JPS624668B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS624668B2
JPS624668B2 JP53010014A JP1001478A JPS624668B2 JP S624668 B2 JPS624668 B2 JP S624668B2 JP 53010014 A JP53010014 A JP 53010014A JP 1001478 A JP1001478 A JP 1001478A JP S624668 B2 JPS624668 B2 JP S624668B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
load
clutter
output
signals
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.)
Expired
Application number
JP53010014A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS54103689A (en
Inventor
Masuteru Sunayama
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co 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 Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP1001478A priority Critical patent/JPS54103689A/ja
Publication of JPS54103689A publication Critical patent/JPS54103689A/ja
Publication of JPS624668B2 publication Critical patent/JPS624668B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/522Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves
    • G01S13/524Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi
    • G01S13/526Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds using transmissions of interrupted pulse modulated waves based upon the phase or frequency shift resulting from movement of objects, with reference to the transmitted signals, e.g. coherent MTi performing filtering on the whole spectrum without loss of range information, e.g. using delay line cancellers or comb filters

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はパルスレーダ装置において雨雲や波
浪等からの反射信号を除去し目標とする移動体か
らの反射信号のみを抽出する移動目標検出装置の
改良に関する。
一般に降雨や雨雲あるいは海や湖等で生じる波
浪からのレーダ反射信号は、クラツタと呼ばれ、
通常は不要な信号として除去することが要望され
る。
また、固定目標からの反射信号を除去して航空
機等の飛翔体のみをレーダで検出する場合には、
移動目標からのドプラ反射信号を利用したいわゆ
るMTI(移動目標指示装置)が使用される。と
ころが雨雲や波浪等のクラツタからの反射信号に
も実際にはそれぞれ移動成分であるドプラ周波数
を含むので単にMTIを通しただけでは充分消去
することはできず消え残り現象が生じる。
そこで、従来このようなクラツタをMTIで除
去しようとする場合は、入力クラツタのドツプラ
周波数を測定して、そのドツプラ周波数が零とな
るように、レーダの受信系での標準周波数を推移
させ、その結果としてMTIに入力されるクラツ
タ信号のドツプラ周波数を零としてこれを除去す
る方法が採られる。しかしこのような方法には幾
つかの欠点がある。その一つは、受信パルス毎の
受信信号の位相回転量を測定し、その回転が無く
なるように閉ループ帰還制御が行なわれるが、閉
ループ制御のため、異常発振や周期はずれ等、系
の安定性が損なわれる場合が多い。また第二に、
位相回転量の測定には、どうしても誤差が伴な
い、その誤差を少なくするには、サンプル数を多
くとる必要があるが、これでは動的な環境変化に
充分追随し切れない欠点がある。また位相回転量
のデジタル的な計測演算は容易でない。また第三
に、従来のMTIのクラツタ遮断特性は周波数的
に推移するだけで、遮断域の応答特性を変化させ
ないからゆらぎの激しいウエザークラツタ等は充
