レーダ信号処理装置
【課題】クラッタおよび妨害を抑圧するとともに、メインローブを保持して高い抑圧性能を得ることができるレーダ信号処理装置を提供する。
【解決手段】主アンテナ１１から出力される信号をビーム合成するビーム合成回路２と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路３と、補助アンテナ１２から出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路６と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路４と、主チャンネル信号から、アダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路５を備える。
【解決手段】主アンテナ１１から出力される信号をビーム合成するビーム合成回路２と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路３と、補助アンテナ１２から出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路６と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路４と、主チャンネル信号から、アダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路５を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置において信号処理を行うレーダ信号処理装置に関し、特に時空間（周波数−角度軸上）でクラッタおよび妨害を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のレーダ装置に適用されているＳＴＡＰ（Space Time Adaptive Processing）処理器の構成を示す図である。このＳＴＡＰ処理器は、図示しないアンテナ素子または複数のアンテナ素子が配列されて成るサブアレイから送られてくる入力信号Ｘ１〜ＸＮ（Ｎは正の整数）を、ＴＤＬ（Taped Delay Line；タップドディレイライン）によってＰＲＩ（Pulse Repetition Interval；パルス繰り返し間隔）単位で遅延させ、ＴＤＬの各タップから出力される信号に対して、アダプティブ処理部２０の制御の下に２次元のＳＴＡＰ処理を実施する。
【０００３】
なお、ＴＤＬ型のアダプティブアレイおよびＳＴＡＰ処理の詳細については、非特許文献４および非特許文献５にそれぞれ記載されている。
【０００４】
このようなレーダ信号処理装置に関連する技術として、特許文献１は、レーダ装置や無線通信装置等に用いられて、そのアンテナに入力される不要信号を自動的に抑圧するアダプティブアンテナ装置を開示している。
【０００５】
このアダプティブアンテナ装置は、アンテナ素子信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換した後ビーム形成を行うＤＢＦを前提として、デジタル信号に変換された各アンテナ素子信号への複素ウェイトによるそれぞれ所定の重み付け、およびこれら重み付けされた信号の加算合成、を行う第１の演算セルアレイのパイプライン処理に基づき主ビーム信号を形成する主ビーム形成手段と、同じくデジタル信号に変換されたアンテナ素子信号の一部または全部を抽出した抽出信号に関してその振幅値の規格かを行う第２の演算セルアレイ、およびこの規格化された信号と各自らのセル出力とを参照信号として各抽出信号に含まれる不要波成分を各該当する参照信号に応じて順次段階的に相関除去する第３の演算セルアレイ、の各共動したパイプライン処理に基づき、主ビーム信号に含まれる不要波成分を、その振幅値の大きい成分から、かつ一定振幅値の信号として、順に分解配列するプリプロセッサ手段と、プリプロセッサ手段により分解配列された成分信号と各自らのセル出力とを参照信号として、形成された主ビーム信号に含まれる不要波成分を各該当する参照信号に応じて順次段階的に相関除去する第４の演算セルアレイのパイプライン処理に基づきアダプティブビーム信号を得るアダプティブビーム形成手段とを備える。
【特許文献１】特開平０２−０３９７０５号公報
【非特許文献１】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．３５−３７，９８−９９
【非特許文献２】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．６７−８６
【非特許文献３】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．４０−４９
【非特許文献４】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．１７−２１
【非特許文献５】Richard Klemm，”SPACE−TIME ADAPTIVE PROCESSING”，IEE RADAR，SONAR，NAVIGATION AND AVIONICS ９，pp．１１０−１１８（１９９８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のレーダ信号処理装置では、アンテナ素子またはサブアレイから送られてくる入力信号を用いて２次元のＳＴＡＰ処理を実施する場合、主チャンネル（以下、「主ＣＨ」と略する）のメインローブが崩れる可能性がある。
【０００７】
また、アダプティブ処理時にメインローブを保持するためには、拘束条件（非特許文献１参照）をつける手法も知られているが、アンテナのエレベーション方向およびアジマス方向の自由度が少ない場合にはメインローブが乱れやすく、また、拘束演算が必要であるため演算処理負荷が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、クラッタおよび妨害を抑圧するとともに、メインローブを保持して高い抑圧性能を得ることができるレーダ信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、拘束付補助ビーム形成回路は、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号を選定する場合に、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、アダプティブ処理回路は、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行う場合に、該信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クラッタおよび妨害の両者を抑圧し、かつメインローブの形状を保持することができ、しかも回路規模および演算規模を比較的小さくすることができるレーダ信号処理装置を提供することができる。
