JPS63139269A - クラツタ抑圧装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パルスドツプラレーダにおいて受信される
クラブタ等目標からの反射エコー以外の不要な信号を除
去するための信号処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来パルスドツプラレーダにより受信されるクラッタ等
目標からの反射エコー以外の不要な信号を除去するため
の信号処理装置として、例えばアイ・イー・イー・イー
国際音響信号処理会議（ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｃｏｕｓｔ
ｉｃｓ。

５ｐｅｅｃｈ、　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ　）の１９８４年版の予稿集中の講演番号４７
．　８．　Ｊ、５ｉｔｔｅｒｌｅ等による「短波長ドツ
プラ気象レーダ信号処理への線形予測フィルタの応用に
ついて（Ｏｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｌｉ
ｎｅａｒ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ
　ｔ。

Ｓｍａｌｌ　Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｄｏｐｐｌｅｒ　
Ｗｅａｔｈｅｒ　ＲａｄａｒＳｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｉｎｇ　）　Ｊに開示されたものが知られている。

第５図は従来のクラッタ抑圧装置の構成を示すブロック
図である。

第５図において、１はパルスドツプラレーダが受信した
入力信号に対してパルスのくり返し時間Ｔだけｅ遅延さ
せる゛遅延素子、２は遅延素子１から出力される出力信
号に一定の荷重を掛ける複素乗算器、３は複素乗算器２
から出力される各出力信号の総和を求める複素加算器、
４はパルスドツプラレーダが受信した入力信号と上記複
素加算器３との差をとる複素減算器、１５は複素減算器
４の出力信号と各遅延素子１から出力される出力信号に
基づいて一定の荷重を計算する荷重計算手段である。

ここにおいてパルスドツプラレーダが受信する入力信号
をＬＪｂ（ｎｌ（ただしｎ＝１．２．−５）、荷重をａ
　ｋ（１）、　　ａ、　（２１，−ａ　、　（４）、複
素加算器から出力される予測信号をｖｋ、複素減算器か
ら出力される出力信号をｙ５で表わしている。また米の
印は複素共役を表わしている。

次にパルスドツプラレーダが送受信する信号の説明を第
６図に基づいて説明する。

第６図はパルスドツプラレーダが送受信する信号の波形
図で、図において２０ａ、２０ｂおよび２０ｃは送信信
号、２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは受信信号である。

以下上記第５図及び第６図に基づいてパルスドツプラレ
ーダが受信した入力信号に含まれるクラッタを抑圧する
動作を説明する。

パルスドツプラレーダはパルス幅ｔのパルス電波を複数
個その内部で発生させ、一定のパルスくり返し時間Ｔで
それらを送信信号として外部空間に放射する。送信信号
は外部に放射される順番に番号がふられ、第６図では２
０ａが第１の送信信号、２０ｂが第２の送信信号、２０
ｃが第ｎの送信信号を示している。ついでパルスドツプ
ラレーダはパルス電波の送信と送信の間隔において、受
信電波を捕らえ、これを内部にある受信機により電気信
号に変換し受信信号として内部に蓄える。

受信信号は送信信号の場合と同様受信された順番に番号
がふられ（これらの番号を以下パルスヒツト番号と呼ぶ
）、第６図では２０ａが第１の受信信号、２０ｂが第２
の受信信号、２０ｃが第ｎの受信信号を示している。な
お第ｎの受信信号が第ｎの送信信号の送信の結果、得ら
れたものであるという対応は必ずし゛も必要ではないが
、以下の説明を簡単にするため便宜上このような対応が
ここでは成立つものとする。

パルスドツプラレーダは捕えた一連の受信電波を位相検
波して、ベースバンドの受信信号に変換した後、これを
標本・量子化してディジタル信号に変換する。また、こ
れら信号は受信電波の位相を保持しており、いわゆるＩ
　　（ｉｎ−ｐｈａｓｅ）信号とＱ　（ｑｕａｄｒａｔ
ｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）信号を各々実部と虚部にもつ複素
信号である。信号の標本化は第６図に示されるように全
ての受信信号に対して同じタイミングで行なわれる。即
ち、送信信号を送信した時点よりｔｄ時間遅れた後一定
周期１．で標本化が開始され、１つの受信信号に対して
複数個のディジタル信号が得られる。例えば第ｎの受信
信号からは第６図に示されるようにｕ＋　（ｎ）、　　
ｕ　ｚ　（ｎ）−・・。

