レーダ信号処理装置
【課題】レーダ信号処理装置がクラッタを抑圧し目標検出するときに、誤警報率を低く一定に抑えつつ、信号処理負荷を低減し規模を抑制する。
【解決手段】受信信号は、コヒーレント積分を行なうＣＩＮＴ処理系３１と、ＭＴＩ（移動目標指示）処理を行なうＭＴＩ処理系３２に分配される。受信ビデオ選択部１７にて、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮していずれかの処理系信号を選択する。ＣＦＡＲ処理を用いずに作成したクラッタマップデータ１０を参照して目標検出するときに、対象がクラッタ領域のときはＣＦＡＲ処理に、クラッタフリー領域のときは固定スレッショルド検定に切替える処理切替部１１、１２を備える。この結果、処理負荷が高く規模の増大に繋がるＣＦＡＲ処理を、クラッタ領域のときに限定して実施することにより、信号処理負荷を低減し、誤警報率を低く抑えつつ装置規模を抑制できる。
【解決手段】受信信号は、コヒーレント積分を行なうＣＩＮＴ処理系３１と、ＭＴＩ（移動目標指示）処理を行なうＭＴＩ処理系３２に分配される。受信ビデオ選択部１７にて、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮していずれかの処理系信号を選択する。ＣＦＡＲ処理を用いずに作成したクラッタマップデータ１０を参照して目標検出するときに、対象がクラッタ領域のときはＣＦＡＲ処理に、クラッタフリー領域のときは固定スレッショルド検定に切替える処理切替部１１、１２を備える。この結果、処理負荷が高く規模の増大に繋がるＣＦＡＲ処理を、クラッタ領域のときに限定して実施することにより、信号処理負荷を低減し、誤警報率を低く抑えつつ装置規模を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標である航空機等の移動体を探知・追尾あるいは標定し、車、船舶等の移動局に搭載されたレーダの信号処理装置に関する。特に、パルスレーダにおいてＳ／Ｎ比を改善すると共にクラッタを抑圧するため、一定誤警報率（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＣＦＡＲ）処理（以降、「ＣＦＡＲ処理」という。）を利用するレーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、空間へ電波を放射し、放射した電波が目標に反射して戻ってくる反射電力を受信して目標の探知・追尾、あるいは標定を行なう。しかし、レーダ装置においては、目標の位置やレーダ装置周辺の地形、および気象状況によっては探知・追尾あるいは標定を行いたい航空機等の目標からの反射電力以外に、クラッタと呼ばれる不必要な反射物からの反射電力が受信される。クラッタには、雨、雪、雲などから反射されるウェザークラッタ、海面から反射されるシークラッタ、山・建物など陸上の固定物から反射される固定クラッタなどがある。
【０００３】
クラッタの反射電力は、場合によっては本来の目標である航空機等からの受信電力に比べて非常に大きい場合があり、反射電力の大きさから目標とクラッタを識別することは困難であり、レーダ信号処理装置はクラッタまでも目標として処理し探知・追尾あるいは標定することとなる。このような状況を回避する為に、従来のレーダ信号処理装置は覆域内にクラッタが多く存在するときにはドップラ効果を利用して移動目標のみを抽出する移動目標指示（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、ＭＴＩ）処理（以降、「ＭＴＩ処理」という。）を実施するよう構成されている。しかし、ＭＴＩ処理は理論上パルスヒット数の減少、即ち受信電力の低下を招き、また目標の速度に対するブラインドを発生する為、クラッタの影響が小さいクラッタフリー領域ではＭＴＩ処理を実施せずに、コヒーレント積分（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ、ＣＩＮＴ）処理（以降、「ＣＩＮＴ処理」という。）により受信信号処理している。
【０００４】
また、レーダ装置はそれ自体が熱雑音に起因する受信機雑音を発生する。この受信機雑音に関してもその電力が一定のスレッショルドを越える大きさの場合には、レーダ信号処理装置は雑音を航空機同様の目標と誤って処理してしまう。これらクラッタあるいは受信機雑音による誤目標の発生確率を誤警報率（Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＦＡＲ）という。従来のレーダ信号処理装置において、この誤警報率を低く、かつ一定におさえる処理として、ＣＦＡＲ処理がある。ＣＦＡＲ処理には、注目するレンジセルの受信信号の前後のレンジセルの平均を算出し、この平均値に係数を乗じた値を注目するレンジセルの受信信号から減算して誤警報率を一定に保つセル平均一定誤警報率（Ｃｅｌｌ−Ａｖｅｒａｇｉｎｇ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＣＡ−ＣＦＡＲ）処理等がある。