【００１４】
より詳しくは、請求項１記載の発明によれば、主チャンネル信号のメインローブ形状を変化させず、かつ、時空間のサイドローブ方向からの不要波を抑圧できるように、補助チャンネル信号から、主チャンネル信号の振幅および位相を補助チャンネル信号に合わせた後に減算した信号を用いて、すなわち、メインローブに対する応答の低い補助チャンネル信号を用いて、アダプティブ処理するので、メインローブを保持しやすくなる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号の選定方式として、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定するので、位相パターンの差異を軽減でき、メインローブに対する応答レベルを低減する範囲を広げた補助チャンネルを形成することにより、メインローブを保持しやすくなる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明によれば、補助チャンネル信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（例えばＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、順次変化するアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけるので、ウェイト値の変化を抑えることができ、メインローブを保持できる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明または請求項２記載の発明と、請求項３記載の発明とを組み合わせて構成したので、上述した請求項１ないし請求項３記載の発明に比べて、メインローブを更に保持できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。このレーダ信号処理装置は、主アンテナ１１を構成する複数のアンテナ素子にて送受信された信号は、ビーム合成回路２でビーム合成される。
【００２０】
なお、複数のアンテナ素子の代わりに、複数のサブアレイ（サブアレイは複数のアンテナ素子が配列されて構成される）を用いることもできる。ビーム合成回路２でビーム合成された信号は、フーリエ変換回路３においてフーリエ変換されることにより、時空間でビーム形成がなされる。時空間でのビーム形成は、次式で表すことができる。
【数１】
【００２１】
ここで、
Ｘ ：入力信号（Ｎ×Ｍ個、Ｎ：補助アンテナ数、Ｍ：タップ数）
Ｘ＝［Ｘ１、・・・、ＸＮ、Ｍ］t
Ｓ ：時空間のステアリングベクトル
【数２】
【００２２】
上記は、リニアアレイの場合である。
【００２３】
Ｘout（θｂ、ｂ）：θｂ、バンクｂのビーム出力
θｂ：ビーム指向方向
ｂ ：周波数バンク番号（ｂ＝１〜Ｂ）
λ ：波長
ｄｎ：サブアレイｎの位相中心の位置ベクトル（ｎ＝１〜Ｎ）
ｔ ：転置
なお、フーリエ変換回路３は、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation；離散フーリエ変換）またはＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）を行うように構成できる。フーリエ変換回路３により分解されたＢ個のフィルタバンク信号Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂは、主ＣＨ信号としてキャンセル処理回路５に送られるとともに、拘束付補助ビーム形成回路６に送られる。
【００２４】
主アンテナ１１を構成する複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部は補助アンテナ１２として共用される。この補助アンテナ１２で得られる補助チャンネル（以下、「補助ＣＨ」と略する）信号は、拘束付補助ビーム形成回路６に送られる。
【００２５】
拘束付補助ビーム形成回路６は、補助アンテナ１２からの補助ＣＨ信号とフーリエ変換回路３からの主ＣＨ信号とに基づき拘束付補助ビームを生成し、アダプティブ処理回路４に送る。図３は、この拘束付補助ビーム形成回路６で行われる処理を概念的に示す図であり、図４は、その処理を説明するための図である。図４（ａ）は補助ＣＨ信号の振幅を時空間軸上、即ち、角度（空間）と周波数（時間）との軸上で角度データと周波数データとで表したものである。図４（ｂ）は主ＣＨ信号の振幅を時空間軸上、即ち、角度（空間）と周波数（時間）と振幅との３軸上で角度データと周波数データとで表したものである。なお、図示していないが、位相についても振幅と同様である。
【００２６】
すなわち、拘束付補助ビーム形成回路６は、図４（ｂ）に示すような、フーリエ変換回路３から送られてくる主ＣＨ信号に所定の演算Ｗを施すことにより、主ＣＨ信号の振幅および位相を、図４（ａ）に示すような、補助アンテナ１２から送られてくる補助ＣＨ信号の振幅および位相と合わせる。即ち、主ＣＨ信号の角度データ及び周波数データのピーク値を補助ＣＨ信号の角度データ及び周波数データのピーク値に合わせる。その後、減算によってこれらの差をとることにより、図４（ｃ）に示すような、時空間軸上でメインローブ方向にシャープなヌルを形成する。この拘束付補助ビーム形成回路６から出力される信号を新たな補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとして用いてアダプティブ処理を行うことにより、メインローブ形状を保持したまま、不要波を抑圧できる。
【００２７】
