JPS6035283A - 雑音抑圧装置 - Google Patents
雑音抑圧装置Info
- Publication number
- JPS6035283A JPS6035283A JP58130860A JP13086083A JPS6035283A JP S6035283 A JPS6035283 A JP S6035283A JP 58130860 A JP58130860 A JP 58130860A JP 13086083 A JP13086083 A JP 13086083A JP S6035283 A JPS6035283 A JP S6035283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- conversion means
- average value
- signal
- logarithmic conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/28—Details of pulse systems
- G01S7/285—Receivers
- G01S7/292—Extracting wanted echo-signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーダ信号処理装置に関し、レーダ受信信号の
振幅特性がレーリイ(11JLy1eigh)分布をす
るクラッタのみでなく、任意のワイブル(Weibul
l)分布をするクラッタに対して、受信機雑音レベルま
でのクラッタの抑圧と一定誤誘報率(Constant
False Alarm Rate 以下、CFARと
いう。)を実現する雑音抑圧装置に関する。
振幅特性がレーリイ(11JLy1eigh)分布をす
るクラッタのみでなく、任意のワイブル(Weibul
l)分布をするクラッタに対して、受信機雑音レベルま
でのクラッタの抑圧と一定誤誘報率(Constant
False Alarm Rate 以下、CFARと
いう。)を実現する雑音抑圧装置に関する。
従来、例えばレーダ受信信号における海面反射波(Se
a C1utter)等はレーリイ分布をするものと考
えられており、このレーリイ分布特性を持つクラッタを
抑圧する信号処理装置としては、第1図に示すように、
対数増幅器1、N個のデータを記憶している遅延回路2
、積算器3、割算器4、減算器5及び逆対数増幅器6か
ら成るLOG/CFAR受信器が考えられてきた、 いまクラッタの振幅Xがレーリイ分布に従うとすると、
その確率密度間t!1.P (xlは次の式で表わせこ
こでσはスケールパラメータである。
a C1utter)等はレーリイ分布をするものと考
えられており、このレーリイ分布特性を持つクラッタを
抑圧する信号処理装置としては、第1図に示すように、
対数増幅器1、N個のデータを記憶している遅延回路2
、積算器3、割算器4、減算器5及び逆対数増幅器6か
ら成るLOG/CFAR受信器が考えられてきた、 いまクラッタの振幅Xがレーリイ分布に従うとすると、
その確率密度間t!1.P (xlは次の式で表わせこ
こでσはスケールパラメータである。
第1図に示すように式(1)のレーリイ分布に従う入力
信号Xを対数増幅器1に通し、対数増幅器1の出力信号
電圧をyとすると、対数増幅器1が理想的な対数特性を
もっていればyは次の式で与えられる。
信号Xを対数増幅器1に通し、対数増幅器1の出力信号
電圧をyとすると、対数増幅器1が理想的な対数特性を
もっていればyは次の式で与えられる。
7 = a @Ln(bx) −=−(21ここで、a
、bは対数増11畠器1の特性できまる定数である。
、bは対数増11畠器1の特性できまる定数である。
yの平均信号レベル<y >tr=
となる。ここでγはオイシ一定数で、γ、=0.577
2である。
2である。
またyの2乗平均<y2〉 は次のようになる。
従って、yの平均値のまわりの分散E(y)はyの2乗
平均からyの平均値の2乗を減算したものであるので、 Eヴ) = <y”> −<y>” となる。すなわち、入力信号Xの分散の大小にかかわら
ず、対数増幅器を通過したあとのyの分散は一定となる
、そのyから、yの平均値を減算し、一定の分散をもつ
ゆらぎに変換したあとで、逆対数変換を行うと、初期の
SZN比を保ちながらクラッタが一定レベルに抑圧され
ることになる。
平均からyの平均値の2乗を減算したものであるので、 Eヴ) = <y”> −<y>” となる。すなわち、入力信号Xの分散の大小にかかわら
ず、対数増幅器を通過したあとのyの分散は一定となる
、そのyから、yの平均値を減算し、一定の分散をもつ
ゆらぎに変換したあとで、逆対数変換を行うと、初期の
SZN比を保ちながらクラッタが一定レベルに抑圧され
ることになる。
ここで
v = y −<y) ・・・・・・(6)とし、逆対
数変換された信号を2とすると、逆対数特性は次式で与
えられる。
数変換された信号を2とすると、逆対数特性は次式で与
えられる。
Z = c−e”v−−(7)
ここで、endは逆対数増幅器の特性できまる定数であ
る。
る。
この(7)式に(21、(3)、 (6)式を代入する
とx adad Z=c(−)e−γ ・・・・・・(8)となる。いま
、対数増幅器の特性を表わす定数aと逆対鏝■畠器の特
