JPS5830682A - パレス捜索レ−ダにおける信号処理方式 - Google Patents

パレス捜索レ−ダにおける信号処理方式

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JPS5830682A
JPS5830682A JP56128594A JP12859481A JPS5830682A JP S5830682 A JPS5830682 A JP S5830682A JP 56128594 A JP56128594 A JP 56128594A JP 12859481 A JP12859481 A JP 12859481A JP S5830682 A JPS5830682 A JP S5830682A
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JP
Japan
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radar
noise
video
threshold
digital
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Pending
Application number
JP56128594A
Other languages
English (en)
Inventor
Koushirou Kita
北 孔之「ろう」
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2926Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by integration

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パルス捜索レーダに於ける。自動スライサ
一方式の改善をはかるものであり。
レーダ干渉等によるパルス性妨害波入力により。
自動スライサーの動作が撹乱されることを防止し、一定
の誤警報率を保つようにした信号処理方式を提案するも
のである。
第1図に於いて、2点鎖線で囲んだ部分が従来からの自
動スライサーである。゛(1)はレーダの受信機、(2
)は受信機の検波出力ビデオの経路。
(3)はビデオのスライサー、(4)はスライサ出力信
号の後段処理装置への出力線路である。ここで言う「ス
ライサ」は入力波形のうちから、一定の規準値を超える
部分を取り出すもので、上(または下)制振幅選択のた
めのクリップなどの、しきい値弁別装置であってもよい
。(5)はすンプリング・ゲート信号SSにより定めら
れたエリアの、ノイズを計数するノイズカウンタ。
(6)はカンプリング・ゲート信号によりゲートの終端
毎に、ノイズカウンタの出力値を読取るレジスタ、(7
)はレジスタ出力値のディジタル・アナログ(略してD
/A )変換器、(8)は積分形直流増巾器である。
自動スライサの目的は受信機の利得変動等により受信機
出力ビデオのノイズ・レベルが変動しても、スライサ(
3)を越すノイズの数を一定にし、もって誤警報率を一
定にすることにある。
そのために第2図(a)K示すようにレーダの送信周期
Tの後の部分Δtを第2図0)のノイズのサンプリング
区間としてこの区間のノイズのスライサを越える数を計
数し、一定化する制御をしている。第2図(イ)に示す
Δtの区間はレーダの第2を第2図(ハ)に示すPPI
上の概念で表わすと第2゜図(b)のようになる。区間
Δtを方位分割角度ぐ。
図のようにAI、 A2. A3# ・・・・・・・・
・と分割し、これをノイズ・サンプリング・エリアとし
、各エリアでスライサを越えるノイズの数を一定に保つ
ように制御している。エリアの大きさはノイズ・カウン
タの桁数と、計数すべきノイズの数により決まる。各エ
リアに含まれるセルの数をNとし、スライサを越えるノ
イズの数をnとすると誤警報率2社 PN=待 ・・・・・・・・・・・・ (イ)で与えら
れる。
第1図に於いて基準電圧(9)が誤警報率への設定に使
われる。これはNが一定であるから9口を設定すること
に他ならない。
上述した従来の方式では次のような欠点があった。即ち