分消去されないことが多い。また第四に、デイジ
タルフイルタ構成のMTIで受信機の標準周波数
を変化させる方法では、零ドプラの地上クラツタ
とゆらぎのあるウエザークラツタの両方を同時に
除去することはできない等の欠点がある。
そこで本発明は上記のような従来の欠点を解消
し、地上クラツタやウエザークラツタ等を同時に
消去することをも可能とし、しかもウエザー等の
ゆらぎにも敏速に応答して除去し、確実に目標と
する移動体を抽出し得る移動目標検出装置を提供
するものである。
以下第1図を参照し本発明による移動目標検出
装置の一実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明による装置の一実施例を示す構
成略図である。即ち、入力端子1からは目標から
のレーダ反射パルス信号が導入され順次第一、第
二の遅延回路2,3に供給される。第一、第二の
各遅延回路2,3は、それぞれレーダの送信繰返
しパルス信号の繰返し周期Tに等しい遅延時間を
有するものである。次に、これらの第一、第二の
各遅延回路2,3の入、出力信号はそれぞれ、第
1ないし第3の荷重演算器4,5,6に供給され
る。
この第1ないし第3の各荷重演算器4,5,6
は、後述するようにこれらの出力を加算した場合
クラツタからの信号を消去されるように重み付け
(掛算)されるもので、これらの出力信号は加算
回路7に供給される。一方、前記第1、第2の各
遅延回路2,3のそれぞれの各入出力信号f1
f2,f3は同時に演算回路8に供給される。ここで
各遅延回路2,3はそれぞれ送信パルス繰返し周
期Tに等しい期間の遅延時間を有するものである
から信号f1,f2,f3はいずれも同じレーダ距離区
域からのレーダ反射パルス信号である。ただし、
信号f1が今回最新の送信パルスに対する反射信号
であるのに対して、信号f2は前回の送信パルス、
同様に信号f3は前々回の送信パルスに対して受信
した反射信号である。各遅延回路2,3は原理的
にはそれぞれ距離区分数に対応した数の信号を記
憶するシフトレジスタとして構成されるものであ
り、端子1から隣接した次の距離区域のパルスが
出力されたときには、同時に遅延回路2,3から
も同じ次の距離区域からのパルスが出力される。
したがつて、各遅延回路2,3から同一タイミン
グで得られる各入出力信号f1,f2,f3は、いづれ
もレーダから同一距離範囲にある区域(レンジビ
ン)からの信号であつて、しかも順次方位方向に
連らなつて得られる目標反射信号である。そこで
この発明は、クラツタの存在する領域の性質に着
目し、背景クラツタの性質とそこに重畳して存在
する真に目標とする飛翔体からの信号の性質との
差異を利用してクラツタからの反射信号を消去す
ることにある。
つまり、クラツタはたとえそれがゆらぎの性質
を持ち一見移動目標であるとしても、その存在す
る領域は航空機や船舶等の孤立目標からのレーダ
映像に比較してはるかに広範囲にしかも連続して
分布する。また、クラツタからの信号はどの地点
においてもドツプラ周波数についての性質がほぼ
同一であり、したがつて、受信した反射パルス信
号f1,f2,f3の相互の関係もほぼ不変である。こ
のことは、あるレンジビンにおいてクラツタを消
去し得た重み付けは周辺の他のレンジビンにおい
ても通用することを意味する。
しかるに、クラツタの中のある部分に航空機等
の明瞭な目標物が存在した場合、目標信号のドツ
プラ周波数がクラツタのそれとは大きく異なるこ
とによりその部分を含む領域からの反射信号ベク
トル合成和に差異が生じることを利用して目標移
動体の存在を検出することができるというのが本
発明の原理である。従つて、本発明では、演算回
路8で各入力信号f1,f2,f3と各荷重値w1,w2
w3との積の合成和(f1w1+f2w2+f3w3)が零とな
る各荷重値w1,w2,w3を信号f1,f2,f3をもとに
導出し、この出力荷重信号w1,w2,w3を1レン
ジビン遅延回路9で遅延してそれぞれを隣接した
次のレンジビンの信号f′1,f′2,f′3の出力タイミ
ングに合わせて各荷重演算器4,5,6に供給す
る。各荷重演算器4,5,6では荷重信号w1
w2,w3の導出のもとになつた信号f1,f2,f3のレ
ンジビンに隣接した次のレンジビンの各信号
f′1,f′2,f′3とこの各荷重信号w1,w2,w3との乗
算を行い、各乗算出力f′1w1,f′2w2,f′3w3が加算
回路7で加算される。したがつて、各遅延回路
2,3の入出力から得られる同じレンジビンの各
信号f1,f2,f3が目標の存在しないクラツタ領域
からの信号であるとし、隣接した次のレンジビン
の各信号f′1,f′2,f′3もクラツタのみからの信号
である場合には、各信号には変化がなくf′1=f1
f′2=f2,f′3=f3となるので加算回路7の出力は零
となり、クラツタからの信号が消去される。
また、隣接した次のレンジビンに検出すべき真
の移動目標があつた場合には、そのときの信号
f′1,f′2,f′3には移動目標のドツプラ周波数に応
じた変化が生じる。従つて荷重演算器4,5,6
において前のレンジビンで生成されたものと同じ
荷重信号w1,w2,w3が与えられれば加算回路7
の出力はもはや零とはならずある出力信号が導出
されることになり、結果として移動目標が検出さ
れる。言い換えれば先行する直前のレンジビンに