アダプティブ処理回路４は、拘束付補助ビーム形成回路６から送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａを用いて、タップドディレイライン（以下、「ＴＤＬ」と略する）によるアダプティブ処理により、不要波を抑圧する。アダプティブ処理回路４において行われるアダプティブ処理の最適ウェイトＷｏｐｔは、直接解法（非特許文献１参照）の場合は、ＳＭＩ（Sampled Matrix Inversion）アルゴリズム演算部４１において、次式にしたがって行われる。
【数３】
【００２８】
ここで、
Ｒｘｘ：補助ＣＨ信号Ｘの相関行列
Ｒｘｘ＝Ｘa・Ｘat*
ｒｘｄ：補助ＣＨ信号Ｘａとビーム出力Ｘoutの相関ベクトル
ｒｘｄ＝Ｘa・Ｘout*
Ｒｘｘ−１：Ｒｘｘの逆行列
＊ ：複素共役
このＳＭＩアルゴリズム演算部４１において計算された最適ウェイトＷｏｐｔは、アダプティブ処理回路４の内部の演算セルＡに設定される。演算セルＡは、図２（ａ）に示すように、ＳＭＩアルゴリズム演算部４１から設定された最適ウェイトＷｏｐｔとＴＤＬのタップから送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとによって所定の演算を実行し、その演算結果を信号Ｙｏｕｔとして、外部の加算器８に送る。加算器８は、Ｎ個のアダプティブ処理回路４の各々から出力されるＭ個の演算セルＡのＹｏｕｔを加算し、信号Ｚとしてキャンセル処理回路５に送る。
【００２９】
キャンセル処理回路５においては、図２（ｂ）に示すような演算セルＢは、フーリエ変換回路３から送られてくる信号Ｘｉｎｍ（主ＣＨ信号；信号Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂ）からアダプティブ処理回路４から送られてくる信号Ｚを減算し、信号Ｘｏｕｔとして出力する。したがって、キャンセル処理回路５からは、主ＣＨ信号に含まれる不要波が抑圧されたバンクｂａｎｋ１〜ｂａｎｋＢ毎の信号Ｘｏｕｔ＿１〜Ｘｏｕｔ＿Ｂが出力される。
【００３０】
なお、最適ウェイトの演算方法としては、直接解法に限らず、例えばＭＳＮ（Maximum Signal to Noise Ratio）法（非特許文献２参照）、ＲＬＳ（Recursive Least Square）法（非特許文献３参照）またはグラムシュミット法（特許文献１参照）といった他の方法を用いることもできる。
【００３１】
以上説明した本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置によれば、主ＣＨ信号のメインローブ形状を変化させず、かつ、時空間のサイドローブ方向からの不要波を抑圧できるように、補助ＣＨ信号から、主ＣＨ信号の振幅および位相を補助ＣＨ信号に合わせた後に減算した信号を用いて、すなわち、メインローブに対する応答の低い補助ＣＨ信号を用いて、アダプティブ処理するので、メインローブを保持しやすくなる。
【００３２】
なお、本願出願人は、先に出願した「レーダ信号処理装置」（特願２００６−３００２４０、平成１８年１１月６日に出願済み）において、補助ＣＨ信号のメインローブに対する応答レベルを低減させる技術を開示しているが、この技術は、補助ＣＨ信号同士または補助ＣＨから空間（角度）軸上の主ＣＨ信号を減算するものであって、空間（角度）軸上に形成したヌルの方向で、周波数軸のサイドローブ領域から不要波が入力した場合には、不要波を抑圧できない。
【００３３】
これに対して、実施例１に係るレーダ信号処理道路では、時空間軸（角度軸と周波数軸の両者）上で補助ＣＨにヌルを形成するので、図４に示すように、時空間軸上のメインロ−ブ方向以外のすべてのサイドローブ領域からの不要波を抑圧できる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係るレーダ信号処理装置は、実施例１に係るレーダ信号処理装置において補助ＣＨを選定する際に、主ＣＨの位相中心に近い位相中心をもつ補助ＣＨを選定するようにしたものである。この実施例２に係るレーダ信号処理装置の構成は、実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成と同じである。
【００３５】
次に、図５および図６を参照して、実施例２に係るレーダ信号処理装置の動作を説明する。図５は、補助ＣＨの位相中心が主ＣＨの位相中心から離れている場合であり、補助ＣＨの位相パターンの傾きが大きく、補助ＣＨ信号から主ＣＨ信号を減算する際には、位相も含めると、ある角度方向においてのみ位相をそろえて減算するため、メインローブ全体に渡って補助ＣＨのヌルを形成するのが困難である。
【００３６】
これに対して、図６は、補助ＣＨの位相中心が主ＣＨの位相中心が近い場合であり、位相パターンの傾きが小さく、メインローブの広い範囲でヌルを形成した補助ＣＨを形成できる。この補助ＣＨを用いて、実施例１のアダプティブ処理を適用することにより、メインローブを保持し易くなる。
【００３７】
以上説明した本発明の実施例２に係るレーダ信号処理装置によれば、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助ＣＨ信号の選定方式として、主ＣＨ信号の位相中心付近の補助ＣＨ信号を選定するので、位相パターンの差異を軽減でき、メインローブに対する応答レベルを低減する範囲を広げた補助ＣＨを形成することにより、メインローブを保持しやすくなる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置は、補助ＣＨのアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（ＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、更にウェイトの振幅値にリミットをかけることにより、メインローブの乱れを抑圧するようにしたものである。
【００３９】
図７は、本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。このレーダ信号処理装置は、実施例１に係るレーダ信号処理装置のアダプティブ処理回路４がＭＳＮアダプティブ処理回路７に変更されて構成されている。ＭＳＮアダプティブ処理回路７は、実施例１に係るアダプティブ処理回路４からＳＭＩアルゴリズム演算部４１が除去されるとともに、演算セルＡの代わりに演算セルＣが設けられている。演算セルＣには、キャンセル処理回路５から送られてくる信号Ｘｏｕｔが入力される。
