JPS63145978A - レ−ダ信号処理装置 - 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〕 本発明は、レーダ装置において不要信号（以下。

クラッタと呼ぶ。）を抑圧し、目標信号を検出するレー
ダ信号処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

レーダの反射信号の中から目標信号を検出するためには
、前もって不要信号であるクラッタを抑圧する必要があ
る。第２図は、従来のレーダ信号処理装置におけるクラ
ッタ抑圧機能部分の構成図である。図において、（１）
はパルスドップラフィルタ、（２）は距離方向定誤警報
確率（Ｃｏｎ５ｔａｎｔ　ＦａｌｓｅＡｌａｒｍ　Ｒａ
ｔｅ　；以下、　　ＣＦＡＲと略す。）回路、（３）は
周波数軸方向論理和回路である。

第２図のレーダ信号処理装置の動作を第３図（ａ１〜（
ｃｌに示す。第３図（ａｌは第２図におけるパルスドツ
プラフィルタ（１）の出力、第３図ら）は第３図（ａｌ
に対する距離方向ＣＦＡＲ回路（２）の出力、第３図（
ｃｌは第３図Ｑ）ｌに対する周波数軸方向論理和回路（
３）の出力を示すものである。これらの図において、α
ＶはクラッタのフィルタＮ０００の信号、α２は目標信
号。

０はパルスドツプラフィルタで抑圧ができないほど大き
いクラッタの場合にフィルタＮＯ，Ｏ以外のフィルタの
サイドロープにかかつてでる信号である。

第２図のレーダ信号処理装置を用いたレーダ装置におい
て２反射信号は空中線にて受信され、受信機にて検波さ
れ、ビデオ信号となる。レーダ信号処理装置では前記ビ
デオ信号を図示していないＡ／Ｄ変換器にてディジタル
信号に変換し、　パルスドツプラフィルタ（１）へ入力
される。

パルスドツプラフィルタ（１１はディジタルフィルタあ
るいは高速フーリエ変換器により構成され。

その出力は複数のドツプラフィルタ群になり、第３図ｆ
ａ＋に示す様に各フィルタＮＯ毎に距離方向の振幅情報
を有している。

パルスドツプラフィルタ（１）の出力は距離方向ＣＦＡ
Ｒ回路（２）へ入力される。距離方向ＣＦＡＲ回路（２
）において、各フィルタＮＯ，の信号は各々、距離方向
の移動平均値を基に計算したスレッショルド値と比軟さ
れる。スレッショルド値を越えた信号は目標とみなされ
、距離方向ＣＦＡＲ回路（２）の出力は第３図ｆｂｌに
示す様に２値の検出出力となる。

距原方向ＣＦＡＲ回路（２）の出力は周波数軸方向論理
和回路（３シに入力される。周波数軸方向論理和回路（
３）において、距離方向ＣＦＡＲ回路（２）の出力は各
距離ビン毎に周波数軸方向に論理和され、その出力は第
３図ｆｃｌに示す様な単一の距離方向検出信号となる。

）＠仮数動方向論理和の際、第３図（ｂｌにおけるフィ
ルタＮＯ，Ｏの値は禁止され、論理和されない。

一般に山や海等の固定物体からの反射であるクラッタは
ドツプラ効果による変調を受けず２反射信号のドツプラ
スペクトルはＯＨｚ付近にある。

これに対して航空機等の移動物体からの反射信号は高い
ドツプラスペクトルを持っている。前記動作において、
フィルタＮ０１０の中心周波数はＯＨｚであるので２周
波数軸方向論理和の際フィルタＮ０００の出力を禁止す
ることによりクラッタｔ１υを抑圧したうえで目標信号
α２の検出を可能とすることができる。また距離方向Ｃ
ＦＡＲ回路（２）は距離方向の平均値を基にスレッショ
ルド値を決めているので、距離的に拡がったクラッタを
除去する効果がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第２図のレーダ信号処理装置において、パルスドツプラ
フィルタ＋１１の周波数特性の一例を第４図に示す。第
４図においてα心はフィルタＮ０１１の周波数応答を示
しており２通過帯域に対して阻止帯域は一４０ｄＢ程度
抑圧される。しかし、近距離の山等の前記抑圧比を越え
るクラッタに対してはそれを十分に抑圧することができ
ない。従って第４図に示す様に、クラッタ人力αりに対
しＮＯ，１のフィルタはクラッタの消え残りα３を出力
する。その結果、第２図のレーダ信号処理製蓋の出力に
は紺３図（ｃｌに示す様にクラッタの消え残りα３によ
る誤警報が発生する。