従来の信号処理装置では、このようなＣＦＡＲ処理を備えるることで、誤警報率を低くかつ一定に保つことが可能である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、受信信号を、クラッタの影響が小さいクラッタフリー領域用の処理を行うノーマル系回路と、クラッタ領域用の処理を行うＭＴＩ系回路とに分配して信号処理し、クラッタ領域ではＭＴＩ系信号をクラッタフリー領域ではノーマル系信号を選択するビデオ選択回路を備える。パルス形状検定回路群、ＣＦＡＲ係数算出回路等を設け、捜索方位・仰角・捜索距離毎の信号振幅テーブル（以降、「クラッタマップ」という）の精度を向上させ、様々なドップラ周波数をもつクラッタの性質を目標と分離して認識することにより、クラッタのみを抑圧し検出確率および誤警報率を改善している信号処理装置が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２の場合は、受信信号を距離方向に２つに分配し信号処理している。クラッタマップを保持するときに、クラッタ領域についてデータを整数型で扱い小数点以下を切り捨てクラッタマップを圧縮する。この結果、クラッタマップの容量を削減し、装置内のクラッタマップ転送時間を短縮し、信号処理の規模を抑制している信号処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３０９７２号広報（第１−１４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００８−０７０２５８号広報（第１−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されたレーダ信号処理装置によれば、様々なドップラ周波数をもつクラッタの性質を目標と分離して認識することにより、クラッタのみを抑圧し検出確率および誤警報率を改善できるものの、装置規模については、計算規模の大きいＣＦＡＲ処理をノーマル系回路およびＭＴＩ系回路共に備えているため、高い信号処理能力を要する大規模な信号処理装置となってしまうという問題点があった。また、特許文献２に開示されたレーダ信号処理装置によれば、クラッタマップを圧縮することにより、クラッタマップの容量を削減し、装置内のクラッタマップ転送時間を短縮し、信号処理の規模を抑制できるものの、誤警報率については、ＣＦＡＲ処理を採用せずにクラッタマップ情報に係数を乗算して検出スレッショルドを算出しているため、誤警報率が一定とはならないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述の問題点を解決する為になされたものであり、信号処理の負荷を低減し、装置規模を抑制しつつ、誤警報率を低くかつ一定に抑えるレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わるレーダ信号処理装置は、コヒーレント積分を行なうコヒーレント積分処理系（以降「ＣＩＮＴ処理系」という。）と、ＭＴＩ処理を行なうＭＴＩ処理系とに受信信号を分配する。受信ビデオ選択部は、例えば操作員により入力された選択入力信号に基づいて、いずれかの処理系の受信信号を選択する。また、ＣＦＡＲ処理を実施せずに算出した振幅情報に基づき、クラッタマップを作成する。保持されたクラッタマップデータを参照して目標検出するときは、対象領域がクラッタ領域のときのみにＣＦＡＲ処理に切替える処理切替部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、処理負荷増大、装置規模増大に繋がるＣＦＡＲ処理部を削減し、誤警報率が高くなりＣＦＡＲ処理が必要となったときのみ、切換えてＣＦＡＲ処理を実施することにより、誤警報率を低くかつ一定に保ちつつ、信号処理負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図２】本発明の実施の形態１におけるクラッタマップデータ作成部のフローチャート。
【図３】本発明の実施の形態１における処理切替部のフローチャート。
【図４】本発明の実施の形態１におけるＣＡ−ＣＦＡＲ処理の説明図。
【図５】本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図６】本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図７】本発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係り、例えば車載レーダ装置などに搭載されるレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、まず、全体の概略構成を説明する。受信信号１はＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理系３２に分配される。ＣＩＮＴ処理系３１は、簡易的にコヒーレント積分処理を行なう振幅算出処理部（１）３３と目標検出処理部（１）３６を有しており、ＭＴＩ処理系３２は、ＭＴＩ処理を行なう振幅算出処理部（２）３４と目標検出処理部（２）３７を有している。