ｕｋｆｎｌ−・・で示される複数個のディジタル信号が
生成される。ここにｎはパルスヒツト番号を表し、他の
添字（１，２，−・−に、・・・）は標本化の順番を表
すもので以下これをレンジビン番号と呼ぶ。レンジビン
番号がｋであるディジタル信号は全てパルスドツプラレ
ーダから＋　（ｔｄ＋（ｋ−１）ｔｓ　）　　（ｃ：光
速）で与えられる距離にある物体からの反射エコーによ
り発生したものである。

以上述べたようなパルスドツプラレーダで取得された後
、ディジタル信号ｕｋ（ｎ）がクラッタ抑圧装置の入力
信号として転送される。

入力信号ｕｈ（ｎ）には目標信号とクランタ等不要信号
とが含まれており、クラッタ抑圧装置は以下述べる動作
に従い入力信号に含まれるクラブタを消去する。

以下、パルスのヒント数の総数ｎをｎ＝５としてその説
明を行なう。

まずクラッタ抑圧装置は同一のレンジビン番号を持つ入
力信号において、ｕｋ（ｓｌを過去４つの入力信号ｕｋ
　（４）、　　ｕｋ　（３）、　　ｕｋ　（２）、　　
ｕｋ　（１１の線形結合ｖｋにより予測する。

Ｖ＋＋　−ａ　ｋ（１）ｕｈ　（１）＋　ａ　ｋ（２１
ｕ、、　（２）。

＋　ａｍ　（３１ｕ、、　（３１＋　ａｋ（４１ａｍ　
（４）　　　　・−１遅延素子群１はｕｍ（５）が入力
されるまで、ｕＩＩ（４１゜ｕ　ｋ（３）、　−・−、
ｕ　ｂ　（ＩＩを蓄えるものであり、第１弐　　　　゛
に示される４つの複素乗算と複素加算は各々複素乗算器
２および複素加算器３によって実行される。

ついでクラッタ抑圧装置は複素減算器４を用いて第２式
に示される出力信号ｙｋを生成する。

）’ｉ＋　−ｕｋ　（５１−Ｖｋ　　　　　　　　　　
、、−，２３ｓａｌＪｋ（５１−（ａｌ＋　ｕｋ　（４
）＋ａｋｕ、　（３）＋３ｋｕｋ（２１＋ａ、ｕｋ　（
１）］　　　　−・・２　ｂこのとき、荷重計算手段１
８は各複素乗算器２に印加する荷重ａＦ（１）　（１−
１，〜、４）（７）値を入力信号群ｕｍ　（４）、　　
ｕｈ　（３）、　　ｕｋ　（２）、　　ｕｋ　（１）と
出力信号ｙｋとを用いて計算する。

従来のクラッタ抑圧装置は上記のように構成され、入力
信号ｕｋ（ｎｌの持つトンプラスベクトル中の強い周波
数成分を消去するものであった。すなわち、人力信号列
ｕ、（ＩＬ　　ｕｋｆ２）、　〜、　　ｕｌＩ（５）は
クラッタ目標などの電波反射体のレンジ方向への移動に
対応して、それらの速度に比例したドツプラ周波数を持
つ信号成分を含んでいる。例えば、第９図には入力信号
ｕｋ（ｎ）における周期４Ｔの信号ＣＩと周期３Ｔの信
号Ｃｔの■信号成分の波形が示されている。また第１０
図には、このような信号を含む信号のドツプラスペクト
ルの波形が示されている。一般にクラブタは異なったド
ツプラ周波数を持つ多くの信号成分からなり、クラッタ
のドツプラスペクトルは第１０図に示すような線スペク
トルではな（、第１１図に示すような連続スペクトルで
あり、ある周波数帯域に集中して分布する場合がほとん
どである。クラッタに対するドツプラスペクトルの分布
は複数の連続したレンジビンにわたってほぼ一定である
とみなすことができる。これはクラッタ源である地表、
海面、雨。

雲などは１つのレンジビン対応する距離に比べて広範囲
にわたって電波反射率、移動速度が統計的に一定であろ
うと考えられるからである。

さて、第１１図に示すような連続ドツプラスペクトルを
持つクラッタを効率よく消去するために、荷重計算手段
１８は出力信号ｙｋの２乗電力が最小になるようにａζ
（１）、−、ａ　Ｗ　（４１を調整する。