また、空中で停止しているヘリコプタ−は回転具により
スペクトルが拡がっているため、全てのフィルタ群に出
力が現われ、クラッタとの識別が困難である。

この発明はこのような問題点を解決するためになされた
ものでクラッタの消え残りが発生しても。

さらにそれがクラッタであることを認噛、除去するもの
であり、スペクトルが拡がっているような目標の場合で
も、クラッタと誤認しないように信号処理することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にがかるレーダ信号処理装置は、十分に抑圧す
ることができないクラッタに対し、その消え残りの検出
出力を禁止制御する手段と、スペクトルが拡がっている
目標に対し、クラッタと識別し、検出出力する手段とを
設けたものである。

〔作用〕

この発明において、十分に抑圧できないクラッタに対し
ては９周波数軸方向にＣＦＡＲ処理を行なった後、残っ
た信号のフィルタ帯域がドツプラ周波数ＯＨｚを通過さ
せる帯域、つまりフィルタＮｏ。

がＯのみの場合、クラッタであると判断し、検出出力か
ら削除するものである。また、スペクトルが拡がってお
り、クラッタとの識別が困難な目標に対しては、クラッ
タのサイドロープよりは高いレベル基準値と比較し、基
準値を越えるフィルタＮｏ、数が、決められた検出基準
数より多い場合には目標として検出する。

〔実施例〕

第１図に、この発明による一実施例の全体構成図を示す
。この図において、（１）〜＋３１は上記従来装置と全
く同一のものである。（４）は前記（りのパルスドツプ
ラフィルタからの出力に対し２周波数方向のノイズを平
均化し誤″＃報確率を一定にすることにより目標を検出
する周波数方向ＣＦＡＲ回路、（５）は前記（４）の周
波数方向ＣＦＡＲ回路からの出力に対し、ドツプラ周波
数がゼロ付近のスペクトルを有する信号を検出するゼロ
ドツプラ検出回路、（６）はクラッタのサイドロープレ
ベルよりは高いがスペクトルの拡がった目標のレベルよ
りは低い信号レベル基準値を発生するレベル基準値発生
回路、（７）は前記（］）のパルスドッグラフィルタか
らの出力と前記（６）のレベル基準値発生回路からの出
力を比較するレベル比較器、（８）は前記（７）のレベ
ル比軟器を通過し検出される信号の基準数を発生する検
出基準数発生回路、（９１は前記（７）のレベル比較器
からの出力と、前記（８）の検出基準数発生回路からの
出力とを比較する検出数比較器、α〔は前記（３）の周
波数軸方向論理和回路からの出力、前記（５）のゼロド
ツプラ検出回路からの出力、および前記（９）の検出数
比軟器からの出力を総合的に判定し、目標を検出する判
定回路である。

次にこの装置の動作を図５〜図８にて説明する。

これらの図においてαｅはスペクトルの拡がった目標信
号を示す。第１図のパルスドツプラフィルタ（１）は従
来装置と同様にその出力は、第５図に示す様に複数のド
ツプラフィルタ群となる。また、距離方向ＣＦＡＲ回路
（２）も従来装置と同様に各フィルタごとに目標検出を
行い９周波数軸方向論理和回路（３１においては各距離
ビンごとに周波数軸方向にフィルタＮＯ，０を除き論理
和を行い、単一の距離方向検出信号になる。従って周波
数軸論理和回路＋３１の出力は従来装置と同様にクラッ
タが除去されたものではあるが、パルスドツプラフィル
タ（１１の抑圧能力を越えるような強力なりラックの消
え残り０は、第６図ｆａｔ、　　（ｂｌに示すように除
去されない。

一方、パルスドツプラ（１）の出力は、拘仮数方向ＣＦ
ＡＲ回路に入力され、各距離ビンごとに目標検出される
。その様子を第１図（ａｌに示す。この図かられかるよ
うにパルスドツプラフィルタ（１）の抑圧能力を越える
クラッタの消え残りα３は除去されている。周数数方向
ＣＦＡＲ回路（４）の出力は、ゼロドツプラ検出回路（
５１に入力され、どのフィルタの出力であるかそのＮｏ
、を検定する。フィルタＮＯ，が０のみである場合には
、ドツプラスペクトルがＯＨ１付近にあることになるの
でクラッタとみなされ、除去される。