第3図0)に示す様に、レーダ干渉等によるパルス性妨
害波入力は、非同期ノくルスであるため、第3図(ロ)
に示すクラッタ入力の場合と異なり送信パルス周期Tの
いずれの区間にも受信される。従って6重の区間ではこ
れがスライス・レベルを越えるノイズとして計数され、
誤警報率PMを一定に保つことができなくなる。妨害波
入力は常に大きく変動している上に、 87Nが大きく
自動スライサの動作を撹乱する作用が強いので、この入
力がある場合、第1図のスイッチ(IIKよシ、スライ
サの作動電圧を固定電圧側αυに切換えて防止している
。しかしこれは。
自動スライサの目的を放棄することであり、妨害波入力
が常に存在する場合、自動スライサは使用不可能である
ことを意味する。
この発明の目的は、パルス性妨害波入力がノイズとして
取扱われることを防止して、誤警報率を防止し、もって
妨害波入力がある時でも。
自動スライサが正常に作動するようKすることである。
簡単にいえi、この発明:紘パルス捜索レーダに用いる
誤警報率一定化のための自動スライサ方式に於いて、そ
の動作が、パルス性妨害波入力により撹乱されることを
防止する為に、ノイズ・サンプリング区間のレーダ・ビ
デオ信号をレンジ・ビン毎に量子化し、各々のレンジ・
ビンに対しディジタル積分する。得られた値をデータ処
理して、スライス・レベルを決定することを特徴とし、
誤警報率を一定に保つことを実現したものである。
゛ 第4図はこの発明による自動スライサのブロック図
であゃ、1点鎖線で囲んだ部分がこの発明にかかる部分
であって、従来の方式と大幅に異なっている。
パルス捜索レーダの受信機出力ビデオは1通常狭帯域I
P増巾器(中間周波数と比較して充分小さい帯域を有す
る増巾器)の直線検波、あるいは包路線検波出力であっ
て、そのノイズのみに対する。確率密度関数は次式で与
えられる。
P(碍=66Xp (−2y、 )・・・・・・・・・
(2)但し、Rは出力ビデオの包結線の振幅、v、はノ
゛イズの実効値を表わす。
次に(信号十雑音)K対する。確率密度関数は次式で与
えられる。
P(R) = −exp (−”” ) Is (−y
7) ”−・(31V・      22v。
但しt■、(y、)は変形ぺ′ツセル関数、Aは正弦波
信号の振幅を表わす。第5図は、第(2)式。
第(3)式の関数とスライスレベルとの関係を示したも
のである。
但し目標信号の振幅Aはかなり小さい場合を示した。信
号の振幅Aと84との間には次の関係があシ、Aが小さ
いことは8/Nが小さいことを意味している。    
゛ 19A暑 N =2F、  ”・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・曲・・(41第5図に於て(イ)はノイズのみの
確率分布曲線。
←)はノイズに8/Nが小さい時の目標信号が重なった
時の確率分布曲線、e→はノイズに妨害波が加わった時
の確率分布曲線;を示す。ζζで゛従来の方式のスライ
サーの電圧をVttとした場合。
この電圧を越すノイズの数(図の塗シっぷし九部分の面
積)を一定にすることが誤警報率PNを一定に保つこと
を意味し、これが従来の自動スライサの動作であった。
この場合PNは次式で与えられる。
P −” −exp (−!”’)  −−−−−−−
−−=−(51M−’FJ −2F。
ところで妨害波人力があって、ノイズの代りにこれが計
測されたとすると、妨害波信号のS/Nは通常かなシ大
きいので(8/Nは20 dB以上程度)第5図に一例
として点線で示したようなものになり1図の斜線の部分
を一定に保つような制御を行なうので、スライス・レベ
ルU?l Id vT1’の様に高い値に設定されてし
まう。その結果としてレーダの検出信号のうち8/Nの
低いものは第5図を見れば判るようにスライス・レベル
U?1’を越すことはできなくなる。これは即ちレーダ
の探知距離性能の大きな劣化を意味している。
この対策として、この発明の方式で紘レーダ・ビデオ信
号を直接取シ扱わず、ノイズ・サンプリング区間のレー
ダ・ビデオ信号を、レンジビン毎に量子化し、その量子
化ビデオを統計的に処理することによシノイズレベルを
検出する方式に於て、レーダ受信機からのアナログ・ビ