性を表わすdVca−d=1の関係を与えると Z = c x−e 7/!−−(9fとなる。
とx adad Z=c(−)e−γ ・・・・・・(8)となる。いま
、対数増幅器の特性を表わす定数aと逆対鏝■畠器の特
性を表わすdVca−d=1の関係を与えると Z = c x−e 7/!−−(9fとなる。
すなわち逆対数変換器の出力信号に関して、+:C2e
γ ・・・・・・(11+ なる関係が得られるので2の平均値のまわりの分散B
(Zlは E(2)フ= <z”> −<z>” ”e”eγ (1−、ニー) ・・・ ・・・0のうと
きは、02式で表わされる。したがってこのように処理
された信号の分散は入力信号の変動の分散に依存しない
。
γ ・・・・・・(11+ なる関係が得られるので2の平均値のまわりの分散B
(Zlは E(2)フ= <z”> −<z>” ”e”eγ (1−、ニー) ・・・ ・・・0のうと
きは、02式で表わされる。したがってこのように処理
された信号の分散は入力信号の変動の分散に依存しない
。
上記信号処理理論を実現するための第1図のLOG/C
FAR受信機において、例えにシフトレジスタ等で構成
する遅延回路2に記憶されている1q個のデータを積分
器3で積算し、その積算値にV+’JTL器4で1/N
を乗じることによって、yの平均値<y>が得られる。
FAR受信機において、例えにシフトレジスタ等で構成
する遅延回路2に記憶されている1q個のデータを積分
器3で積算し、その積算値にV+’JTL器4で1/N
を乗じることによって、yの平均値<y>が得られる。
次に減算器5において遅延回路2の信号yからyの平均
値<y>を減算して出力Vをめ、このVを逆対数増幅器
に入力し、その出力信号2を得る、 従ってクラッタがレーリイ分布に従う場合、第1図のL
OG/CFAR受信機により入力f、11でクラッタの
持っていたエネルギの大きさに関係なく、出力側では入
力側のSZN比を保ちながらクラッタが一定レベルに抑
圧され、理論的には受信器雑音レベルオで抑圧すること
が可能である。
値<y>を減算して出力Vをめ、このVを逆対数増幅器
に入力し、その出力信号2を得る、 従ってクラッタがレーリイ分布に従う場合、第1図のL
OG/CFAR受信機により入力f、11でクラッタの
持っていたエネルギの大きさに関係なく、出力側では入
力側のSZN比を保ちながらクラッタが一定レベルに抑
圧され、理論的には受信器雑音レベルオで抑圧すること
が可能である。
次に誤警報確率Pfaを計算する。誤介報確率Pfaけ
しきい値T以上でクラッタが誤って信号と判定される確
率で、次式によって表わされる。
しきい値T以上でクラッタが誤って信号と判定される確
率で、次式によって表わされる。
ここで(6)式の分散E (zlを使って、しきい値T
=にσ百とおくと、最終的にPfaは Pfa −e−(K匹τ′ ・・・・惰と書ける。但し
I(は定数である。
=にσ百とおくと、最終的にPfaは Pfa −e−(K匹τ′ ・・・・惰と書ける。但し
I(は定数である。
いtPfa=10 と設計すると、K=8.023と選
べばよい。したがって誤む報確率Pfaを一定とするよ
うis Lきい値Tを設定することもできるわけである
。
べばよい。したがって誤む報確率Pfaを一定とするよ
うis Lきい値Tを設定することもできるわけである
。
ところが最近クラッタがレーリイ分布でなく、ワイブル
分布に従うことが観測されてきた。
分布に従うことが観測されてきた。
いま入力信号Xがワイブル分布に従う場合に、ワイブル
分布の確率密度関数PC(x)は次式で表わせる。
分布の確率密度関数PC(x)は次式で表わせる。
ここでCは分布パラメータである。
この状態を第2図のワイブル分布の図形に示す。
第2図において破線は分布ノ(ラメータ・c=1.5+
実線はc=2の場合を示す。分布)くラメータCは例え
ば1.5. i、0.5等任意の値をとりつるので、ワ
イブル分布は分布パラメータCの値如(I’lによりい
ろいろの分布となシ、そのなかのC=2の場合をレーリ
イ分布と呼んでいるにすぎない。
実線はc=2の場合を示す。分布)くラメータCは例え
ば1.5. i、0.5等任意の値をとりつるので、ワ
イブル分布は分布パラメータCの値如(I’lによりい
ろいろの分布となシ、そのなかのC=2の場合をレーリ
イ分布と呼んでいるにすぎない。
このワイブル分布に従うクラッタを第1図の泊常のLO
G/CFAR受信機に通すと誤衿報確率が増加する。
G/CFAR受信機に通すと誤衿報確率が増加する。
本発明はかかる欠点を解消するための雑音抑圧装置を提
供することを目的とするものである。
供することを目的とするものである。
以1本発明の雑音抑圧装置の・1占号処即理論を説明す
る。00式のワイブル分布に従う入力信号Xを対数増j
晶器にノ亀し、その出力をyとすると、’1=tnx
・・・・・・90 この出力yの平均信号レベル〈y〉は = lnb −、−L ・・・・・・・・・・・・ση
となる。ここでrはオイラ一定数で、γ=0.5772
である。
る。00式のワイブル分布に従う入力信号Xを対数増j
晶器にノ亀し、その出力をyとすると、’1=tnx
・・・・・・90 この出力yの平均信号レベル〈y〉は = lnb −、−L ・・・・・・・・・・・・ση
となる。ここでrはオイラ一定数で、γ=0.5772
である。
次VC37の2乗平均〈y)は次のようになる。