おいて演算回路8により、信号f1,f2,f3に対す
る加算回路7出力が零となる荷重信号w1,w2
w3を演算しておき、この信号を、1レンジビン
遅延回路9、切換器10を介して次のレンジビン
の出力信号タイミングと同期して対応する荷重演
算器4,5,6にそれぞれ供給する。この動作を
レンジビンが移る毎に繰り返す。この結果、隣接
した新らしいレンジビンにおける信号f1,f2,f3
に変化がない場合には加算回路7の出力は零とな
つてクラツタは消去される。一方、次のレンジビ
ンにおける信号に変化があつた場合には加算回路
7から出力がとり出され、移動目標であることを
検出できる。なお、固定荷重信号設定器11は周
知の従来のMTI方式で用いられているようなあ
らかじめ固定された荷重信号を導出するもので、
たとえば零ドプラ周波数信号の目標を消去するた
めの荷重値を設定することができ、切換器10で
1レンジビン遅延回路9からの信号とを任意に切
換えて導出することができるものである。
さて、次に以上の説明のうち演算回路8におけ
る荷重信号w1,w2,w3の設定の仕方を荷重演算
器4,5,6、加算回路7の動作を含めて具体例
をあげて説明する。
ドツプラ周波数に着目したレーダ信号処理で
は、例えばRADAR HANDBOOK1970 by
MCGraw−Hill,Inc,5−39,35−10〜12にも
記載されている如くレーダ信号を受信機内の局発
信号に対して同相成分Iと90度の位相差を有する
直交成分Qから成る複素数又はベクトルとして扱
うことが一般的である。以下では入力信号がデジ
タル量に変換されたI成分、Q成分をもつ複素数
又はベクトルとして説明する。
いま、入力信号ベクトルf1に対応する入力荷重
信号ベクトルをw1、遅延信号ベクトルf2に対応す
る同じく入力荷重信号ベクトルをw2、同時にf3
対応してw3とすれば対応する信号の積の合成和
yは次式となる。
y=f1w1+f2w2+f3w3 ……(1) そこで、いま仮にw1=1+joすなわちI成分
が1でQ成分が零とおくと上記(1)式より次式が成
立する。
y=f1+f2w2+f3w3 ……(2) ここで合成和yが零となる条件はy=0とおい
て次式となる。
f1+f2w2+f3w3=0 ……(3) w2,w3を一義的に定めるために、拘束条件を
設ける。例えば地上反射などのクラツターのよう
に零ドプラ周波数つまりf1=f2=f3=1を条件と
する信号についても出力y=0とするためには、 w1+w2+w3=0 ……(4) でなければならない。ここではw1=1であるか
ら、 w2+w3=−1 ……(5) 即ち(5)式の関係を(3)式に代入して f2w2−w2f3−f3=−f1 ……(6) 故に w2=f−f/f−f ……(7) 従つてw3=は(5)式から w3=f−f/f−f ……(8) 一般に除算は構成が複雑であるから(f2−f3)を掛
けるとw1,w2,w3は次式のようになる。
w1=f2−f3 ……(9) w2=f3−f1 ……(10) w3=f1−f2 ……(11) このことは入力信号ベクトルf1,f2,f3によつ
て荷重信号ベクトルw1,w2,w3が求められるこ
とを意味する。以上のことを更に具体的に数値例
をもつて説明する。あるレンジビンにおける入力
信号のクラツタベクトルがあるドプラ周波数を有
し、その結果それぞれ下記のように表わされると
仮定すると、 f1=ε-j〓 f2=1 f3=εj〓 ……(12) 演算回路8で導出される荷重信号ベクトルw1
w2,w3は(9),(10),(11)式からそれぞれ次のように
なる。
w1=1−εj〓 ……(13) w2=εj〓−ε-j〓 ……(14) w3=ε-j〓−1 ……(15) 一方次のレンジビンの入力信号にはクラツタベ
クトルf1c,f2c,f3cのほかに真の移動目標ベ
クトルが重畳されているものとしこのベクトルを
次のようにf1d,f2d,f3dとすると、 f1d=ε-j〓,f2d=1,f3d=ε+j〓 ……(16) 次のレンジビンの入力信号ベクトルは、f1c+f
1d,f2c+f2d,f3c+f3dとなり、また、演算回
路8の出力荷重信号ベクトルw1,w2,w3は1レ
ンジビン遅延回路9でそれぞれ遅延され切換器1
0を介して、入力信号ベクトルf1c+f1d,f2c
+f2d,f3c+f3dと同一タイミングで荷重演算
器4,5,6に供給されるから、荷重演算出力の
和すなわち加算回路7の出力は次のようになる。
y=w1(f1c+f1d) +w2(f2c+f2d) +w3(f3c+f3d) ……(17) ここで広範囲に分布するクラツタではレンジビ
ンに関係なくドツプラ周波数についての性質がほ
ぼ同一であるから、f1c=f1,f2c=f2,f3c=f3
とおけ、さらに、(12)式ないし(16)式の条件から(1
7)式は次のようになる。
y=w1f1d+w2f2d+w3f3d =(ε-j〓−εj〓) +(εj〓−ε-j〓) −(εj(-)−ε-j(-)) =−2jsinΦ+2jsinφ −2jsin(φ−Φ) =2j{sinφ−sinΦ−sin(φ−Φ)}
……(18) すなわち本発明によれば、単に入力信号ベクト
ルf1,f2,f3を導入して演算させるだけで、従来
のような測定を何ら必要とすることなくドツプラ
周波数に対する次のようなフイルタレスポンスH