第７図は荷重計算手段１８の構成を詳細に示すブロック
図である。図において８は複素共役演算器、９ａは複素
行列乗算器、１１は標本化周期ｔ、相当時間だけの遅延
素子であり、１９はゲイン行列計算手段である。「＝」
は演算手段間を転送される信号がスカラー量であること
を示し、「悼」は転送される信号が行列あるいはベクト
ル量であることを示す。複素行列乗算器９ａは大きさＬ
−Ｍの複素行列（要素が複素数の行列）と大きさＭ−Ｎ
の複素行列モの積Ｆを求める演算手段である。

Ｖ・ＩＤ−Ｅ ｎ−１，〜、Ｎ　　−・・３ ココニ、ｆ　Ｉ　Ｊｌ　　ｄ　’ｌ　Ｍｌ　＋　　ｅ１
１＋　１％は各々複素行列ＩＤ。

Ｅ、Ｆの要素であり、一般に複素数である。行列の乗算
はスカラー量の乗算と違って交換剤は成立しない。即ち
、第３式においてｌＤ、Ｅを入れ換えて計算することは
できない。そこで以下の図面において表示される複素行
列乗算器ではオペランドの左右を明確にしている。図中
において、Ｌは左オペランド（第３式のＩＤに相当）を
示し、Ｒは右オペランド（第３式の記に相当）を示す。

荷重計算手段１８には複素減算器４の出力信号ｙｋおよ
び遅延素子１の各出力信号ｕｋ　（１）（ｊ！−１，〜
、４）が入力され、これらからレンジビン番号に＋ｌの
入力信号ｕｋ、、（５１の予測に必要なａｍ＊＋（１）
Ｄ’＝１．〜．４）が生成される。

このとき、遅延素子１１群、複素共役演算器８群の働き
によって、レンジビン番号にの入力信号ｕｈ（５）を予
測に用いられる荷重ａＦ（ｊ２）（、ｎ＝１、〜．４）
が荷重計算手段１８から出力されている。まず、信号ｙ
ｋは複素共役演算器８を介して各複素乗算器２に印加さ
れる。一方、入力信号ｕｋ（ｌｌ）（ｊ！＝１．〜．４
）はまず複素行列乗算器９ａに入力され、ここでゲイン
行列計算手段１９が生成するゲイン行列Ｐｋとの積が計
算される。このときＰ、が左オペランドであり、ψヶが
右オペランドである。ψｉは次式で定義される入力信号
ベクトル（行列）である。

ついで、複素行列乗算器９ａの演算結果は複素乗算器２
群に転送され信号ｙＦとの積が計算され、さらにそれら
の計算結果は複素加算器３群に転送され遅延素子１１群
の出力信号ａｋ（ｆ）Ｃ１＝１、〜．４）との和が計算
される。以上の演算手順を数式で表すと第５式が得られ
るや Ａ、。ｒ　−Ａ＊　＋　）’　＊　Ｐ　＊申ｈ　　　　
　　−＝　５に−１，２，・− ここに　、は次式で定義される複素ベクトル（行列）で
ある。

ｌＡ、はレンジビン番号ｋにおける荷重ベクトルの複素
共役である。

次に第８図を用いてゲイン行列計算手段１９の動作を説
明する。第８図はゲイン行列計算手段の構成を詳細に示
すブロック図である。図において、９ｂ、９ｃ、９ｄ、
９ｅおよび９ｆは複素行列乗算器、１１は複素行列割算
器、１２は複素行列減算器、１３．１４ａはメモリ、１
５は共役転置演算器である。共役転置演算器１５は入力
される複素行列の複素共役転置行列を生成するもので、
入力される複素行列ＩＤに対して次式の演算を実行すこ
こに＋は複素共役転置を示す記号であって、１ｐは次式
で定義されるＬ−Ｍ複素行列である。

入力信号行列φ、は共役転置演算器１５および複素行列
乗算器９ｂおよび９ｅに転送され、共役転置演算器１５
の演算結果びは直ちに複素行列乗算器９ｃおよび９ｆに
転送される。一方、メモリ１４ａにはレンジビン番号か
に−１までの入力信号行列ψｉ　　（ｉ＝１．〜に−１
）を用いて生成されたゲイン行列ｐｋ−，の値が記憶さ
れており、ｐｋ、は複素行列乗算器９ｂ、９ｄ、９ｅ、
および複素行列減算器１２に転送される。ゲイン行列計
算手段１９は複素行列乗算器９ｂ、９ｃ、９ｄにより次
式で表される複素行列乳を生成し、その後Ｓを複素行列
割算器１１へ転送する。