<y2〉−チ tn2x 1)c(,4dx従ってyの
平均値のまわシの分散E (y)はE(3/)= <y
’> −<yン 一一戸 ・・・・・・・・・(至) となる。
平均値のまわシの分散E (y)はE(3/)= <y
’> −<yン 一一戸 ・・・・・・・・・(至) となる。
この01式より分布パラメータCをディジタルにめると
次式になる。
次式になる。
この(イ)式でめたCと94式よりtnbを次の杵にこ
こで、対数増幅器を通した後の信号’/+’:tnbと
の差を計算すると次式のようになる。
こで、対数増幅器を通した後の信号’/+’:tnbと
の差を計算すると次式のようになる。
y −tnb = tnx −znb=zn(、−)曲
・−Giこの(イ)式に(ホ)式をめたCの半分すなわ
ち−を乗じると X C/Z An(−;)−y=tn(−;) ・ =−Hとなる。
・−Giこの(イ)式に(ホ)式をめたCの半分すなわ
ち−を乗じると X C/Z An(−;)−y=tn(−;) ・ =−Hとなる。
これを逆対数増幅器に通すと
、c/2 エ c/2
Z =e”(−H) =(−;−) ・・・・・・・・
・(ハ)となり、逆対数増幅器を通した後の信号Zの分
布となる。このZが雑音抑圧装置の出力信号となる。
・(ハ)となり、逆対数増幅器を通した後の信号Zの分
布となる。このZが雑音抑圧装置の出力信号となる。
この出力信号Zに関して、次式の関係式が得られる。
従ってZの平均値のまわりの分散E (Z)は1;:C
z ) = <Z> −<Z’) = 1−−−・−−
−−−・・−・eAとなる。すなわち入力信号がワイブ
ル分布に従う時、頼廿抑圧装置の出力信号2の分散は、
入力信7’i +Cの分布パラメータCの値に無四係に
初期の分散に依存しないで一足となpcFAR化される
。
z ) = <Z> −<Z’) = 1−−−・−−
−−−・・−・eAとなる。すなわち入力信号がワイブ
ル分布に従う時、頼廿抑圧装置の出力信号2の分散は、
入力信7’i +Cの分布パラメータCの値に無四係に
初期の分散に依存しないで一足となpcFAR化される
。
4’A Rするとワイブル分布のc=2の場合がレーリ
イ分布であるのでt、’e−42の場合には、第1図に
示した従来のLOG/CFAR受化機では誤貴報確*が
増加するのに%t L本発明の雑音抑圧装置では誤鉋報
確兎が増加しないという大きな利点を有する。
イ分布であるのでt、’e−42の場合には、第1図に
示した従来のLOG/CFAR受化機では誤貴報確*が
増加するのに%t L本発明の雑音抑圧装置では誤鉋報
確兎が増加しないという大きな利点を有する。
すなわち誤賢報確小Pfaを計算すると(7)式の分散
E(Z)を使って、しきい値T = KJiα)と書け
る。誤警報確不PfaをLOG/CFAR受信機の場合
と同様に P、= 10−’ と設計すると、K=8.
023と選べばよい。すなわち、しきい値は通常のLO
G/CFAR受信機の場合と1つたく同じように設定す
れば良い。
E(Z)を使って、しきい値T = KJiα)と書け
る。誤警報確不PfaをLOG/CFAR受信機の場合
と同様に P、= 10−’ と設計すると、K=8.
023と選べばよい。すなわち、しきい値は通常のLO
G/CFAR受信機の場合と1つたく同じように設定す
れば良い。
次に上記信号処理理論を実現するだめの本発明の雑音抑
圧装置の構成を説明する。
圧装置の構成を説明する。
本発明の雑音抑圧装置は対数り・換手段、C算出X C
/Z 手段、tnb算出手段、z”(b) n山手段及び逆対
数変換手段を備えている。
/Z 手段、tnb算出手段、z”(b) n山手段及び逆対
数変換手段を備えている。
対数変換手段は入力信号Xの振幅強度かワイプル分布に
従う入力信号Xを対数変換する。C算出手Jダば011
記対数要換手段の出力信号Lnxの2乗平均値<(tn
x>”>と、tnxの平均値の2乗〈tnxンとを演算
し、分布パラメータCを算出する。tnb算出手段はl
nbが前記0])式で表示されることから、前記対数変
換手段の出力の平均値とθ 次に本発明の雑音抑圧装置を実b(μ例に基いて説明す
る。第6図は本発明の一実hイ例のブロック図でを)る
。第6図において、対数変換手段は対数増幅器1Dで構
成してこれに信号Xを入力し、信号Xを対数変換してy
= tnxを出力する。C算出手段は2乗演算器11.
18;それぞれN個のデータタの積算値をめる積算器1
3,16;’/%の値をめる割算器14.17;第1引
fI器19及び第1演算器20で構成している。znb
J!出手段は、、 c/ 第2演獅4器21で構成しN ”(5) 2錯出手段は
引算器22及びn+算器26て構成している。又逆対数
変換手段は逆対数増幅器24で構成している。
従う入力信号Xを対数変換する。C算出手Jダば011
記対数要換手段の出力信号Lnxの2乗平均値<(tn
x>”>と、tnxの平均値の2乗〈tnxンとを演算
し、分布パラメータCを算出する。tnb算出手段はl
nbが前記0])式で表示されることから、前記対数変
換手段の出力の平均値とθ 次に本発明の雑音抑圧装置を実b(μ例に基いて説明す
る。第6図は本発明の一実hイ例のブロック図でを)る
。第6図において、対数変換手段は対数増幅器1Dで構
成してこれに信号Xを入力し、信号Xを対数変換してy
= tnxを出力する。C算出手段は2乗演算器11.