【００１４】
振幅算出処理部（１）３３は、ＦＦＴ（１）処理部２と振幅算出（１）部３を有しており、ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する。振幅算出処理部（２）３４は、ＭＴＩ処理部４、ＦＦＴ（２）処理部５、ドップラフィルタ６、振幅算出（２）部７を有しており、受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する。クラッタマップデータ作成部３５は、クラッタ検定部８、クラッタマップ作成部９、クラッタマップデータ１０を有しており、振幅算出処理部（１）３３から出力された振幅情報に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持する。
【００１５】
目標検出処理部（１）３６は、処理切替（１）部１１、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３、固定スレッショルド検定（１）処理部１４を有しており、クラッタマップデータ１０を参照して目標を検出する。目標検出処理部（２）３７は、処理切替（２）部１２、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（２）部１５、固定スレッショルド検定（２）処理部１６を有しており、クラッタマップデータ１０を参照して目標を検出する。受信ビデオ選択部１７において、ＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれかの出力信号を、例えば操作員が手動選択する。
【００１６】
本実施の形態１は、以上のように概略構成されている。更に図１を参照しながら、詳細を説明する。目標からの反射電波に対して周波数変換、Ａ／Ｄ変換、Ｉ／Ｑ検波処理等を実施された受信信号１は、簡易的にコヒーレント積分を行なうＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理を行なうＭＴＩ処理系３２に分配される。ＣＩＮＴ処理系３１に分配された受信信号１は、ＦＦＴ（１）処理部２によりヒット間コヒーレント積分が行われ、ＦＦＴ処理されドップラバンク毎の受信信号に変換される。ＦＦＴ（１）処理部２によりドップラバンク毎に変換された受信信号１に対し、振幅算出（１）部３は、各ドップラバンクにおけるレンジセル毎の振幅情報を算出する。
【００１７】
ＭＴＩ処理系３２に分配された受信信号１は、ＭＴＩ処理部４において、受信信号１からゼロドップラ信号が除去されて、ノンゼロドップラ信号が取り出される。これには、ウェザークラッタ、シークラッタ、固定クラッタの消え残り、及び目標からの反射信号が含まれている。取り出されたノンゼロドップラ信号は、ＦＦＴ（２）処理部５により、ヒット間コヒーレント積分が行われ、ＦＦＴ処理されドップラバンク毎の信号に変換される。変換された信号は、ドップラフィルタ６に送られドップラバンク毎にＳ／Ｎ比が向上される。振幅算出（２）部７は、Ｓ／Ｎ比が向上された信号に対して、各ドップラバンクにおけるレンジセル毎の振幅情報を算出する。
【００１８】
次に、図２に示すフローチャートを参照しながら、クラッタマップデータ作成部３５におけるクラッタマップ作成の手順を説明する。クラッタ検定部８は、振幅算出（１）部３により算出された受信信号の振幅情報を元に、一定距離間隔（一定レンジセル数）における入力振幅値の平均値と、あらかじめ設定されたスレッショルド値とを比較し、スレッショルド値を超える振幅値の時間軸方向（距離方向）への連続性等により、クラッタの有無を検定する（ステップＳ２１）。クラッタマップ作成部９は、クラッタ有無の検定結果がクラッタ有り（Ｙｅｓ）のときは、クラッタ領域と設定する（ステップＳ２２）。クラッタ有無検定結果がクラッタ無し（Ｎｏ）のときはクラッタフリー領域と設定して（ステップＳ２３）、ステップＳ２２、Ｓ２３の設定結果からクラッタマップを作成する。クラッタマップ保持において、クラッタマップ作成部９にて作成されたクラッタマップは、クラッタマップデータ１０としてメモリ等に記憶される（ステップＳ２４）。
【００１９】