３、＝Ｐ、−、ｕ／、　ψ、ｉ　Ｐ、−、−（？これと
同時にゲイン行列計算手段１９は複素行列乗算器９ｅ、
９ｆを用いて次式で表わされるスカラー量Ｍｋを生成す
る。

Ｍｋ　”ψ龜Ｐｌ＋−＋ψつ　　　　　　　　　　−１
０さらにＭ、は複素加算器３に転送され、メモリ１３に
記憶されているスカラー量との和が演算される。メモリ
１３には１．０なる数値が記憶されており、その結果、
複素加算器３から１十Ｍ、が生成される。ついで１＋Ｍ
ｍは複素行列減算器１１へ転送される。

複素行列減算器１１は複素行列をスカラー量で割る演算
を実施するもので、次式で表わされる複ここに５ｉｊ（
１ｒ　　Ｊ　−１＋　〜、４）は複素行列＄８の要素で
ある。ついでＲつは複素行列減算器１２に転送され、次
の演算が実行されてゲイン行列Ｐ６が生成される。

Ｐ、　＝Ｐｋ−，−Ｒｋ　　　　　　　　　・・・１２
ついでＰ、は複素行列乗算器９ａに転送されるとともに
、メモリ１４ａに転送され、メモリ１４ａにはＰｋが記
憶される。Ｐ、はＰ川の生成に用いられる。以上のゲイ
ン行列Ｐ、の生成手順を１つの数式で表現すると次式の
ようになる。

ｋ＝１．２．・・− このようにゲイン行列Ｐ、はｋに関して逐次的に計算さ
れる。この再帰式における初期値Ｐ。は一般に次式で示
される行列が用いられる。

ここに、εは非常に小さい正定数である。

第５式および第１３式は例えばアイ・イー・イー、音響
・音声・信号処理に関するトランザクション、　ＡＳＳ
Ｐ−２８巻、３号（ＴＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｒ
ｉｓ　ｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃｓ　、　　５ｐｅｅｃｈ、
　　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ。

ＶＯＬ、　ＡＳＳＰ　−２８，ｌｌｈ　３）　ニ掲載の
論文「適応型ノンチフィルタの再帰的考察（Ｓｅｑｕｅ
ｎｔｉａｌ　Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎ５ｉｄｅｒ
ａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｎｏｔｃｈ　
Ｆｉｌｔｅｒｓ）　Ｊに開示された５ＥＲ（Ｓｅｑｕｅ
ｎｔｉａｌ　Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ）アルゴリズムを応
用したもので、出力信号ｙｌｌの２乗電力を最小化する
荷重をレンジビン番号ｋに関する再帰式によって計算す
るものである。即ち、レンジビン番号がｋである入力信
号ｕ−（ｎ）に対して用いた荷重ａ讐（ｉり（ｊ！−１
，〜、４）の生成過程で得られたａｋ　（１）（１，〜
、４）を遅延素子１１群により一時記憶しておき、これ
に修正量を加えて最適化を図りレンジビン番号に＋１の
入力信号ｕｉ＋＋１（ｎ）に対する荷重ａＦ　−＋（１
）＜Ｉｌ　＝１、〜．４）を生成するものである。修正
量は入力信号行列かとゲイン行列Ｐｋと出力信号ｙｋの
積によって与えられる。このようにして計算された荷重
を用いて出力信号ｙ、の２乗電力の最小化が図られる。

これはドツプラ周波数領域において、第１１図に示すよ
うなりランクのスペクトル５ｃ（Ｚ）（Ｚ−ｅ−７８＋
ゝ　）に対して逆数特性ξ／５ｃ（Ｚｌのフィルタをか
けて出力信号ｙｌｌを生成することに相当する。第Ｉ２
図にクラッタのスペクトル５ｃ（Ｚ）。