18;それぞれN個のデータタの積算値をめる積算器1
3,16;’/%の値をめる割算器14.17;第1引
fI器19及び第1演算器20で構成している。znb
J!出手段は、、 c/ 第2演獅4器21で構成しN ”(5) 2錯出手段は
引算器22及びn+算器26て構成している。又逆対数
変換手段は逆対数増幅器24で構成している。
第゛6図において、対数増幅器10の出力信号yを例え
ばシフトレジスタ等によシ構成される遅延回路15に入
力して、この遅延回路15がらN個の出力をとり出し、
これを積算器16に入力して、N個のデータの積算値
yyiをめ、この積算1=1 値を割算器17に入力して、174に除して平均IN
。
ばシフトレジスタ等によシ構成される遅延回路15に入
力して、この遅延回路15がらN個の出力をとり出し、
これを積算器16に入力して、N個のデータの積算値
yyiをめ、この積算1=1 値を割算器17に入力して、174に除して平均IN
。
値信号<y> =N 、XLl、yl を得る。この平
均価信号<y>は第2演算器21に供給するほか、2乗
演算器18に供給して、その出力から平均値の2乗倍号
くy〉2を得る。
均価信号<y>は第2演算器21に供給するほか、2乗
演算器18に供給して、その出力から平均値の2乗倍号
くy〉2を得る。
また、対数増幅器10の出力信号yは2釆演算器11に
も供給され、この信号yを2乗演算器11で2乗してy
2をめ、この信号を遅延回路12に入力して、N個の出
力をと9出し、これをyの2乗平均値〈y2〉が割カ、
器14の出力として得られる。
も供給され、この信号yを2乗演算器11で2乗してy
2をめ、この信号を遅延回路12に入力して、N個の出
力をと9出し、これをyの2乗平均値〈y2〉が割カ、
器14の出力として得られる。
1)11記2乗演算518の出力信号〈y″)2と、割
算器14の出力信号〈y2>とを引算器19に入力して
、引算器19で引算を行ない、引算器19の出力として
、yの平均値のまわシの分散、すなわち前記05J式に
示した E(y)=<y’>−ぐ〉2を得る。
算器14の出力信号〈y2>とを引算器19に入力して
、引算器19で引算を行ない、引算器19の出力として
、yの平均値のまわシの分散、すなわち前記05J式に
示した E(y)=<y’>−ぐ〉2を得る。
この出力信号を第1i)i(算器20に入力し、第1演
算”d::、−20k℃おいて前記に)式に示した演算
を行なう。
算”d::、−20k℃おいて前記に)式に示した演算
を行なう。
すなわち入力信号〈y)−〇〉2の平方根J金−<y>
”をめ、さらに、この値の逆数1/J疋y2〉−ぐ〉2
をめ、これに常数π4τを乗することにより分布パラメ
ータCをめる。さらに第1演算器20ではCの辱の22
をもめておく。
”をめ、さらに、この値の逆数1/J疋y2〉−ぐ〉2
をめ、これに常数π4τを乗することにより分布パラメ
ータCをめる。さらに第1演算器20ではCの辱の22
をもめておく。
この第1演算器20の出力信号Cと前記割算器17の出
力信号<y>を第2演算器21に入力して、前記(ハ)
式のtnbを演算する。すなわち、第2演算器21にお
いて分布パラメータCの逆数1 /cをめて、これにオ
イラ常数r=0.5772を乗じてγ/Cをめ、さらに
、この値と平均値<y>との和をめてtnb t−得る
。
力信号<y>を第2演算器21に入力して、前記(ハ)
式のtnbを演算する。すなわち、第2演算器21にお
いて分布パラメータCの逆数1 /cをめて、これにオ
イラ常数r=0.5772を乗じてγ/Cをめ、さらに
、この値と平均値<y>との和をめてtnb t−得る
。
この出力信号1nbと対数増幅器10の出力信号yを引
算器22に入力し、引算器22で前記(2)式に示した
演算を行ないtn (x/b )を出力する。この引算
器22の出力信号tn(x/b)と前記第1演算器20
の出力信号、C/2を掛算器26に入力し、前肥り式に
示した演算を行いzn(、z/b)’をめる。
算器22に入力し、引算器22で前記(2)式に示した
演算を行ないtn (x/b )を出力する。この引算
器22の出力信号tn(x/b)と前記第1演算器20
の出力信号、C/2を掛算器26に入力し、前肥り式に
示した演算を行いzn(、z/b)’をめる。
この信号tn (x/b ) C/2を逆対数増幅器2
4に入力して、逆対数変換を行ない、前記(ハ)式の信
号Zを得る。この出力信号2の分散は前記(ハ)式に示
すように、入力信号の分布パラメータCの値に無関係の
一定値とな、!lJ CFAR化される。
4に入力して、逆対数変換を行ない、前記(ハ)式の信
号Zを得る。この出力信号2の分散は前記(ハ)式に示
すように、入力信号の分布パラメータCの値に無関係の
一定値とな、!lJ CFAR化される。
本発明の雑音抑圧装置は、分布パラメータCがc=2の
場合にも、c?2の場合にも使用できるが、第3図の実
施例に示したように、第1図の通常のLOG/CFAR
受信機と比較して遅延回路の数が多いのでC=2のレー
リイ分布の場合については、第6図の実施例の方がCF
ARの損失が大きい。
場合にも、c?2の場合にも使用できるが、第3図の実
施例に示したように、第1図の通常のLOG/CFAR
受信機と比較して遅延回路の数が多いのでC=2のレー
リイ分布の場合については、第6図の実施例の方がCF
ARの損失が大きい。
従って通常のLOG/CFAR受信機と本発明のWei
bull/CFAR雑廿抑圧装瞳との2つの系列の装置
を設けてc=2の場合と、C嫉2の場合を使い分けるこ
とが考えられる。
bull/CFAR雑廿抑圧装瞳との2つの系列の装置
を設けてc=2の場合と、C嫉2の場合を使い分けるこ
とが考えられる。
第4図に通常のLOG/CFAR受信機と本発明のWe
ibull/CFAR雑音抑圧装置とを2系列化した場
合の一実施例を示す。第4図において、101は手動も
しくは自動による信号切換器、102は第1図に示した
通常のLOG/C,FAR受信機、106は第6図て示
したWeibull/ CFAR雑晋抑圧装置、104
は同一しきい値による検出回路である。
ibull/CFAR雑音抑圧装置とを2系列化した場
合の一実施例を示す。第4図において、101は手動も
しくは自動による信号切換器、102は第1図に示した
通常のLOG/C,FAR受信機、106は第6図て示
したWeibull/ CFAR雑晋抑圧装置、104
は同一しきい値による検出回路である。