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら、目標検出処理部３６および３７における処理切替え手順を説明する。処理切替部１１および１２は、各ビームポジション、レンジセル毎にクラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタ領域に該当するか否かを判定する（ステップＳ３１）。判定した結果、クラッタ領域に該当する（Ｙｅｓ）ときは、受信信号をそれぞれドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５に出力する。クラッタ領域に該当しない（Ｎｏ）ときは、それぞれ固定スレッショルド検定処理部１４および１６へ、送り先を自動的に切替え出力する。
ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５へ送られた受信信号は、ドップラバンク毎に図４により後述するＣＦＡＲ処理が実施される（ステップＳ３２）。また、固定スレッショルド検定処理部１４および１６へ送られた受信信号は、固定スレッショルド検定が行われ、固定スレッショルドレベルよりも信号振幅値が大きい場合のみ受信信号を出力する。
【００２０】
図４にはドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５に使用されているＣＦＡＲ処理の一実施例であるＣＡ−ＣＦＡＲ処理の説明図を示す。図中、２０は注目するレンジセル、２１は注目するレンジセルの直前に受信された信号のレンジセル群、２２は注目するレンジセルよりの直後に受信された信号のレンジセル群、２３、２４および２５は信号加算器、２６は加算したＮ個のレンジセルの信号を１／Ｎにする信号除算器、２７は係数乗算器、２８は信号減算器である。受信信号の注目するレンジセルに対して、その前後のレンジセル群（Ｎ個）の受信信号に関して信号加算器２３、２４、２５および信号除算器２６により平均値を求め、係数乗算器２７にて係数を乗じた後、注目するレンジセルの信号から信号減算器２８により減算する。以上のようにＣＡ−ＣＦＡＲ処理を採用することにより、誤警報率を低くかつ一定に保つことが可能となるが、処理負荷が増大し装置規模増大にも繋がるという欠点がある。
【００２１】
次に、図１に戻り説明する。受信ビデオ選択部１７において、ＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれの信号を以降のプロット作成部１８に出力するのかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。受信ビデオ選択部１７は、ＣＦＡＲ処理あるいは固定スレッショルド検定処理が行なわれたＣＩＮＴ処理系３１およびＭＴＩ処理系３２の受信信号のうち、操作員により入力された選択入力信号に基づいて選択された処理系の信号のみを出力する。受信ビデオ選択部１７からの出力信号に基づき、プロット作成部１８はプロット作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００２２】
上述のような実施の形態１においては、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力される振幅情報に基づき、ＣＦＡＲ処理を実施せずに、クラッタマップデータ１０を作成する。また、ＣＩＮＴ処理系、ＭＴＩ処理系それぞれの目標検出処理部に処理切替部１１および１２を設ける。クラッタマップデータ１０を参照して目標検出する際に、対象領域が誤警報率が高くなりＣＦＡＲ処理を必要とするクラッタ領域のときだけは、切替えてＣＦＡＲ処理を実施する。対象領域が、ＣＦＡＲ処理しなくとも誤警報率を低く抑えることが可能なクラッタフリー領域であるときは、固定スレッショルドによる検定に切替え簡易的に処理する。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、処理負荷増大、装置規模増大に繋がるＣＦＡＲ処理を削減でき、レーダ信号処理装置の規模も抑制する。従って、小型・軽量化され、車載レーダ装置などに容易に搭載できる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、クラッタマップデータ１０を作成するために、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力された振幅情報を使用した。しかし、クラッタマップを作成するために、図１に２点鎖線で示すように、ＭＴＩ処理系３２の振幅算出（２）部７から出力された振幅情報を使用しても、同様の効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、４１は受信ビデオ選択部、４２はクラッタ選択部、４３はプロット作成部である。実施の形態１と比較して本実施の形態は、受信ビデオ選択部４１をＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理系３２の前段に設けて、ＣＩＮＴ処理系３１又はＭＴＩ処理系３２いずれの処理系を選択するかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。ＣＩＮＴ処理系３１における振幅算出処理部（１）３３、ＭＴＩ処理系３２における振幅算出処理部（２）３４は実施の形態１と同様であり、振幅算出（１）部３および振幅算出（２）部７は、各ドップラバンク毎におけるレンジセル毎の振幅情報を出力する。