逆数特性フィルタの伝達関数および出力信号スペクトル
の関係を示す。

図において、（ア）はクラッタのスペクトル、（イ）は
出力信号のスペクトル、（つ）は逆数特性フィルタの伝
達関数を示す。第１２図に示されるようにクラッタ抑圧
装置はクランクのスペクトルが集中する周波数領域にお
いて減衰量の大きいフィルタを構成し、クラッタを抑圧
しようとするものであった。従って、目標信号のドツプ
ラスペクトルがクラッタのドツプラスペクトル上に重畳
されない限り目標信号は減衰することなく出力信号ｙ、
に現われる。また目標信号が第５式の荷重計算に影響を
与えることはほとんどない、なぜならば、第Ｓ式に示さ
れるように荷重はレンジビン番号にの再起式によって与
えられるが、目標はたかだか２レンジビンにしか存在し
ないため、再起演算にほとんど影響を与えないからであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

さて、上記のような従来クラッタ抑圧装置が第１２図に
示すような逆数特性フィルタを構成し、効果的にクラッ
タを消去するためには、第５式を用いて生成される荷重
ａζ　（Ｊり（ｌ−１，〜。

４）が精度よく推定されることが必要である。

荷重の推定精度はゲイン行列Ｐ、の値により大きく影響
され、特にゲイン行列Ｐ、を算出する再帰式１１が収束
しないで発散気味に推移した場合、荷重の推定精度は著
しく劣化することが知られている。

荷重計算の精度が劣化した場合、クラッタ抑圧装置の伝
達関数は第１２図（１）に示されるようになり、クラッ
タのスペクトルが集中する周波数領域において減衰量が
大きい逆数特性の伝達関数を生成することができなくな
る。その結果、クラッタ抑圧装置の効果が著しく劣化す
ることになる。

るゲイン行列トの計算精度を確保することが心数行列の
逆行列を逐次的に導出するもので、入力信号ｕ、（ｎ）
が定常な不規則信号である場合には、第１＋式で与えら
れる行列を初期値として第１３式が求める色は入力信号
ｕ、（ｎｌの共分散行列の逆行列の真価に収束し、再帰
計算過程における導出するらが上記逆行列の真価に収束
する保証はなく、再帰計算過程におけるＰ、の精度が劣
化したり、再帰計算が発散するという問題が生ずる。

一般にクラッタは定常な不規則信号ではないために、従
来のクラッタ抑圧装置ではゲイン行列トの計算精度を十
分に確保できなくなり、クラッタ抑圧効果が著しく劣化
したり、演算が発散するなど動作が不安定になるという
問題があった。

即ち、従来装置ではいわゆる信号処理のロバスト（Ｒｏ
ｂｕｓｔ）性が極めて低いという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、クラブタの統計的性質の定常性が弱い場合にも、ク
ラッタ抑圧効果の劣化や演算の発散等動作の不安定がな
いロバスト性の優れたクラッタ抑圧装置を供給せんとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るクラッタ抑圧装置は、各遅延素子から出
力される出力にもとづいて上記荷重計算手段６で荷重を
計算する際の初期値を計算する初期値計算手段７門を設
けたことを特徴とするものである。

Ｃ作用〕 この発明にかかる初期値計算手段７は各遅延素子から出
力される出力にもとづいて荷重計算手段６で計算する際
の初期値を計算する。

〔実施例〕

以下この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例であるクラッタ抑圧装置の
構成を示すブロック図で、図において５ａは各遅延素子
ｌから出力される信号を切り換えるゲートスイッチ、７
はゲートスイッチ５ａで切り換えられた遅延素子１の出
力に基づいて初期値を計算する初期値計算手段である。

なお、従来と同一の構成要素については同一番号を付し
てその説明を省略する。

まず、ゲートスイッチ５ａは接点Ａと接点Ｃが導通する
ように働き、入力信号ｕ、（ｎ）（ｎ＝１゜〜、４）を
初期値計算手段７に転送する。ゲートスイッチ５ａは初
期値計算手段７に初期値Ｐ・を生成するのに必要な個数
だけの入力信号を転送した後、接点Ｃと接点Ｂが導通す
るようにして入力信号の転送先を荷重計算手段６に切替
る。入力信号が初期値計算手段７に転送されている間、
荷重計算手段６は荷重ａζ　（ｆ）（ｆｆｉ−１，〜、
４）を０に設定しており、従ってこの間入力信号ｕ１（
５）に含まれるクラッタは抑圧されない。初期値計算手
段７に転送する入力信号の個数は予め設定されており、
実用的には５〜１０の値を用いることができるが、ここ
では一般的にその個数をＫとして説明を進める。即ち、
入力信号として第４式のベクトル表現を用いると甲、〜
、甲、は初期値計算手段７に転送され、ψ、。１以降の
入力信号が荷重計算手段６に転送される。その結果レン
ジビン番号かに＋１より大なる入力信号ｕｈ（５１（ｋ
＞Ｋ＋１）からクラッタの抑圧が開始される。