【００４０】
図８は、演算セルＣの詳細な構成を示す図である。この演算セルＣは、キャンセル処理回路５から送られてくる信号ＸｏｕｔとＴＤＬのタップから送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとに基づき所定の演算を実行することにより、振幅値にリミットをかけたウェイトＷを算出し、このウェイトＷに信号Ｘｉｎａを乗算した結果を信号Ｙｏｕｔとして、外部の加算器８に送る。この演算セルＣの詳細は、特許文献１に記述されている。
【００４１】
アダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかける際の振幅リミット値としては、アダプティブ処理時にメインロ−ブに影響を与えないように選定すればよい。ウェイト演算式を次式に示す。
【数４】
【００４２】
ここで、
Ｗ（ｉ） ：ウェイト（ｉ＝０〜ＩＴＥＲ）
Ｘｏｕｔ ：主ＣＨ出力（Ｘｏｕｔ＿１〜Ｘｏｕｔ＿Ｂ）
Ｘｉｎａ ：補助ＣＨ入力（ｍ＝１〜Ｍ、ｎ＝１〜Ｎ）
ｇ ：定数
ａ ：定数
Ｘｉｎｍ ：主ＣＨ入力（Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂ）
＊ ：複素共役
以上説明した本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置によれば、補助ＣＨ信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（例えばＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、順次変化するアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけるようにしたので、ウェイト値の変化を抑えることができ、メインローブを保持できる。
【００４３】
なお、ウェイトのリミット方法としては、例えばアダプティブ・ウェイトの振幅値がリミット値を越えた場合に、該リミット値に固定するといった方法等、メインローブを保護するという主旨であれば、他の方法を用いることができる。
【００４４】
この実施例３に係るレーダ信号処理装置は、主ＣＨのメインロ−ブの形状を変化させないように、補助ＣＨ信号のメインローブに対する応答レベルを低減させた実施例１または実施例２に係るレーダ信号処理装置と組み合わせて構成することもできる。この構成によれば、実施例１〜実施例３に係るレーダ信号処理装置よりも、メインローブを更に保持できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、クラッタおよび妨害の両方の抑圧が要求されるレーダ装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置で使用される演算セルを示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置における拘束付補助ビーム形成回路で行われる処理を概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置における拘束付補助ビーム形成回路で行われる処理を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例２係るレーダ信号処理装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例２係るレーダ信号処理装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置で使用される演算セルの詳細な構成を示す図である。
【図９】従来のレーダ信号処理装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 主アンテナ
１２ 補助アンテナ
２ ビーム合成回路
３ フーリエ変換回路
４ アダプティブ処理回路
４１ＳＭＩアルゴリズム演算部
５ キャンセル処理回路
６ 拘束付補助ビーム形成回路
７ ＭＳＮアダプティブ処理回路
８ 加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置において信号処理を行うレーダ信号処理装置に関し、特に時空間（周波数−角度軸上）でクラッタおよび妨害を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、従来のレーダ装置に適用されているＳＴＡＰ（Space Time Adaptive Processing）処理器の構成を示す図である。このＳＴＡＰ処理器は、図示しないアンテナ素子または複数のアンテナ素子が配列されて成るサブアレイから送られてくる入力信号Ｘ１〜ＸＮ（Ｎは正の整数）を、ＴＤＬ（Taped Delay Line；タップドディレイライン）によってＰＲＩ（Pulse Repetition Interval；パルス繰り返し間隔）単位で遅延させ、ＴＤＬの各タップから出力される信号に対して、アダプティブ処理部２０の制御の下に２次元のＳＴＡＰ処理を実施する。
【０００３】
なお、ＴＤＬ型のアダプティブアレイおよびＳＴＡＰ処理の詳細については、非特許文献４および非特許文献５にそれぞれ記載されている。
【０００４】
このようなレーダ信号処理装置に関連する技術として、特許文献１は、レーダ装置や無線通信装置等に用いられて、そのアンテナに入力される不要信号を自動的に抑圧するアダプティブアンテナ装置を開示している。
【０００５】
このアダプティブアンテナ装置は、アンテナ素子信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換した後ビーム形成を行うＤＢＦを前提として、デジタル信号に変換された各アンテナ素子信号への複素ウェイトによるそれぞれ所定の重み付け、およびこれら重み付けされた信号の加算合成、を行う第１の演算セルアレイのパイプライン処理に基づき主ビーム信号を形成する主ビーム形成手段と、同じくデジタル信号に変換されたアンテナ素子信号の一部または全部を抽出した抽出信号に関してその振幅値の規格かを行う第２の演算セルアレイ、およびこの規格化された信号と各自らのセル出力とを参照信号として各抽出信号に含まれる不要波成分を各該当する参照信号に応じて順次段階的に相関除去する第３の演算セルアレイ、の各共動したパイプライン処理に基づき、主ビーム信号に含まれる不要波成分を、その振幅値の大きい成分から、かつ一定振幅値の信号として、順に分解配列するプリプロセッサ手段と、プリプロセッサ手段により分解配列された成分信号と各自らのセル出力とを参照信号として、形成された主ビーム信号に含まれる不要波成分を各該当する参照信号に応じて順次段階的に相関除去する第４の演算セルアレイのパイプライン処理に基づきアダプティブビーム信号を得るアダプティブビーム形成手段とを備える。