さらに、パルスドツプラｆｌｌの出力は、レベル比較器
（７１でレベル基準値発生回路（６）の出力するレベル
基準値と比較される。この基準値は、クラッタのサイド
ロープレベルよりは高いので、比較結果は第８図ｆａｌ
のようになる。検出数比軟器（９＋は、レベル比較器（
７１の出力を距離ビンごとにみて、その検出数を検出基
準数発生回路（８１０発生する検出基準数と比較し、上
回れば第８図（ｂｌのように出力する。このようにして
、クラッタとの識別が困難なスペクトルの拡がった目標
も検出できる。

判定回路＋１１は２以上の３出力を総合的に判定し。

目標を検出する。判定するパターンを第１表に示す。表
中、厨称欄は判定回路にて必要としない情報であること
を意味する。

〔発明の効果〕

この発明は２以上説明したとおり２周波数軸方向にＣＦ
ＡＲ処理後、ドツプラ周波数がＯＨｚのみであることを
判断することにより、パルスドツプラフィルタで十分に
抑圧することができないクラッタに対し、その消え残り
の検出出力を禁止制御することができる。また、レベル
基準値と比軟した結果の検出数を検出基準数と比軟する
ことにより。

クラッタとの識別が困難なスペクトルの拡がった目標を
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレーダ信号処理装置におけるク
ラッタ抑圧機能部分の構成図、第２図は従来のレーダ信
号処理装置におけるクラッタ抑圧機能部分の構成図、第
３図は、従来のレーダ信号処理装置における各回路の出
力結果で、第３図（ａｌはパルスドツプラフィルタの出
力例を示す図、第３図Ｃｂ）と第３図（ｃｌはそれぞれ
そのときの距離方向ＣＦＡＲ回路出力と周波数軸方向論
理和回路出力を示す図、第４図はパルスドツプラフィル
タの周波数特性の一例で、抑圧不可能なりラックに対す
る周波数応答を示す図、第５図は第１図の実施例を示す
ためのパルスドツプラフィルタの出力例を示す図、第６
図ｆａｔと第６図（ｂ）はそれぞれ第５図の例に対する
第１図の距離方向ＣＦＡＲ回路の出力と周波数軸方向論
理和回路の出力を示す図、第７図ｂ）と第７図（ｂｌは
それぞれ第５図の例に対する第１図の周波数方向ＣＦＡ
Ｒ回路の出力とゼロドツプラ検出回路の出力を示す図、
第８図（ａｌとｔｂｌはそれぞれ第５図の例に対する第
１図のレベル比較器出力と検出数比較器出力を示す図で
ある。 図において、（１）はパルスドツプラフィルタ、（２）
は距離方向ＣＦＡＲ回路、（３Ｉは周波数軸方向論理和
回路、（４：は周仮数方向ＣＦＡＲ回路、（５）はゼロ
ドツプラ検出回路、（６１はレベル基準値発生回路、（
７）はレベル比較器、（８Ｉは検出基準数発生回路、（
９）は検出数比較器、ａａは判定回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号をドップラ周波数ごとのフィルタ群に分離する
   パルスドップラフィルタと、前記パルスドップラフィル
   タからの出力に対し、距離方向のノイズを平均化し目標
   を検出する距離方向定誤警報確率回路と、前記距離方向
   定誤警報確率回路からの出力に対し、周波数軸方向の論
   理和をとる周波数軸方向論理和回路と、前記パルスドッ
   プラフィルタからの出力に対し、周波数方向のノイズを
   平均化し目標を検出する周波数方向定誤警報確率回路と
   、前記周波数方向定誤警報確率回路からの出力に対し、
   ドップラ周波数がゼロ付近のスペクトルを有する信号を
   検出するゼロドップラ検出回路と、信号レベルの基準値
   を発生するレベル基準値発生回路と、前記パルスドップ
   ラフィルタからの出力と前記レベル基準値発生回路から
   の出力を比較するレベル比較器と、検出される信号の基
   準数を発生する検出基準数発生回路と、前記レベル比較
   器からの出力に対し、前記検出基準数発生回路から出力
   される基準数と比較する検出数比較器と、前記周波数軸
   方向論理和回路から出力、前記ゼロドップラ検出回路か
   らの出力、および前記検出数比較器からの出力を入力と
   し、目標信号があるかないかを判定し、目標信号のみを
   出力する判定回路とを備えたことを特徴とするレーダ信
   号処理装置。