(Φ)フイルタが形成される。
H(Φ) =k|sinφ−sinΦ−sin(φ−Φ)| 例えば入力信号のドツプラ周波数がクラツタの
それと一致しているとΦ=φであり、明らかにH
(Φ)=0となる。また、地上クラツタ入力の場合
もΦ=0なのでやはりH(Φ)=0となる。なお
ウエザーのドプラが零のときは、式(13),(14),
(15)よりw1=w2=w3=0となり次のレンジビン
の入力信号ベクトルに変化があつても荷重演算出
力が零となり消去されるのでこの場合は本発明の
荷重設定を禁止することもできる。
またその他の実施例としてはウエザーのドツプ
ラが零に近く、つまりw1=w2=w3=0に近いと
きにはw1+w2+w3=0の拘束を外して、例えば
w1−w2+w3=0の拘束に切り替えるなどとする
ことができる。更にまた、遅延回路の数は任意に
設けることができる入力信号だけでなく任意の数
の入力信号に基づき消去動作を行えるが、仮に遅
延回路を1個のみ設けた場合のより簡単な具体例
で示せば、 入力信号ベクトルf1、入力荷重信号ベクトル
w1、遅延信号ベクトルf2、遅延荷重信号ベクトル
w2 として、yを求めれば y=f1w1+f2w2 ……(19) 従つてy=0となる荷重信号ベクトルw2は w2=−f/fw1 ……(20) となる。
従つてw1,w2を満足する場合の解として次の
w1,w2の値が容易に得られる。
w1=f2 ……(21) w2=f1 ……(22) このように本発明装置は従来のように閉ループ
による適応制御にはなつていないので、構成が簡
単であり実用上の効果は大きい。また、本発明装
置の使用例としては、オペレータのレーダ指示器
の操作によつてたとえばウエザーの領域に関する
位置情報を入力し、これに基づいて発生したゲー
ト信号によつて1レンジビン遅延回路9からの荷
重信号と固定荷重信号設定器11に記憶設定され
ている零ドプラ周波数消去用の荷重信号wp1,w
p2,wp3とを切換器10で切換えて荷重演算器
4,5,6に供給する。ゲート信号は例えばレー
ダビームが指定の角度範囲内にあるか否か、また
処理するレンジビンが指定の距離範囲内にあるか
否かによつてゲート信号のレベルが反転し、それ
に従つて切換器10の2つの入力のうちのいずれ
かが選択されて出力される。こうして、オペレー
タが指定したクラツタ領域においてのみ、本発明
装置によるクラツタ消去動作を行い、ウエザーク
ラツタと地上クラツタの両方を同時に消去しつつ
移動目標を検出するようにし、指定外の領域では
従来のMTIの動作を行うようにすることもでき
る。
なお、固定荷重信号設定器11に設定される零
ドプラ周波数消去用の荷重値wp1,wp2,wp3
ついては、零ドプラ周波数の入力信号ベクトルが
f1=f2=f3となることから、wp1=1,wp2=−
2,wp3=1とすれば加算回路7の出力yは零に
なる。
以上説明したように本発明による移動目標検出
装置によれば、地上クラツタやウエザークラツタ
を同時に消去できるとともにレンジビン毎に荷重
値を逐次導出する構成であるのでウエザー等のゆ
らぎにも敏速に応答して除去すること可能で確実
に目標とする移動体を抽出することができ実用上
の効果は大である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による移動目標検出装置の一実施
例を示す回路構成図である。 2,3……第1、第2の遅延回路、4,5,6
……第1ないし第3の荷重演算器、7……加算回
路、8……演算回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 方位が互いに隣接しかつ同じ距離区域の複数
    のレーダ反射信号を各距離区域毎に順に出力する
    出力手段と、この出力手段の出力信号が供給され
    第1の距離区域の各レーダ反射信号と各荷重信号
    との積の合成和が零になるような各荷重信号を導
    出する演算回路と、この演算回路で導出された各
    荷重信号が供給され前記出力手段から出力される
    前記第1の距離区域と隣接した第2の距離区域の
    各レーダ反射信号の出力タイミングと同期してこ
    の各荷重信号を出力する遅延回路と、この遅延回
    路からの各荷重信号と前記出力手段からの前記第
    2の距離区域の各レーダ反射信号とを各反射信号
    毎に乗算する荷重演算器と、この荷重演算器で得
    られた各反射信号毎の乗算出力を加算する加算回
    路とを具備する移動目標検出装置。
JP1001478A 1978-02-01 1978-02-01 Moving target detector Granted JPS54103689A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1001478A JPS54103689A (en) 1978-02-01 1978-02-01 Moving target detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1001478A JPS54103689A (en) 1978-02-01 1978-02-01 Moving target detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS54103689A JPS54103689A (en) 1979-08-15