【特許文献１】特開平０２−０３９７０５号公報
【非特許文献１】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．３５−３７，９８−９９
【非特許文献２】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．６７−８６
【非特許文献３】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．４０−４９
【非特許文献４】菊間信良、“アレーアンテナによる適応信号処理”、科学技術出版（１９９９） pp．１７−２１
【非特許文献５】Richard Klemm，”SPACE−TIME ADAPTIVE PROCESSING”，IEE RADAR，SONAR，NAVIGATION AND AVIONICS ９，pp．１１０−１１８（１９９８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のレーダ信号処理装置では、アンテナ素子またはサブアレイから送られてくる入力信号を用いて２次元のＳＴＡＰ処理を実施する場合、主チャンネル（以下、「主ＣＨ」と略する）のメインローブが崩れる可能性がある。
【０００７】
また、アダプティブ処理時にメインローブを保持するためには、拘束条件（非特許文献１参照）をつける手法も知られているが、アンテナのエレベーション方向およびアジマス方向の自由度が少ない場合にはメインローブが乱れやすく、また、拘束演算が必要であるため演算処理負荷が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、クラッタおよび妨害を抑圧するとともに、メインローブを保持して高い抑圧性能を得ることができるレーダ信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、拘束付補助ビーム形成回路は、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号を選定する場合に、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、アダプティブ処理回路は、拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行う場合に、該信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、クラッタおよび妨害の両者を抑圧し、かつメインローブの形状を保持することができ、しかも回路規模および演算規模を比較的小さくすることができるレーダ信号処理装置を提供することができる。
【００１４】
より詳しくは、請求項１記載の発明によれば、主チャンネル信号のメインローブ形状を変化させず、かつ、時空間のサイドローブ方向からの不要波を抑圧できるように、補助チャンネル信号から、主チャンネル信号の振幅および位相を補助チャンネル信号に合わせた後に減算した信号を用いて、すなわち、メインローブに対する応答の低い補助チャンネル信号を用いて、アダプティブ処理するので、メインローブを保持しやすくなる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号の選定方式として、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定するので、位相パターンの差異を軽減でき、メインローブに対する応答レベルを低減する範囲を広げた補助チャンネルを形成することにより、メインローブを保持しやすくなる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明によれば、補助チャンネル信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（例えばＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、順次変化するアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけるので、ウェイト値の変化を抑えることができ、メインローブを保持できる。
【００１７】
また、請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の発明または請求項２記載の発明と、請求項３記載の発明とを組み合わせて構成したので、上述した請求項１ないし請求項３記載の発明に比べて、メインローブを更に保持できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。このレーダ信号処理装置は、主アンテナ１１を構成する複数のアンテナ素子にて送受信された信号は、ビーム合成回路２でビーム合成される。
【００２０】
なお、複数のアンテナ素子の代わりに、複数のサブアレイ（サブアレイは複数のアンテナ素子が配列されて構成される）を用いることもできる。ビーム合成回路２でビーム合成された信号は、フーリエ変換回路３においてフーリエ変換されることにより、時空間でビーム形成がなされる。時空間でのビーム形成は、次式で表すことができる。
【数１】
【００２１】
ここで、
Ｘ ：入力信号（Ｎ×Ｍ個、Ｎ：補助アンテナ数、Ｍ：タップ数）
Ｘ＝［Ｘ１、・・・、ＸＮ、Ｍ］t
Ｓ ：時空間のステアリングベクトル
【数２】
【００２２】
上記は、リニアアレイの場合である。
【００２３】
Ｘout（θｂ、ｂ）：θｂ、バンクｂのビーム出力
θｂ：ビーム指向方向
ｂ ：周波数バンク番号（ｂ＝１〜Ｂ）
λ ：波長
ｄｎ：サブアレイｎの位相中心の位置ベクトル（ｎ＝１〜Ｎ）