【００２５】
クラッタ選択部４２は、受信ビデオ選択部４１が選択した処理系に連動して、操作員により入力された選択信号入力に基づいて、振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいずれの振幅情報を次のクラッタ検定部８に出力するのか選択する。つまり、ＣＩＮＴ処理系３１が選択された場合は、振幅算出（１）部３からの振幅情報をクラッタマップデータ作成部３５のクラッタ検定部８に送り、ＭＴＩ処理系３２が選択された場合には、振幅算出（２）部７からの振幅情報をクラッタ検定部８に出力する。クラッタマップデータ作成部３５は、実施の形態１と同様であり、クラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、クラッタマップデータ１０を保持する。
【００２６】
受信ビデオ選択部４１にてＣＩＮＴ処理系３１が選択された場合は、目標検出処理部（１）３６は、クラッタマップデータ１０の情報を元に、実施の形態１と同様の目標検出処理を行ない、信号を出力する。受信ビデオ選択部４１にてＭＴＩ処理系３２が選択された場合は、目標検出処理部（２）３７は、クラッタマップデータ１０の情報を元に、実施の形態１と同様の目標検出処理を行ない、信号を出力する。プロット作成部４３は、受信ビデオ選択４１にて選択された処理系において目標検出処理された受信信号に基づき、実施の形態１と同様にプロットを作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００２７】
本実施の形態においては、受信ビデオ信号の選択をＣＩＮＴ処理系及びＭＴＩ処理系の前段で行ない、選択した処理系において振幅算出処理された信号を出力するクラッタ選択部４２を設けることが特徴である。従って、選択されなかった処理系は動作することなく、クラッタマップデータ１０が作成され、目標を検出できる。この結果、実施の形態１より更に信号処理装置全体の処理負荷を低減でき、小型・軽量化が可能となる。
【００２８】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、６１はＣＩＮＴ処理系３１における目標検出処理部（１）、６２は固定スレッショルド検定（１）処理部、６３は受信ビデオ選択部である。本実施の形態は、実施の形態１を示す図１から、ＣＩＮＴ処理系３１の目標検出処理部（１）３６において処理切替（１）部１１と、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３を削除したものである。従って、ＣＩＮＴ処理系３１における目標検出処理部（１）は、対象領域がクラッタ領域であるときも、常に固定スレッショルド検定のみを実施する。受信ビデオ選択部６３において、例えば操作員はＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれの信号を出力するのか手動選択する。受信ビデオ選択部６３は、操作員により入力された選択入力信号に基づいて選択された処理系の信号をプロット作成部１８へ出力する。
【００２９】
本実施の形態は実施の形態１と比較して、ＣＩＮＴ処理系３１の目標検出処理部（１）３６が、固定スレッショルド検定のみを実施することが特徴である。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、実施の形態１より更に、高負荷であるＣＦＡＲ処理部を削減し、規模を抑え小型・軽量化できる効果を奏する。
【００３０】
なお、本実施の形態では、クラッタマップデータ１０を作成するための振幅情報として、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力された振幅情報を使用した。
しかし、クラッタマップを作成するための振幅情報として、図に２点鎖線で示すように、ＭＴＩ処理系３２の振幅算出（２）部７から出力された振幅データを使用しても、同様の効果を奏する。
