence of a target is displayed on a screen by a comparison determination process with a set threshold value, and a means for calculating a variance value from each section includes at least a section From among the amplitude values of the reception signal included in each of the amplitude values, an amplitude value detection unit that detects a maximum amplitude value, and a variance of the reception signal amplitude value included in the section using the amplitude value detected from the amplitude value detection unit. Minute for which to calculate the value A target detection device including scattered value calculation means; 【請求項３】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に複
数の区間が設定された状態で、該区間各々からは、該区
間内に含まれる受信信号振幅値の分散値が算出された
上、該分散値と該区間内に含まれる受信信号振幅値との
関数として求められる値と設定しきい値との比較判定処
理によって、目標の存否を示す処理結果が画面上に画像
表示されるようにした目標検出装置であって、区間各々
から分散値を算出する手段として、少なくとも、区間各
々に含まれる受信信号の振幅値のうちから、ｋ（ｋ：２
以上の整数）番目に大きい振幅値を検出する振幅値検出
手段と、該振幅値検出手段からの検出振幅値を用い、該
区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算出する分
散値算出手段とを含む目標検出装置。3. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and a plurality of sections are set on the reception signal sequence. In this state, from each of the sections, a variance value of the received signal amplitude value included in the section is calculated, and a value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the section is calculated. A target detection device in which a processing result indicating the presence or absence of a target is displayed on a screen by a comparison determination process with a set threshold value, and a means for calculating a variance value from each section includes at least a section Among the amplitude values of the received signals included in each of them, k (k: 2
Amplitude value detecting means for detecting the (integral) -th largest amplitude value, and variance value calculation for calculating the variance value of the received signal amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the amplitude value detecting means. And a target detecting device. 【請求項４】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に複
数の区間が設定された状態で、該区間各々からは、該区
間内に含まれる受信信号振幅値の分散値が算出された
上、該分散値と該区間内に含まれる受信信号振幅値との
関数として求められる値と設定しきい値との比較判定処
理によって、目標の存否を示す処理結果が画面上に画像
表示されるようにした目標検出装置であって、区間各々
から分散値を算出する手段として、少なくとも、区間各
々に含まれる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値
およびｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅値を検
出する振幅値検出手段と、該振幅値検出手段からの検出
振幅値と事前設定されている補正式とにより、検出最大
振幅値の値を補正する振幅値補正手段と、該振幅値補正
手段からの補正最大振幅値を用い、該区間内に含まれる
受信信号振幅値の分散値を算出する分散値算出手段とを
含む目標検出装置。4. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and a plurality of sections are set on the reception signal sequence. In this state, from each of the sections, a variance value of the received signal amplitude value included in the section is calculated, and a value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the section is calculated. A target detection device in which a processing result indicating the presence or absence of a target is displayed on a screen by a comparison determination process with a set threshold value, and a means for calculating a variance value from each section includes at least a section Amplitude value detection means for detecting the maximum amplitude value and the k-th (k: an integer of 2 or more) largest amplitude value among the amplitude values of the received signals included therein, and the detected amplitude value from the amplitude value detection means Pre-configured with By using the correction formula, the amplitude value correcting means for correcting the value of the detected maximum amplitude value, and the variance value of the received signal amplitude value included in the section using the corrected maximum amplitude value from the amplitude value correcting means. And a variance value calculating means for calculating. 【請求項５】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に任
意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領域
とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号領
域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号振
幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜索
領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求めら
れる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目標
の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるように
した目標検出装置であって、背景信号領域各々から分散
値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号領
域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、特定大きさの振幅値
を検出する区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅
値検出手段からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれ
る受信信号振幅値の分散値を算出する区間対応分散値算
出手段と、該区間対応分散値算出手段からの分散値各々
より背景信号領域対応の分散値を算出する分散値算出手
段とを含む目標検出装置。5. Every time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflected signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and the target search region are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. Means for calculating a variance value from each of the background signal regions, at least the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections having the same size on the same background signal region. A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting an amplitude value of a specific size from among the values, and a variance value of a received signal amplitude value included in the section using the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means. And a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to the background signal region from each of the variance values from the corresponding variance value calculating means. 【請求項６】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に任
意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領域
とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号領
域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号振
幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜索
領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求めら