ｔ ：転置
なお、フーリエ変換回路３は、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation；離散フーリエ変換）またはＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）を行うように構成できる。フーリエ変換回路３により分解されたＢ個のフィルタバンク信号Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂは、主ＣＨ信号としてキャンセル処理回路５に送られるとともに、拘束付補助ビーム形成回路６に送られる。
【００２４】
主アンテナ１１を構成する複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部は補助アンテナ１２として共用される。この補助アンテナ１２で得られる補助チャンネル（以下、「補助ＣＨ」と略する）信号は、拘束付補助ビーム形成回路６に送られる。
【００２５】
拘束付補助ビーム形成回路６は、補助アンテナ１２からの補助ＣＨ信号とフーリエ変換回路３からの主ＣＨ信号とに基づき拘束付補助ビームを生成し、アダプティブ処理回路４に送る。図３は、この拘束付補助ビーム形成回路６で行われる処理を概念的に示す図であり、図４は、その処理を説明するための図である。図４（ａ）は補助ＣＨ信号の振幅を時空間軸上、即ち、角度（空間）と周波数（時間）との軸上で角度データと周波数データとで表したものである。図４（ｂ）は主ＣＨ信号の振幅を時空間軸上、即ち、角度（空間）と周波数（時間）と振幅との３軸上で角度データと周波数データとで表したものである。なお、図示していないが、位相についても振幅と同様である。
【００２６】
すなわち、拘束付補助ビーム形成回路６は、図４（ｂ）に示すような、フーリエ変換回路３から送られてくる主ＣＨ信号に所定の演算Ｗを施すことにより、主ＣＨ信号の振幅および位相を、図４（ａ）に示すような、補助アンテナ１２から送られてくる補助ＣＨ信号の振幅および位相と合わせる。即ち、主ＣＨ信号の角度データ及び周波数データのピーク値を補助ＣＨ信号の角度データ及び周波数データのピーク値に合わせる。その後、減算によってこれらの差をとることにより、図４（ｃ）に示すような、時空間軸上でメインローブ方向にシャープなヌルを形成する。この拘束付補助ビーム形成回路６から出力される信号を新たな補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとして用いてアダプティブ処理を行うことにより、メインローブ形状を保持したまま、不要波を抑圧できる。
【００２７】
アダプティブ処理回路４は、拘束付補助ビーム形成回路６から送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａを用いて、タップドディレイライン（以下、「ＴＤＬ」と略する）によるアダプティブ処理により、不要波を抑圧する。アダプティブ処理回路４において行われるアダプティブ処理の最適ウェイトＷｏｐｔは、直接解法（非特許文献１参照）の場合は、ＳＭＩ（Sampled Matrix Inversion）アルゴリズム演算部４１において、次式にしたがって行われる。
【数３】
【００２８】
ここで、
Ｒｘｘ：補助ＣＨ信号Ｘの相関行列
Ｒｘｘ＝Ｘa・Ｘat*
ｒｘｄ：補助ＣＨ信号Ｘａとビーム出力Ｘoutの相関ベクトル
ｒｘｄ＝Ｘa・Ｘout*
Ｒｘｘ−１：Ｒｘｘの逆行列
＊ ：複素共役
このＳＭＩアルゴリズム演算部４１において計算された最適ウェイトＷｏｐｔは、アダプティブ処理回路４の内部の演算セルＡに設定される。演算セルＡは、図２（ａ）に示すように、ＳＭＩアルゴリズム演算部４１から設定された最適ウェイトＷｏｐｔとＴＤＬのタップから送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとによって所定の演算を実行し、その演算結果を信号Ｙｏｕｔとして、外部の加算器８に送る。加算器８は、Ｎ個のアダプティブ処理回路４の各々から出力されるＭ個の演算セルＡのＹｏｕｔを加算し、信号Ｚとしてキャンセル処理回路５に送る。
【００２９】
キャンセル処理回路５においては、図２（ｂ）に示すような演算セルＢは、フーリエ変換回路３から送られてくる信号Ｘｉｎｍ（主ＣＨ信号；信号Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂ）からアダプティブ処理回路４から送られてくる信号Ｚを減算し、信号Ｘｏｕｔとして出力する。したがって、キャンセル処理回路５からは、主ＣＨ信号に含まれる不要波が抑圧されたバンクｂａｎｋ１〜ｂａｎｋＢ毎の信号Ｘｏｕｔ＿１〜Ｘｏｕｔ＿Ｂが出力される。
【００３０】
なお、最適ウェイトの演算方法としては、直接解法に限らず、例えばＭＳＮ（Maximum Signal to Noise Ratio）法（非特許文献２参照）、ＲＬＳ（Recursive Least Square）法（非特許文献３参照）またはグラムシュミット法（特許文献１参照）といった他の方法を用いることもできる。
【００３１】
以上説明した本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置によれば、主ＣＨ信号のメインローブ形状を変化させず、かつ、時空間のサイドローブ方向からの不要波を抑圧できるように、補助ＣＨ信号から、主ＣＨ信号の振幅および位相を補助ＣＨ信号に合わせた後に減算した信号を用いて、すなわち、メインローブに対する応答の低い補助ＣＨ信号を用いて、アダプティブ処理するので、メインローブを保持しやすくなる。
【００３２】
なお、本願出願人は、先に出願した「レーダ信号処理装置」（特願２００６−３００２４０、平成１８年１１月６日に出願済み）において、補助ＣＨ信号のメインローブに対する応答レベルを低減させる技術を開示しているが、この技術は、補助ＣＨ信号同士または補助ＣＨから空間（角度）軸上の主ＣＨ信号を減算するものであって、空間（角度）軸上に形成したヌルの方向で、周波数軸のサイドローブ領域から不要波が入力した場合には、不要波を抑圧できない。
【００３３】
これに対して、実施例１に係るレーダ信号処理道路では、時空間軸（角度軸と周波数軸の両者）上で補助ＣＨにヌルを形成するので、図４に示すように、時空間軸上のメインロ−ブ方向以外のすべてのサイドローブ領域からの不要波を抑圧できる。