JPS624668B2 true JPS624668B2 (ja) 1987-01-31

Family

ID=11738530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1001478A Granted JPS54103689A (en) 1978-02-01 1978-02-01 Moving target detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS54103689A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612879U (ja) * 1992-07-21 1994-02-18 前澤給装工業株式会社 逆止弁のシール構造

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024477A (ja) * 1983-07-21 1985-02-07 Nec Corp レ−ダ−信号処理装置
JPS61164172A (ja) * 1985-01-16 1986-07-24 Mitsubishi Electric Corp クラツタ除去装置
JPS6350772A (ja) * 1986-08-20 1988-03-03 Mitsubishi Electric Corp クラツタ抑圧装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612879U (ja) * 1992-07-21 1994-02-18 前澤給装工業株式会社 逆止弁のシール構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPS54103689A (en) 1979-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5559518A (en) Low target velocity interferometric AMTI radar
US3946382A (en) Search radar adaptive video processor
US3987442A (en) Digital MTI radar system
US4600925A (en) Vector phase angle change distribution processor
US3737900A (en) Digital doppler processor
US3706989A (en) Digital motion compensation system for radar platforms
US3742500A (en) Mti radar
US4242682A (en) Moving target indication radar
US5559516A (en) Dual cancellation interferometric AMTI radar
US3962704A (en) Moving target indicator clutter tracker
EP0153130B1 (en) Moving target indicator
US4331958A (en) Processing device for angular deviation measurement signals of a monopulse radar
US5003313A (en) Method and arrangement for improving the angular resolution of a monopulse radar
US4635060A (en) Coherent-on-receive radar with prephase correction circuit
US5559517A (en) Maximized/minimized phase calculator for an interferometric amti radar
US4042924A (en) MTI clutter tracking and cancelling system
US4249179A (en) Circuit arrangement for displacing the clutter spectrum in a radar receiver
US4062011A (en) MTI System processor and method
US5119100A (en) Device for improving radar resolution
JPS624668B2 (ja)
JPS5843708B2 (ja) 気象レ−ダ装置
US2548779A (en) Moving target indication radar system
JPS6349193B2 (ja)
US4035800A (en) Short-pulse non-coherent MTI
GB1470424A (en) System for measuring the velocity of a moving object