れる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目標
の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるように
した目標検出装置であって、背景信号領域各々から分散
値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号領
域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値を検出す
る区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値検出手
段からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信
号振幅値の分散値を算出する区間対応分散値算出手段
と、該区間対応分散値算出手段からの分散値各々より背
景信号領域対応の分散値を算出する分散値算出手段とを
含む目標検出装置。6. Every time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and the target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. Means for calculating a variance value from each of the background signal regions, at least the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections having the same size on the same background signal region. From the values, a variance value of the received signal amplitude value included in the section is calculated by using the section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the maximum amplitude value and the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means. A target detection apparatus comprising: a section-dependent variance value calculating unit; and a variance value calculating unit that calculates a variance value corresponding to a background signal region from each of the variance values from the section-based variance value calculating unit. 【請求項７】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に任
意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領域
とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号領
域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号振
幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜索
領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求めら
れる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目標
の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるように
した目標検出装置であって、背景信号領域各々から分散
値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号領
域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、ｋ（ｋ：２以上の整
数）番目に大きい振幅値を検出する区間対応振幅値検出
手段と、該区間対応振幅値検出手段からの検出振幅値を
用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算
出する区間対応分散値算出手段と、該区間対応分散値算
出手段からの分散値各々より背景信号領域対応の分散値
を算出する分散値算出手段とを含む目標検出装置。7. Every time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and an arbitrary target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. Means for calculating a variance value from each of the background signal regions, at least the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections having the same size on the same background signal region. A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting a k-th (k: an integer equal to or greater than 2) largest amplitude value from the values, and a detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means, which is included in the section. And a variance value calculating means for calculating a variance value of the received signal amplitude value to be received, and a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to the background signal region from each of the variance values from the variance value calculating means. Detection device. 【請求項８】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に任
意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領域
とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号領
域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号振
幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜索
領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求めら
れる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目標
の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるように
した目標検出装置であって、背景信号領域各々から分散
値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号領
域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値およびｋ
（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅値を検出する区
間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値検出手段か
らの検出振幅値と事前設定されている補正式とにより、
検出最大振幅値の値を補正する区間対応振幅値補正手段
と、該区間対応振幅値補正手段からの補正最大振幅値を
用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算
出する区間対応分散値算出手段と、該区間対応分散値算
出手段からの分散値各々より背景信号領域対応の分散値
を算出する分散値算出手段とを含む目標検出装置。8. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and the target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. Means for calculating a variance value from each of the background signal regions, at least the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections having the same size on the same background signal region. Among the values, the maximum amplitude value and k
(K: an integer equal to or greater than 2) the section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the largest amplitude value, and the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means and a preset correction formula,
An interval-corresponding amplitude value correcting means for correcting the value of the detected maximum amplitude value, and an interval for calculating a variance of the received signal amplitude value included in the interval using the corrected maximum amplitude value from the interval-corresponding amplitude value correcting means. A target detection apparatus comprising: a corresponding variance value calculating unit; and a variance value calculating unit that calculates a variance value corresponding to a background signal region from each of the variance values from the section corresponding variance value calculating unit. 【請求項９】 音波／電波が送信信号として送信される
度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に従
う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に任
意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領域
とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号領
域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号振
幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜索
領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求めら
れる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目標
の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるように
した目標検出装置であって、背景信号領域各々から分散
値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号領
域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含ま