次に初期値計算手段７の動作について説明する。

第２図は初期値計算手段７の構成を示す詳細ブロック図
であって、図中５Ｃはゲートスイッチ、９ｇは複素行列
乗算器、１４ｂはメモリ、１６は複素行列加算器、１７
は逆行列計算手段である。

まず、ゲートスイッチ５ａから転送された入力信号中１
は共役転置演算器１５と複素行列乗算器を生成し、これ
を複素行列加算器１６に転送する。

複素行列加算器１６では、複素行列乗算器９ｇの出力と
メモリ１４ｂに記憶されている値との和を演算するが、
最初メモリ１４ｂにはＯが記憶されている。従うてこの
場合、複素行列加算器１６か十 らは田、・ψ、が出力され、これがメモリー４ｂに記憶
される９以上の動作を初期値計算手段７は入力信号ψＺ
　＋　ｗ　３　＋　・・・、ｋに対してくり返し、最終
的にメモリー４ｂには、 が記憶される。上記ＩＲ，がメモリー４ｂに記憶される
時点においてゲートスイッチ５Ｃは接点Ｂと接点Ｃを導
通させ、Ｒｏを逆行列計算手段１７に転送する。逆行列
計算手段１７はＲｏの逆行列をＧａｕｓｓ−Ｊｏｒｄｏ
ｎの消去法あるいは掃き出し法等の公知逆行列計算アル
ゴリズムを用いて計算し、初期値Ｐ。を生成し、荷重計
算手段６に転送する。

次に荷重計算手段６の動作を説明する。

第３図は荷重計算手段６の詳細な構成を示すブロック図
である。図において１０はゲイン行列計算手段であり、
他の符号は第７図に示す従来の荷重計算手段１８を構成
するものと全（同等である。

第３図に示される荷重計算手段６が第７図に示される従
来装置の荷重計算手段１８と相違するところは、ゲイン
行列計算手段１０内部で用いられるゲイン行列の初期（
１１Ｐ、が従来装置では第１２式に示される固定値であ
るのに対して、初期値計算手段７が出力するＰ、を用い
ているところにあり、入力信号に応じて初期値が変化す
ることであり、その他の動作は従来のものと全く変わり
はない。

次にゲイン行列計算手段１０の動作について説明する。

第４図はゲイン行列計算手段１０の詳細な構成を示すブ
ロック図である。図中５ｂはゲートスイッチであって、
他の符号は従来装置のゲイン行列計算手段１９を構成す
るものと全く同等である。

ゲイン行列計算手段１０が従来のゲイン行列計算手段１
９と相違するところは、ゲートスイッチ５ｂを具備し、
初期値計算手段７が出力する初期値Ｐ＝と複素行列減算
器１２の出力Ｐ、とを切替えてメモリ１４ａに記憶でき
るところにある。まずゲートスイッチ５ｂは接点Ａと接
点Ｃを導通しており、初期値計算手段７が出力する初期
値Ｐ・をメモリ１４ａに転送し、これを記憶させる。つ
いでゲートスイッチ５ｂは接点Ｂと接点Ｃを導通させる
。ゲートスイッチ５ａとゲートスイッチ５ｂの切替動作
は同期がとられ、ゲートスイッチ５ａが入力信号ωｋ　
　（ｋ＝に＋１．に＋２．−’）を荷重計算手段６に転
送を開始するとき、ゲートスイッチ５ｂは接点Ｂと接点
Ｃを導通させる。以降、ゲイン行列計算手段１０は従来
のゲイン行列計算手段１９と全く同等の動作を行ないゲ
イン行列Ｐ、を生成する。

以上説明したように本発明によるクラッタ抑圧装置では
、入力信号ｕ、（５）に含まれるクラッタの消去におい
て最適の荷重を次式に示す一連の再帰式により生成する
。

Ａｌ　−ｘ、　　＋３’　＊　Ｐ　＊　ｕＪｂ　　、ｋ
・に＋１．に＋２．−・・・・・・１ら第１８式に示さ
れるように本発明によるクラッタ抑圧装置ではゲイン行
列生成の再帰演算における初期値を入力信号を用いて生
成しているため、クラッタの統計的性質が定常でない場
合にも、第１７式に示されるゲイン行列生成の再帰演算
の精度を確保でき、ひいては第（６弐に示される荷重生
成に必要な演算を高い精度で実施できる。その結果、定
常でないクラッタに対してもクランク抑圧効果が劣化し
ない動作の安定したいわゆるロバスト性の高いクラッタ
抑圧装置が実現できる。