【実施例２】
【００３４】
本発明の実施例２に係るレーダ信号処理装置は、実施例１に係るレーダ信号処理装置において補助ＣＨを選定する際に、主ＣＨの位相中心に近い位相中心をもつ補助ＣＨを選定するようにしたものである。この実施例２に係るレーダ信号処理装置の構成は、実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成と同じである。
【００３５】
次に、図５および図６を参照して、実施例２に係るレーダ信号処理装置の動作を説明する。図５は、補助ＣＨの位相中心が主ＣＨの位相中心から離れている場合であり、補助ＣＨの位相パターンの傾きが大きく、補助ＣＨ信号から主ＣＨ信号を減算する際には、位相も含めると、ある角度方向においてのみ位相をそろえて減算するため、メインローブ全体に渡って補助ＣＨのヌルを形成するのが困難である。
【００３６】
これに対して、図６は、補助ＣＨの位相中心が主ＣＨの位相中心が近い場合であり、位相パターンの傾きが小さく、メインローブの広い範囲でヌルを形成した補助ＣＨを形成できる。この補助ＣＨを用いて、実施例１のアダプティブ処理を適用することにより、メインローブを保持し易くなる。
【００３７】
以上説明した本発明の実施例２に係るレーダ信号処理装置によれば、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助ＣＨ信号の選定方式として、主ＣＨ信号の位相中心付近の補助ＣＨ信号を選定するので、位相パターンの差異を軽減でき、メインローブに対する応答レベルを低減する範囲を広げた補助ＣＨを形成することにより、メインローブを保持しやすくなる。
【実施例３】
【００３８】
本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置は、補助ＣＨのアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（ＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、更にウェイトの振幅値にリミットをかけることにより、メインローブの乱れを抑圧するようにしたものである。
【００３９】
図７は、本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。このレーダ信号処理装置は、実施例１に係るレーダ信号処理装置のアダプティブ処理回路４がＭＳＮアダプティブ処理回路７に変更されて構成されている。ＭＳＮアダプティブ処理回路７は、実施例１に係るアダプティブ処理回路４からＳＭＩアルゴリズム演算部４１が除去されるとともに、演算セルＡの代わりに演算セルＣが設けられている。演算セルＣには、キャンセル処理回路５から送られてくる信号Ｘｏｕｔが入力される。
【００４０】
図８は、演算セルＣの詳細な構成を示す図である。この演算セルＣは、キャンセル処理回路５から送られてくる信号ＸｏｕｔとＴＤＬのタップから送られてくる補助ＣＨ信号Ｘｉｎａとに基づき所定の演算を実行することにより、振幅値にリミットをかけたウェイトＷを算出し、このウェイトＷに信号Ｘｉｎａを乗算した結果を信号Ｙｏｕｔとして、外部の加算器８に送る。この演算セルＣの詳細は、特許文献１に記述されている。
【００４１】
アダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかける際の振幅リミット値としては、アダプティブ処理時にメインロ−ブに影響を与えないように選定すればよい。ウェイト演算式を次式に示す。
【数４】
【００４２】
ここで、
Ｗ（ｉ） ：ウェイト（ｉ＝０〜ＩＴＥＲ）
Ｘｏｕｔ ：主ＣＨ出力（Ｘｏｕｔ＿１〜Ｘｏｕｔ＿Ｂ）
Ｘｉｎａ ：補助ＣＨ入力（ｍ＝１〜Ｍ、ｎ＝１〜Ｎ）
ｇ ：定数
ａ ：定数
Ｘｉｎｍ ：主ＣＨ入力（Ｘｉｎｍ＿１〜Ｘｉｎｍ＿Ｂ）
＊ ：複素共役
以上説明した本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置によれば、補助ＣＨ信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法（例えばＭＳＮ、ＲＬＳ等）を用いて、順次変化するアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけるようにしたので、ウェイト値の変化を抑えることができ、メインローブを保持できる。
【００４３】
なお、ウェイトのリミット方法としては、例えばアダプティブ・ウェイトの振幅値がリミット値を越えた場合に、該リミット値に固定するといった方法等、メインローブを保護するという主旨であれば、他の方法を用いることができる。
【００４４】
この実施例３に係るレーダ信号処理装置は、主ＣＨのメインロ−ブの形状を変化させないように、補助ＣＨ信号のメインローブに対する応答レベルを低減させた実施例１または実施例２に係るレーダ信号処理装置と組み合わせて構成することもできる。この構成によれば、実施例１〜実施例３に係るレーダ信号処理装置よりも、メインローブを更に保持できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、クラッタおよび妨害の両方の抑圧が要求されるレーダ装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置で使用される演算セルを示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置における拘束付補助ビーム形成回路で行われる処理を概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係るレーダ信号処理装置における拘束付補助ビーム形成回路で行われる処理を説明するための図である。
【図５】本発明の実施例２係るレーダ信号処理装置の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例２係るレーダ信号処理装置の動作を説明するための図である。
【図７】本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施例３に係るレーダ信号処理装置で使用される演算セルの詳細な構成を示す図である。