信号切換器101が手動の場合は、クラッタの状態に応
じて信号切換器101を交互に切換えて、Aスコープも
しくはPPI表示等の表示器にて検出信号をみながら、
いずれか良い方に信号切換器101を切換えて使用すれ
ば良い。
じて信号切換器101を交互に切換えて、Aスコープも
しくはPPI表示等の表示器にて検出信号をみながら、
いずれか良い方に信号切換器101を切換えて使用すれ
ば良い。
(iS号切換器101が自動の場合は、第6図の実施例
の第1演算器20により分布パラメータCがめられるか
ら、このCの値によpc=2の場合と、c?2の場合の
制御信号を信号切換器101に入力することができる。
の第1演算器20により分布パラメータCがめられるか
ら、このCの値によpc=2の場合と、c?2の場合の
制御信号を信号切換器101に入力することができる。
さらに第1図に示した通常のLOG/CFAR受信機と
本発明のIIJe i bu 11/ CFAR雑音抑
圧装置を組合せた雑音抑圧装置も考えられる。例えば第
1図に示したLOG/ CFAR受信機と、第6図に示
した本発明の実施例においては、第1図のLOG/CF
AR受信機の対数増幅器1、遅延回路2、積算器6、割
算器4及び逆対数増幅器6は第6図の実施例の対数増幅
器10、遅延回路15、積算器16、割算器17、及び
逆対数増幅器24と共用使用が可能である。しだがって
、これらを共用することによってきわめて経済的な雑音
抑圧装置が構成できる。
本発明のIIJe i bu 11/ CFAR雑音抑
圧装置を組合せた雑音抑圧装置も考えられる。例えば第
1図に示したLOG/ CFAR受信機と、第6図に示
した本発明の実施例においては、第1図のLOG/CF
AR受信機の対数増幅器1、遅延回路2、積算器6、割
算器4及び逆対数増幅器6は第6図の実施例の対数増幅
器10、遅延回路15、積算器16、割算器17、及び
逆対数増幅器24と共用使用が可能である。しだがって
、これらを共用することによってきわめて経済的な雑音
抑圧装置が構成できる。
第5図はLOG/CFAR受個機と本発明のWe i
bu 11/ CFAR雑音抑圧装置の2系列を内蔵し
た雑音抑圧装置の一実施例である。第5図に示した実施
例の構成は、第6図に示したWe j b u l l
/CFAR雑音抑圧装置の実施例の構成に引算器25及
び切換器26を増加したのみである。切換器26を第4
図に示した実施例の場合と同様に、手動の操作信号もし
くは自ω1の制御信号によ多動作することにより、Re
yleigh / CFARとWeibull/ CF
ARを切換えることができる。
bu 11/ CFAR雑音抑圧装置の2系列を内蔵し
た雑音抑圧装置の一実施例である。第5図に示した実施
例の構成は、第6図に示したWe j b u l l
/CFAR雑音抑圧装置の実施例の構成に引算器25及
び切換器26を増加したのみである。切換器26を第4
図に示した実施例の場合と同様に、手動の操作信号もし
くは自ω1の制御信号によ多動作することにより、Re
yleigh / CFARとWeibull/ CF
ARを切換えることができる。
上記に述べた2系列化した雑音抑圧装置の最大の特徴は
通常のLOG/CFAR受信機出力とWeibull
/ CFAR雑音抑圧装置の出力を、同一のしきい値に
よりCF A、 R化して、同一の誤警報確率がイ;J
られることである。これは例えば第4図における信号切
換器101を切換えても、誤整報確率が変らないことを
意味している。また第5図においては、逆対数増幅器2
4の前段に切換器26すなわち(7)=22を使用して
CFAR化したが、こねをさらに−膜化して と変換することができる。
通常のLOG/CFAR受信機出力とWeibull
/ CFAR雑音抑圧装置の出力を、同一のしきい値に
よりCF A、 R化して、同一の誤警報確率がイ;J
られることである。これは例えば第4図における信号切
換器101を切換えても、誤整報確率が変らないことを
意味している。また第5図においては、逆対数増幅器2
4の前段に切換器26すなわち(7)=22を使用して
CFAR化したが、こねをさらに−膜化して と変換することができる。
いま例えばm = 1の場合(■G−flansen”
Conatant False Alarm rate
processing 1nsearch rada
rs’ in ”Radar present and
future’IEE conf、publ、105
. 1973 P325〜332)とm=2すなわち(
ハ)式の場合を比較すると、m=1の場合の出力信号の
分散は E(Z)= <Z”> −<Zン = i −・−・・
−=(1m=2の場合の分散は(ハ)式より E (Z) = 1−7 = 0.21となシ、同じし
きい値ではm = 2の場合の方が低い誤警報確率が得
られ、m=2の場合がm=1の場合の変換より優れてい
る。さらにmが大きい程、同一しきい値で検出した場合
に低い誤警報確率が得られる。
Conatant False Alarm rate
processing 1nsearch rada
rs’ in ”Radar present and
future’IEE conf、publ、105
. 1973 P325〜332)とm=2すなわち(
ハ)式の場合を比較すると、m=1の場合の出力信号の
分散は E(Z)= <Z”> −<Zン = i −・−・・
−=(1m=2の場合の分散は(ハ)式より E (Z) = 1−7 = 0.21となシ、同じし
きい値ではm = 2の場合の方が低い誤警報確率が得
られ、m=2の場合がm=1の場合の変換より優れてい
る。さらにmが大きい程、同一しきい値で検出した場合
に低い誤警報確率が得られる。
この0■式によp−膜化した場合の雑音抑圧4ノ;直の
一実施例を第6図に示ジ。この第6図の実施例の(1″
q成と第5図に示した実施例の構成の相違は第5図の第
1演算器20が、第6図において、第1演算器200に
変ったことである。この演算器の相違は、第5図におけ
る第1演算器20では分布パラメータCと c/2を演
算していたのに対して、第6図における第1演算器20
0では分布パラメータCと、一般的な c//?PI
を演)γすること、及びmの値を任意に設定する設定制
御信号が供給されていることである。さらに、第6図に
おいて、このmの設定制御信号は切換器26にも供給さ
れ、mまたはCのいずれか一方が2、もしくは双方が2