れる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値を検出す
る区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値検出手
段からの検出振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信
号振幅値の分散値を以下の数式 【数１】 にもとづき算出する区間対応分散値算出手段と、該区間
対応分散値算出手段からの分散値各々より背景信号領域
対応の分散値を算出する分散値算出手段とを含む目標検
出装置。9. Each time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and an arbitrary target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. Means for calculating a variance value from each of the background signal regions, at least the amplitude of the received signal included in each of a plurality of sections having the same size on the same background signal region. From among the values, using the section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the maximum amplitude value and the detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means, the variance of the received signal amplitude value included in the section is calculated as follows. Formula 1 And a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to a background signal region from each of the variance values from the corresponding variance value calculating means. 【請求項１０】 音波／電波が送信信号として送信され
る度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に
従う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に
任意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領
域とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号
領域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号
振幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜
索領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求め
られる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目
標の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるよう
にした目標検出装置であって、背景信号領域各々から分
散値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号
領域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含
まれる受信信号の振幅値のうちから、ｋ（ｋ：２以上の
整数）番目に大きい振幅値を検出する区間対応振幅値検
出手段と、該区間対応振幅値検出手段からの検出振幅値
を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の分散値を
以下の数式 【数２】 にもとづき算出する区間対応分散値算出手段と、該区間
対応分散値算出手段からの分散値各々より背景信号領域
対応の分散値を算出する分散値算出手段とを含む目標検
出装置。10. Every time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflected signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and the target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the means for calculating the variance value from each of the background signal areas includes at least the amplitude of the reception signal included in each of a plurality of sections set to have the same size on the same background signal area. From the width values, a section-corresponding amplitude value detecting means for detecting the k-th (k: an integer equal to or greater than 2) largest amplitude value, and a detected amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means, and The variance of the received signal amplitude value included is expressed by the following equation: And a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to a background signal region from each of the variance values from the corresponding variance value calculating means. 【請求項１１】 音波／電波が送信信号として送信され
る度に、該送信信号に対する反射信号がレイリー分布に
従う受信信号列として受信された上、該受信信号列上に
任意の目標捜索領域と該目標捜索領域周辺に背景信号領
域とが対として領域分割設定された状態で、該背景信号
領域各々からは、該背景信号領域内に含まれる受信信号
振幅値の分散値が算出された上、該分散値と上記目標捜
索領域内に含まれる受信信号振幅値との関数として求め
られる値と設定しきい値との比較判定処理によって、目
標の存否を示す処理結果が画面上に画像表示されるよう
にした目標検出装置であって、背景信号領域各々から分
散値を算出する手段として、少なくとも、同一背景信号
領域上に同一大きさとして複数設定された区間各々に含
まれる受信信号の振幅値のうちから、最大振幅値および
ｋ（ｋ：２以上の整数）番目に大きい振幅値を検出する
区間対応振幅値検出手段と、該区間対応振幅値検出手段
からの検出振幅値と事前設定されている以下の補正式 【数３】 とにより、検出最大振幅値の値を補正する区間対応振幅
値補正手段と、該区間対応振幅値補正手段からの補正最
大振幅値を用い、該区間内に含まれる受信信号振幅値の
分散値を算出する区間対応分散値算出手段と、該区間対
応分散値算出手段からの分散値各々より背景信号領域対
応の分散値を算出する分散値算出手段とを含む目標検出
装置。11. Every time a sound wave / radio wave is transmitted as a transmission signal, a reflection signal corresponding to the transmission signal is received as a reception signal sequence according to a Rayleigh distribution, and an arbitrary target search area and an arbitrary target search area are displayed on the reception signal sequence. In a state in which the background signal region and the background signal region are set as a pair around the target search region, the variance of the received signal amplitude value included in the background signal region is calculated from each of the background signal regions, and By comparing and determining the value obtained as a function of the variance value and the received signal amplitude value included in the target search area with the set threshold value, the processing result indicating the presence or absence of the target is displayed on the screen as an image. The target detection apparatus according to claim 1, wherein the means for calculating the variance value from each of the background signal areas includes at least the amplitude of the reception signal included in each of a plurality of sections set to have the same size on the same background signal area. A section-corresponding amplitude value detecting means for detecting a maximum amplitude value and a k-th (k: an integer equal to or greater than 2) largest amplitude value from the width values, and a detection amplitude value from the section-corresponding amplitude value detecting means and presetting The following correction equation is used: By using the section-corresponding amplitude value correcting means for correcting the value of the detected maximum amplitude value and the corrected maximum amplitude value from the section-corresponding amplitude value correcting means, the variance of the received signal amplitude value included in the section is calculated. A target detection apparatus comprising: a section-dependent variance value calculating means for calculating; and a variance value calculating means for calculating a variance value corresponding to a background signal region from each of the variance values from the section-dependent variance value calculating means.
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