【図９】従来のレーダ信号処理装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１ 主アンテナ
１２ 補助アンテナ
２ ビーム合成回路
３ フーリエ変換回路
４ アダプティブ処理回路
４１ＳＭＩアルゴリズム演算部
５ キャンセル処理回路
６ 拘束付補助ビーム形成回路
７ ＭＳＮアダプティブ処理回路
８ 加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、
前記ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、
前記複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、前記フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、
前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、
前記フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、前記アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより前記主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記拘束付補助ビーム形成回路は、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号を選定する場合に、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、
前記ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、
前記複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、前記フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、
前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、
前記フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、前記アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより前記主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記アダプティブ処理回路は、前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行う場合に、該信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【請求項１】
複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、
前記ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、
前記複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、前記フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、
前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、
前記フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、前記アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより前記主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記拘束付補助ビーム形成回路は、時空間のメインロ−ブに対する応答レベルを低減させる補助チャンネル信号を選定する場合に、主チャンネル信号の位相中心付近の補助チャンネル信号を選定することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
複数のアンテナ素子またはサブアレイを備えた主アンテナから出力される信号をビーム合成するビーム合成回路と、
前記ビーム合成回路の出力をフーリエ変換して主チャンネル信号を生成するフーリエ変換回路と、
前記複数のアンテナ素子またはサブアレイの一部または全部を共用して成る補助アンテナから出力される補助チャンネル信号から、前記フーリエ変換回路から出力される信号の振幅および位相を、該補助チャンネル信号の振幅および位相に合わせた信号を減算する拘束付補助ビーム形成回路と、
前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行うアダプティブ処理回路と、
前記フーリエ変換回路から送られてくる主チャンネル信号から、前記アダプティブ処理回路によってアダプティブ処理がなされた信号を減算することにより前記主チャンネル信号に含まれる不要波を抑圧するキャンセル処理回路と、
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記アダプティブ処理回路は、前記拘束付補助ビーム形成回路から出力される信号を用いてタップドディレイラインによるアダプティブ処理を行う場合に、該信号のアダプティブ・ウェイトを算出する際に、リカーシブ手法を用いてアダプティブ・ウェイトの振幅値にリミットをかけることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーダ信号処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１５７６７９（Ｐ２００８−１５７６７９Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４４６７３（Ｐ２００６−３４４６７３）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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