の場合に限シ図示の切換器26の接点が反転して引算器
25の出力を選択して逆対数J1ρ幅器24に供給して
いる。その他の動作は前記第5図と同じ(・h成と動作
になっているので説明は省略する。
一実施例を第6図に示ジ。この第6図の実施例の(1″
q成と第5図に示した実施例の構成の相違は第5図の第
1演算器20が、第6図において、第1演算器200に
変ったことである。この演算器の相違は、第5図におけ
る第1演算器20では分布パラメータCと c/2を演
算していたのに対して、第6図における第1演算器20
0では分布パラメータCと、一般的な c//?PI
を演)γすること、及びmの値を任意に設定する設定制
御信号が供給されていることである。さらに、第6図に
おいて、このmの設定制御信号は切換器26にも供給さ
れ、mまたはCのいずれか一方が2、もしくは双方が2
の場合に限シ図示の切換器26の接点が反転して引算器
25の出力を選択して逆対数J1ρ幅器24に供給して
いる。その他の動作は前記第5図と同じ(・h成と動作
になっているので説明は省略する。
以上説明したように、本発明によればレーダ装置に入力
するクラッタがレーリイ分布をしている場合のみでなく
、任意のワイブル分布をしている場合であってもCFA
R損失を少なくしてCF’AR化することができる。ま
た、本発明によりレーリイ分布しているクラッタとワイ
ブル分布しているクラッタを同一のしきい値によりCF
AR化して、同一の誤警報確率を得ることができる。さ
らに本発明によシ同一しきい値で検出した場合に低い誤
警報確藁を得ることもできる。
するクラッタがレーリイ分布をしている場合のみでなく
、任意のワイブル分布をしている場合であってもCFA
R損失を少なくしてCF’AR化することができる。ま
た、本発明によりレーリイ分布しているクラッタとワイ
ブル分布しているクラッタを同一のしきい値によりCF
AR化して、同一の誤警報確率を得ることができる。さ
らに本発明によシ同一しきい値で検出した場合に低い誤
警報確藁を得ることもできる。
第1図は従来のLOG/CFAR受伯機のブロッ受口機
第2図はワイブル関数の特性図、第6図乃至U町6図は
それぞれ本発明の実施例のブロック図である。 1P10・・・対数増幅器、2,12.15・・・遅延
回路、 3,1.5.16・・・積分器、4,14.1
7・・・割算器、5.i9.22,25・・・引算器、
6,24・・・逆対数増幅器、11.18・・・2乗演
算器、2o。 21・・・演算器、25・・・掛算器、26・・・切換
器、101 ・・・信号切換器、102−LOG/CF
AR受信機、105− Weibull/ CFAR雑
音抑圧装r、104・・・同一しきい値による検出回路
。 代理人 弁理士 木 村 三 朗
第2図はワイブル関数の特性図、第6図乃至U町6図は
それぞれ本発明の実施例のブロック図である。 1P10・・・対数増幅器、2,12.15・・・遅延
回路、 3,1.5.16・・・積分器、4,14.1
7・・・割算器、5.i9.22,25・・・引算器、
6,24・・・逆対数増幅器、11.18・・・2乗演
算器、2o。 21・・・演算器、25・・・掛算器、26・・・切換
器、101 ・・・信号切換器、102−LOG/CF
AR受信機、105− Weibull/ CFAR雑
音抑圧装r、104・・・同一しきい値による検出回路
。 代理人 弁理士 木 村 三 朗
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1) 信号Xの振幅強度分布がワイブル(Weibu
l11分布に従い、その確率密度関数Pc(x)がで表
わされる入力信号X(ここで、b + cは入力信号の
性質によって定まる定数)を対数変換する対数変換手段
と;この対数変換手段の出力y=tnXの2乗平均値<
y”> と、前記出力yの平均値の2乗〈yン とを演
算して、 で表わされる分布パラメータC及びC/2を算出するC
算出手段と; 前記対数変換手段の出力yの平均値及び前記分布パラメ
ータCで演算される γ tnb =(y) + −(γ:オイラー常数)を算出
するLnb算出手段と;前記対数変換手段の出力から前
記Lnb算出手段の出力を減算してtn(−)を算出し
、さらに、この値に前記C算出手段で算えたことを特徴
とする雑音抑圧装置。 (21ci出手段が、対数変換手段の出力y= tr+
xを2乗演算する第1の2乗演算器と;この2乗演算器
の出力y2を所定の数量だけ記憶することのできる第1
の遅延回路と;この遅延回路に記憶された所定の数量の
データ出力を平均演算して、前記対数変換手段の出力の
2乗平均値〈y2〉を出力する第1の平均値演算手段と
: 前記対数変換手段の出力を所定の数量だけ記憶すること
ができる第2の遅延手段と;この遅延回路に記憶された
所定の数量のデータ出力を平均演算して、前記対数変換
手段の出力の平均値<y>を出力する第2の平均値演算
手段と;この第2の平均値演算手段の出方を2乗演算す
る第2の2乗演算器と; 前記第1の平均値演算手段の出力<72〉から前記第2
の2乗演算器の出力〈y〉2を減算する減算器と;この
減算器の出方かちCを演算する演算器とよりなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の雑音抑圧装置。 (3)信号Xの振幅強度分布がワイブル分布に従い、そ
の確率密度関数pc倣)が pc憶1= −(−)exp(−(−) )bb b で表わされる人力信号X(ここで、b * Cは人力信
号の性質によって定まる定数)を対数変換する第1の対
数変換手段と;この対数変換手段の出力y=znx の
2乗平均値<y2〉 と、前記出力yの平均性の2乗〈
y〉2 とを演算して、 で表わされる分布パラメータC及びc/2を算出するC
算出手段ど;前記対数変換手段の出力yの平均値及び前
記分布パラメータCで演算されるznb=<y> +
−(γ:オイラー常数)を算出するtnb算出手段と;
前記対数変換手段の出力から前記1.nb算出手段の出
力を減算してtn(−)を算出し、さらに、この値に前
記C算出手段で箕とを備えた第1の雑音抑圧部と、 入力信号Xを対数変換する第2の対数変換手段と;この
対数変換手段の出力y=tnx の平均値<y> を演
算する平均値演算手段と;前記i2の対数変換手段の出
力yと、前記平均値演算手段の出力<y>との差を演算
する減算手段と;この減N一手段の出力を逆対数変換す