従来装置では、ゲイン行列生成の初期値が入力信号の性
質とは全く間係なく再帰演算が収束に向かう値、即ち真
価と全く異なる値に設置されていたため収束速度が遅く
、再帰演算の初期において精度が確保できない。また、
演算が発散するという問題が生じていたが、本発明に係
る装置ではゲイン行列生成の初期値として入力信号の性
質に呼応して再帰演算が収束する値に近い値を用いるこ
とにより、収束速度を格段に向上させ、再帰演算の精度
の向上、演算の発散の防止を図り、タラッ夕の統計的性
質に係りなくその抑圧効果を確保できるようにしたもの
である。

なお、上記実施例ではゲイン行列の初期値を生成する間
、クラッタの抑圧の処理は実行しない場合について説明
したが、初期値生成に必要であった入力信号を一時的に
記憶する手段を具備させ、初期値生成後に記憶した信号
を転送して処理することによりすべての入力信号に対し
てクラッタを消去するようにできる。

ンジビン当り合計５つの入力信号ｕｋ　（１）（β−１
，〜、５）を用いてクラッタを抑圧する場合について説
明したが、一般にこの種遅延素子ｌはいくつ用いても同
様な装置が構成でき、その効果もそれに応じたものが期
待できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば各遅延素子から出力さ
れる出力に基づいて上記荷重計算手段で荷重を計算する
際の初期値を計算する初期値計算手段−を設けたので、
入力信号の統計的性質にか、千かわらず荷重計算過程が
発散しないクラッタ抑圧効果の安定したロバスト性の高
い装置を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるクラッタ抑圧装置の
構成を示すブロック図、第２図は初期値計算手段の構成
を示す詳細ブロック図、第３図は荷重計算手段の構成を
示す詳細ブロック図、第４図はゲイン行列計算手段の構
成を示す詳細ブロック図、第５図は従来のクラッタ抑圧
装置の構成を示すブロック図、第６図はパルスドツプラ
レーダにおける信号の送受信タイミングを説明する図、
第７図は従来装置の荷重計算手段の構成を示す詳細ブロ
ック図、第８図は従来装置のゲイン行列計算手段の構成
を示す詳細ブロック図、第９図および第１０図はそれぞ
れクラッタ抑圧装置への入力信号における！信号の波形
図およびドツプラ周波数成分にて表わしだ締スペクトル
図、第１１図は任意のクラブタのスペクトルを示す図、
第１２図は従来のクラッタ抑圧装置およびこの発明によ
るクランク抑圧装置が具現する伝達関数を示す図である
。 図中１は遅延素子、２は複素乗算器、３は複素加算器、
４は複素減算器、５ａ、５ｂ、５ｃはゲートスイッチ、
６は荷重計算手段、７は初期値計算手段、８は複素共役
演算器、９ａ、９ｂ＝　　９ｃ＋９ｄ、９ｅ、９１．９
ｇは複素行倒乗算器、１０はゲイン行列計算手段、１１
は遅延素子、１２は複素行列減算器、１３はメモリ、１
４ａ、１４ｂはメモリ、１５は共役転置演算器、１６は
複素行列加算器、１７は逆行列計算手段、１８は荷重計
算手段、１９はゲイン行列計算手段、２０ａ。 ２０ｂ、２０ｃは送信信号、２１ａ、２１ｂ。 ２１ｃは受信信号、（ア）はクラッタのトンプラスベク
トル、（イ）は出力信号のトンプラスベクトル、（つ）
、（１）はクラッタ抑圧装置の伝達関数である。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 パルスドップラレーダが受信した入力信号に対してパル
   スのくり返し時間に相当する時間遅延させる遅延素子を
   複数個直列に接続し、各遅延素子から出力される各出力
   信号に荷重計算手段で計算された荷重を掛け、この荷重
   を掛けた上記各出力信号に基づいてクラッタを抑圧する
   クラッタ抑圧装置において、 上記各遅延素子から出力される出力に基づいて上記荷重
   計算手段で荷重を計算する際の初期値を計算する初期値
   計算手段を設けたことを特徴とするクラッタ抑圧装置。