デオのルンジビンを複数個に分割した間隔で。
ディジタル・ビデオに変換し1次いで異なるノくルス繰
返し周期(以下PRTと略す。)における同一レンジ・
ビンを複数個に分割して得られたディジタル・ビデオ同
志をレーダ・システム上許容される限界まで積分しより
確かなノイズ・レベルを抽出し、得られ九複数個のノイ
ズ・レベルをデータ処理し、妨害波入力に対し強いスラ
イス・レベルを得ることを特徴としている。
以下図面i用いてこの発明の一実施例のレーダ・ビデオ
処理方式を詳細に説明する。第4図において(1)のレ
ーダ受信機から入力されたレーダ・ビデオ信号は@に示
すアナログ/ディジタル(以下〜勺と略す。)変−器に
入力される。
ここで、し〜ダ目標検出機能として必要とする距離精度
と、レーダ装置の距離分解能から定まるレンジ・ビンに
相当する単位時間間隔と該単位時間間隔が更に任意の数
に細分割(この実−例においては4区間)された各々の
サブ・レンジ・ビン区間でビデオ信号社ル勺変換される
第6図(、)に示す、第1 PRT時のアナログ・ビデ
オを〜勺変換すると、第6図<myに示す波形となる。
同様に第6図(b)に示す、第2 PR’r時のアナロ
グ・ビデオを〜Φ変換すると、第6図(byK示す波形
となる。〜Φ変換器O2の出力たるディジタル・ビデオ
は積分器α3〜a鴨に於て、同一のサブ・レンジ・ビン
毎にPRT積分される。第6図(c)にPRT積分後の
ディジタル積分波形を示す。
PIT積分されたレーダ・ビデオはデータ処理回路αl
へ導かれ、最適ノイズ・レベルの設定がなされ、レジス
タ(6)にデータ処理回路a9で決定されたノイズ・ス
ライス・レベル値がストアされる。第6図に於て(イ)
はノくルス捜索レーダに於ける時間基準点、(ロ)はル
ンジ・ビンの長さを゛示す。・ 次にPRT積分の詳細について第4図を用いて説明する
。積分器はスイッチ回路allDレジスタ(141−Q
η、加算器α印から構成されている。いi〜Φ変換変換
器用力のディジタル・ビデオが積分器に入力されると上
記ビデオはスイッチ回路αJに加えられる。スイッチ回
路Q3)で第] PRT時に〜小麦換器a2iの出力が
切換えられレジスタQ41に貯えられる。同様にして第
2 PRT時にレジスタ叩に。
第3PRT時にはレジスタαeと順次α41. (15
1,C18゜・・・・・・αηに貯えられる。レジスタ
α″71まで貯えられた後はレジスタ0滲の古い内容が
新しい内容のA/b変換器の出力に変えられる。以下順
次同様な方法でレジスタQ4) −aηの内容は更新さ
れる。レジスタ圓〜αでの出力は加算器(2)へ出力さ
れる。加算器Qlに於ては上記レジスタ顛〜αηの出力
の同一サブ・レンジ・ビン同志を加算する。この様にし
て生成された各サブ・レンジ・ビンの積分されたディジ
タル・ビデオは、データ処理回路α9に送られる。この
データ処理回路αlではマイクロ・コンピュータ等のデ
ータ処理能力を有した機器で、複数個のノイズ・ゲート
(各ゲートはルンジ・ビン)で得られた情報を基にして
種々の条件を満足したノイズ・ゲート、その、ゲートに
於るノイズ・レベルを算出する。ここで取り扱う条件と
は簡単なものであると、前述した条件、即ちノイズ・サ
ンプリング期間は、レーダのクラッタ入力がなく、また
目標信号の存在する確率がかなり小さい部分で殆んどノ
イズだけが存在する筈の部分であることから、ノイズ・
ゲートものノイズ・ピーク値がノイズ・サンプリング期
間の中で、最小のものという1つの条件であっても良く
、又前歴を考慮した未来予測を行う処理であっても良い
ここでデータ処理回路αωの入力値について考えてみる
と、 PRT積分しない前のディジタル・ビデオは第6
図(、)−第6図(b)′に見られる様にこのビデオを
もってノイズ・レベルの設定値とすることに紘無理があ
るが、この発明によるディジタル・ビデオのPRT積分
方法による。パルス捜索レーダにおける信号処理方式に
よれば第6図(c)に見られる様に平均化され、極めて
取扱い蜘容易にすることができる。
又データ処理回路Qlでは、確かなデータをもとにして
受信機ノイズと、妨害波入力との識別が行なわれ適切な
判断がなされ最適なノイズ・レベルの算出がでキル。