る第2の逆対数変換手段とを備えた第2の雑音抑圧部と
、 前記第1の雑音抑圧部及び第2の雑音抑圧部からのそれ
ぞれの出方信号を同一しきい値により信号検出を行なう
信号検出器と、手動操作信号もしくは自動制御信号によ
り、入力信号を第1の雑音抑圧部もしくは第2の雑音抑
圧部のいずれか一方に供給する信号切換器を備えたこと
を特徴とする雑音抑圧装置。 (4)17.1の雑音抑圧部のC算出手段が第1の対数
変換手段の出力y = Lnzを2乗演算する第1の2
乗(i咲算器と;この2乗演算器の出力y2を所定の数
y^だけ記憶することのできる第1の遅延回路と;この
遅延回路に記憶された所定の数量のデータ出力を平均演
算して、前記対数変換手段の出力の2乗平均値〈y2〉
を出力する第1の平均値演算手段と:前記対数変換手段
の出方を所定の数量だけ記憶することができるi2の遅
延回路と;この遅延回路に記憶された/li定の数量の
データ出力を平均演算して、前記対数変換手段の出力の
平均値<y>を出力する第2の平均値演算手段と;この
第2の平均値演算手段の出力を2乗演算する第2の2乗
演算器と;前記第1の平均値演算手段の出力〈y2〉か
ら前記第2の2乗演算器の出力〈y>2を減算する減シ
、器と;この減算器の出力からcf演tする演算器とよ
りなり、 第2の雑音抑圧部の平均値演算手段が、第2の対数変換
手段の出力Y = tnxを所定の数量だけ記憶するこ
とができる遅延回路と;この遅延回路に記憶された所定
のデータ出力を平均演麹して第2の対数変換手段の出力
の平均値<y>を出力する平均値演算回路とよシなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の雑音抑圧装
置。 (5)J@号Xの振幅強度分布がワイブル分布に従い、
その確率密度関数Pc(xlが Pc (xl=(−(”−1’−” axp [−(x
−)’、]bb;)b で表わされる入力信号X(ここで、b + cは人力信
号の性質によって定まる定数)を対数変換する対数変換
手段と;この対数変換手段の出力y=tnxの2乗平均
値〈y2〉 と、前記出力yの平均値の2乗〈y>2と
を演算して、 =JTβ〆μm6〉゛ で表わされる分布ノ(ラメータC′ELCメC/2を算
出するC算出手段と; 前記対数変換手段の出力yの平均値及び前記分布パラメ
ータCで演算される Anb =(y> + −(γ:オイラー常数)を算出
するtnb算出手段と;前記対数変換手段の出力から前
記Lnb n−出手段の出力を減算してAn段と、 この第1の信号変換手段の対数変換手段の出力yと、C
算出手段で演算した前記出力yの平均値<y> hの差
y−<y>を算出する第2の信号変換手段と、 前記第1の信号変換手段の出力信号もしくは第2の信号
変換手段の出力信号を切換え選択する切換器と、この切
換器の出力を逆対数変換する逆対数変換手段とを有する
ことを特徴とする雑音抑圧(6)C算出手段が、対数変
換手段の出力y=tnx f 2乗演算する第1の2乗
演算器と;この2乗演算器の出力y2を所定の数量だけ
記憶することのできる第1の遅延回路と;この遅延(ロ
)路に611憶された所定の数量のデータ出力を平均演
9、して、前記対数変換手段の出力の2乗平均値<y2
〉 を出力するw、1の平均値演算手段と; 前記対数変換手段の出力を所定のv、量だけ記憶するこ
とができる$2の遅延回路と;この遅延回路に記憶され
た所定の数量のデータ出力を平均演算して、前記対数変
換手段の出力の平均値<y>を出力する第2の平均値演
算手段と;この第2の平均値演算手段の出力を2乗演算
する第2の2乗演算器と; 前記第1の平均値演算手段の出力<y2〉から前記第2
の2乗演算器の出力〈y〉2を減算する減算器と;この
減算器の出力からCを演算する演儂器と工部なることを
特徴とする特#′T請求の範囲第5項記載の雑音抑圧装
置。 (7) イB号Xの振幅強度分布がワイブル分布に従い
、その確率密度関数pcωが Pc(xl=−(−) eXp [−(−) ]bb
b で表わされる入力信号X(ここで、b・Cは入力信号の
性質に工っで定まる定数)を対数変換する対数変換手段
と;この対数変換手段の出力y−Lnxの2乗平均値<
y2〉 と、前記出力yの平均値の2乗〈yン とを演
算して・ で表わされる分布ノくラメータCを算出し、さらにこの
Cを外部かちの設定制御信号m(m≧1)で除してC/
inを算出するC算出手段と;前記対数変換手段の出力
yの平均<’を及び前記分布ノくラメータCで演算され
る znb=<y>+ −(γ:オイラー常数)を算出する
Lnb算出手段と;前記対数変換手段の虫−1]−A、
乙^11β−Iガh質出千陛の出力を減算17てAn(
=を算出し、さらに、この値に前記cjt出手段で算出
したc/1を乗じてtn(−) を出力するtn(x−
)′1X研n 算出手段と;この出力信号を逆対数変換してZ−(王)
07′fr′を出力する逆対数変換手段とを備えたこと
を特徴とする雑音抑圧装置。 (8)信号Xの振幅強度分布がワイブル分布に従い、そ
の確率密度関数Pc後】が Pc後)=−(−)expc−(五)c〕bb b で表わされる入力信号X(ζこで、beeは入力信号の
性質によって定まる定数)を対数変換する対数変換手段
と;この対数変換手段の出力y=Lnxの2乗平均値〈
y3〉 と、前記出力yの平均値の2乗〈y>2 とを
演算して、 で表わされる分布パラメータCを算出し、さらにこのC
を外部からの設定制御信号m(m之1〕で除してc//
mを算出するC算出手段と;前記対数変換〕 手段の出
力yの平均値及び前記分布ノくラメータCで演す−され
る Anb = <y> + −cγ:オイラー常a)を算
出するLnb算出手段と;前記対数変換手段の出力から
前記tnb算出手段の出力を減算してin (−; )
を算出踵さらに、この値に前記C算出手段で算と、 この第1の信号変換手段の対数変換手段の出力と、 前記第1の信号変換手段の出力信号もしくは第2の信号
変換手段の出力信号を切換選択する切換器と、 この切換器の出力を逆対数変排する逆対数変換手段とを