【００３１】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、７１はクラッタ選択部、７２は固定スレッショルド検定処理部、７３はドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部、７４は目標検出処理部（１）、７５は目標検出処理部（２）、７６は受信ビデオ選択部である。本実施の形態は、実施の形態１に、クラッタ選択部７１を追加する。振幅算出処理部（１）３３および振幅算出処理部（２）３４は、実施の形態１と同様である。クラッタ選択部７１は、振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいずれの振幅情報を、クラッタ検定部８に出力するのかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。クラッタマップデータ作成部３５は、選択信号入力に基づいて送られた振幅情報を受けて、クラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し当該データを保持する。
【００３２】
更に、目標検出処理部（１）７４において、処理切替（１）部１１、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３を削除することにより、ＣＩＮＴ処理系３１を固定スレッショルド検定のみ実施するクラッタフリー領域用の処理系とする。同様に、目標検出処理部（２）７５において、処理切替（２）部１２、固定スレッショルド検定（２）処理部１６を削除することにより、ＭＴＩ処理系３２をドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理のみを実施するクラッタ領域用の処理系とする。受信ビデオ選択部７６は、クラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタフリー領域のときはＣＩＮＴ処理系３１の固定スレッショルド検定処理部７２を選択し、対象領域がクラッタ領域のときはＭＴＩ処理系３２のドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部７３を自動的に選択する。受信ビデオ選択部７６にて選択された信号を受けて、プロット作成部１８はプロット作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００３３】
以上のように本実施の形態は、クラッタ選択部７１にて振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいづれかの振幅情報を選択して、クラッタマップを作成する。更に、受信ビデオ選択部７６にてクラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタフリー領域のときはＣＩＮＴ処理系３１を、クラッタ領域のときはＭＴＩ処理系３２の信号を自動選択することが特徴である。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、実施の形態１より更に、高負荷であるＣＦＡＲ処理部を削減し、規模を抑え小型・軽量化できる効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１ 受信信号、２ ＦＦＴ（１）処理部、３ 振幅算出（１）部、
４ ＭＴＩ処理部、５ ＦＦＴ（２）処理部、６ ドップラフィルタ、
７ 振幅算出（２）部、８ クラッタ検定部、９ クラッタマップ作成部、
１０ クラッタマップデータ、１１ 処理切替（１）部、１２ 処理切替（２）部、
１３ ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部、
１４ 固定スレッショルド検定（１）処理部、
１５ ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（２）部、
１６ 固定スレッショルド検定（２）処理部、
１７ 受信ビデオ選択部、１８ プロット作成部、１９ プロットデータ、
２０ 注目レンジセル、２１ 直前に受信したレンジセル郡、
２２ 直後に受信したレンジセル郡、２３ 信号加算器、２４ 信号加算器、
２５ 信号加算器、２６ 信号除算器、２７ 係数乗算器、２８ 信号減算器、
３１ ＣＩＮＴ処理系、３２ ＭＴＩ処理系、３３ 振幅算出処理部（１）、
３４ 振幅算出処理部（２）、３５ クラッタマップデータ作成部、
３６ 目標検出処理部（１）、３７ 目標検出処理部（２）、
４１ ビデオ選択部、 ４２ クラッタ選択部、４３ プロット作成部、
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標である航空機等の移動体を探知・追尾あるいは標定し、車、船舶等の移動局に搭載されたレーダの信号処理装置に関する。特に、パルスレーダにおいてＳ／Ｎ比を改善すると共にクラッタを抑圧するため、一定誤警報率（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＣＦＡＲ）処理（以降、「ＣＦＡＲ処理」という。）を利用するレーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置は、空間へ電波を放射し、放射した電波が目標に反射して戻ってくる反射電力を受信して目標の探知・追尾、あるいは標定を行なう。しかし、レーダ装置においては、目標の位置やレーダ装置周辺の地形、および気象状況によっては探知・追尾あるいは標定を行いたい航空機等の目標からの反射電力以外に、クラッタと呼ばれる不必要な反射物からの反射電力が受信される。クラッタには、雨、雪、雲などから反射されるウェザークラッタ、海面から反射されるシークラッタ、山・建物など陸上の固定物から反射される固定クラッタなどがある。