以上述べたごとくこの発明のパルス捜索レーダにおける
信号処理方式を、ノイズ・レベル設定回路に適用すると
理想的なノイズ・レベルが得られ、この値を使用するこ
とによって、レーダ目標検出装置に於てノイズにうもれ
かけた目標本適確に捕促することかできると共に妨害電
波に対しても極めて強くなりその効果は大である。さら
にこの発明の特徴をなすデータ処理回路の条件を任意に
変えることにより、さらにレーダを最適な条件で運用す
ることができその効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の自動スライサのブロック図。 第2図はノイズ・サンプリングエリアの説明図。 第3図はノイズ・サンプリングエリアへのパルス性妨害
波入力波形を示す図、第4図はこの発明の一実施例のブ
ロック図、第5図はノイズ、および信号の確率密度関数
とスライスレベルとの関係を示す図。第6図はこの発明
によるビデオ処理方式における各部の出力波形図である
。 図中、(1)・・・・・・レーダの受信機(2)・・・
・・・受信機の検波出力ビデオの経路(3)・・・・・
・スライサ (4)・・・・・・後段処理装置への出力線路(5)・
・・・・・ノイズカウンタ (6)・・・・・・レジスタ (7)・・・・・・D/A変換器 (8)・・・・・・積分形直流増中器 (9)・・・・・・基準電圧 α〔・・・・・・スイッチ αυ・・・・・・固定電圧 @・・・・・・〜小麦換器 αJ・・・・・・スイッチ回路 Q4)・・・・・・レジスタ αり・・・・・・レジスタ αe・・−・・レジスタ α9  レジスタ 0秒  加算器 α9  データ処理回路  である。 なお9図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人 葛 野 信 − 第1図 127 @3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 誤警報率を一定にする為にレーダ受信装置の出力を所定
    レベルで弁別し、かつそのしきい値を可変にし得るしき
    い値弁別手段と、前記しきい値弁別手段のしきい値を設
    定するしきい値設定手段とを備えノイズ・サンプリング
    区間内のビデオ信号を所定の時間量子化区間毎に量子化
    し、その量子化ビデオを統計的に処理するようにしたパ
    ルス捜索レーダにおけ・、る信号処理方式において、入
    力するアナログ・ビデオを前記時間量子化区間を複数個
    に分割した間隔でもってディジタル・ビデオに変換し9
    次いで上記ディジタル・ビデオを時間基準点を基準にし
    、かつ前記時間量子化区間を上詰アナログ・ビデオをデ
    ィジタル・ビデオに変換する場合と同じく複、数個に分
    割した間隔点毎にディジタル積分して。 前記各時間量子化区間毎に上記量子化ビデオを統計的に
    処理することKより、前記しきい値弁別手段のしきい値
    が妨害波によって撹乱されるのを防止する様にしたパル
    ス捜索レーダにおける信号処理方式。
JP56128594A 1981-08-17 1981-08-17 パレス捜索レ−ダにおける信号処理方式 Pending JPS5830682A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017503152A (ja) * 2013-11-20 2017-01-26 ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー 自動車の超音波センサから受信する受信信号からの標的エコーの信号対雑音比の決定方法、運転者支援装置及び自動車

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017503152A (ja) * 2013-11-20 2017-01-26 ヴァレオ・シャルター・ウント・ゼンゾーレン・ゲーエムベーハー 自動車の超音波センサから受信する受信信号からの標的エコーの信号対雑音比の決定方法、運転者支援装置及び自動車

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