有することを特徴とする雑音抑圧製置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58130860A JPS6035283A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 雑音抑圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58130860A JPS6035283A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 雑音抑圧装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6035283A true JPS6035283A (ja) | 1985-02-23 |
JPH0215835B2 JPH0215835B2 (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=15044386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58130860A Granted JPS6035283A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | 雑音抑圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6035283A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61265589A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Japan Radio Co Ltd | 船舶レ−ダの距離補正方法 |
JPH02275382A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ信号処理装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55122173A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-19 | Nec Corp | Noise suppression circuit |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP58130860A patent/JPS6035283A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55122173A (en) * | 1979-03-14 | 1980-09-19 | Nec Corp | Noise suppression circuit |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61265589A (ja) * | 1985-05-21 | 1986-11-25 | Japan Radio Co Ltd | 船舶レ−ダの距離補正方法 |
JPH02275382A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ信号処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0215835B2 (ja) | 1990-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Benedict et al. | The joint estimation of signal and noise from the sum envelope | |
Dillard | Mean-level detection of nonfluctuating signals | |
US4013998A (en) | System to render constant the probability of false alarm in radar signals converted into numerical form | |
JPS6111380B2 (ja) | ||
DE2932769A1 (de) | Radar zur erfassung bewegter ziele | |
JPS6035283A (ja) | 雑音抑圧装置 | |
JPH0320714B2 (ja) | ||
US3631351A (en) | Signal phase estimator | |
Benesty et al. | New insights into the RLS algorithm | |
US4233604A (en) | Receiver with fixed-echo suppressor | |
US3801983A (en) | Radar receiver noise ratio detector | |
US2908812A (en) | Pulse-to-pulse non-linear filters | |
JP2902155B2 (ja) | レーダ用クラッタ信号抑圧装置 | |
JPH02201186A (ja) | 信号処理方法及び信号処理装置 | |
Stanciu et al. | FPGA implementation of an optimized NLMS algorithm | |
Mandal et al. | Design and performance analysis of LMS algorithm based adaptive filter embedded with CFAR detector under non‐homogeneous clutter scenarios | |
JPH04216484A (ja) | レーダ用クラッタ信号抑圧装置 | |
US4110753A (en) | Device for processing signals from a coherent pulse radar | |
JPS61180165A (ja) | 雑音抑圧装置 | |
JPS6189576A (ja) | 雑音抑圧装置 | |
JP2678072B2 (ja) | レーダ信号処理方法及び装置 | |
JPS61205878A (ja) | レ−ダ−信号処理装置 | |
Roberts | Logarithmic detection with postdetection filtering | |
US3555548A (en) | Moving target indicating system | |
JPS6216694Y2 (ja) |