【０００３】
クラッタの反射電力は、場合によっては本来の目標である航空機等からの受信電力に比べて非常に大きい場合があり、反射電力の大きさから目標とクラッタを識別することは困難であり、レーダ信号処理装置はクラッタまでも目標として処理し探知・追尾あるいは標定することとなる。このような状況を回避する為に、従来のレーダ信号処理装置は覆域内にクラッタが多く存在するときにはドップラ効果を利用して移動目標のみを抽出する移動目標指示（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、ＭＴＩ）処理（以降、「ＭＴＩ処理」という。）を実施するよう構成されている。しかし、ＭＴＩ処理は理論上パルスヒット数の減少、即ち受信電力の低下を招き、また目標の速度に対するブラインドを発生する為、クラッタの影響が小さいクラッタフリー領域ではＭＴＩ処理を実施せずに、コヒーレント積分（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ、ＣＩＮＴ）処理（以降、「ＣＩＮＴ処理」という。）により受信信号処理している。
【０００４】
また、レーダ装置はそれ自体が熱雑音に起因する受信機雑音を発生する。この受信機雑音に関してもその電力が一定のスレッショルドを越える大きさの場合には、レーダ信号処理装置は雑音を航空機同様の目標と誤って処理してしまう。これらクラッタあるいは受信機雑音による誤目標の発生確率を誤警報率（Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＦＡＲ）という。従来のレーダ信号処理装置において、この誤警報率を低く、かつ一定におさえる処理として、ＣＦＡＲ処理がある。ＣＦＡＲ処理には、注目するレンジセルの受信信号の前後のレンジセルの平均を算出し、この平均値に係数を乗じた値を注目するレンジセルの受信信号から減算して誤警報率を一定に保つセル平均一定誤警報率（Ｃｅｌｌ−Ａｖｅｒａｇｉｎｇ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｆａｌｓｅ−Ａｌａｒｍ Ｒａｔｅ、ＣＡ−ＣＦＡＲ）処理等がある。従来の信号処理装置では、このようなＣＦＡＲ処理を備えるることで、誤警報率を低くかつ一定に保つことが可能である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、受信信号を、クラッタの影響が小さいクラッタフリー領域用の処理を行うノーマル系回路と、クラッタ領域用の処理を行うＭＴＩ系回路とに分配して信号処理し、クラッタ領域ではＭＴＩ系信号をクラッタフリー領域ではノーマル系信号を選択するビデオ選択回路を備える。パルス形状検定回路群、ＣＦＡＲ係数算出回路等を設け、捜索方位・仰角・捜索距離毎の信号振幅テーブル（以降、「クラッタマップ」という）の精度を向上させ、様々なドップラ周波数をもつクラッタの性質を目標と分離して認識することにより、クラッタのみを抑圧し検出確率および誤警報率を改善している信号処理装置が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２の場合は、受信信号を距離方向に２つに分配し信号処理している。クラッタマップを保持するときに、クラッタ領域についてデータを整数型で扱い小数点以下を切り捨てクラッタマップを圧縮する。この結果、クラッタマップの容量を削減し、装置内のクラッタマップ転送時間を短縮し、信号処理の規模を抑制している信号処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２３０９７２号広報（第１−１４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００８−０７０２５８号広報（第１−５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示されたレーダ信号処理装置によれば、様々なドップラ周波数をもつクラッタの性質を目標と分離して認識することにより、クラッタのみを抑圧し検出確率および誤警報率を改善できるものの、装置規模については、計算規模の大きいＣＦＡＲ処理をノーマル系回路およびＭＴＩ系回路共に備えているため、高い信号処理能力を要する大規模な信号処理装置となってしまうという問題点があった。また、特許文献２に開示されたレーダ信号処理装置によれば、クラッタマップを圧縮することにより、クラッタマップの容量を削減し、装置内のクラッタマップ転送時間を短縮し、信号処理の規模を抑制できるものの、誤警報率については、ＣＦＡＲ処理を採用せずにクラッタマップ情報に係数を乗算して検出スレッショルドを算出しているため、誤警報率が一定とはならないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上述の問題点を解決する為になされたものであり、信号処理の負荷を低減し、装置規模を抑制しつつ、誤警報率を低くかつ一定に抑えるレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わるレーダ信号処理装置は、コヒーレント積分を行なうコヒーレント積分処理系（以降「ＣＩＮＴ処理系」という。）と、ＭＴＩ処理を行なうＭＴＩ処理系とに受信信号を分配する。受信ビデオ選択部は、例えば操作員により入力された選択入力信号に基づいて、いずれかの処理系の受信信号を選択する。また、ＣＦＡＲ処理を実施せずに算出した振幅情報に基づき、クラッタマップを作成する。保持されたクラッタマップデータを参照して目標検出するときは、対象領域がクラッタ領域のときのみにＣＦＡＲ処理に切替える処理切替部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、処理負荷増大、装置規模増大に繋がるＣＦＡＲ処理部を削減し、誤警報率が高くなりＣＦＡＲ処理が必要となったときのみ、切換えてＣＦＡＲ処理を実施することにより、誤警報率を低くかつ一定に保ちつつ、信号処理負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図２】本発明の実施の形態１におけるクラッタマップデータ作成部のフローチャート。
【図３】本発明の実施の形態１における処理切替部のフローチャート。
【図４】本発明の実施の形態１におけるＣＡ−ＣＦＡＲ処理の説明図。
【図５】本発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図６】本発明の実施の形態３に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【図７】本発明の実施の形態４に係るレーダ信号処理装置のブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係り、例えば車載レーダ装置などに搭載されるレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、まず、全体の概略構成を説明する。受信信号１はＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理系３２に分配される。ＣＩＮＴ処理系３１は、簡易的にコヒーレント積分処理を行なう振幅算出処理部（１）３３と目標検出処理部（１）３６を有しており、ＭＴＩ処理系３２は、ＭＴＩ処理を行なう振幅算出処理部（２）３４と目標検出処理部（２）３７を有している。
【００１４】
振幅算出処理部（１）３３は、ＦＦＴ（１）処理部２と振幅算出（１）部３を有しており、ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する。振幅算出処理部（２）３４は、ＭＴＩ処理部４、ＦＦＴ（２）処理部５、ドップラフィルタ６、振幅算出（２）部７を有しており、受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する。クラッタマップデータ作成部３５は、クラッタ検定部８、クラッタマップ作成部９、クラッタマップデータ１０を有しており、振幅算出処理部（１）３３から出力された振幅情報に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持する。
【００１５】
目標検出処理部（１）３６は、処理切替（１）部１１、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３、固定スレッショルド検定（１）処理部１４を有しており、クラッタマップデータ１０を参照して目標を検出する。目標検出処理部（２）３７は、処理切替（２）部１２、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（２）部１５、固定スレッショルド検定（２）処理部１６を有しており、クラッタマップデータ１０を参照して目標を検出する。受信ビデオ選択部１７において、ＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれかの出力信号を、例えば操作員が手動選択する。
【００１６】
本実施の形態１は、以上のように概略構成されている。更に図１を参照しながら、詳細を説明する。目標からの反射電波に対して周波数変換、Ａ／Ｄ変換、Ｉ／Ｑ検波処理等を実施された受信信号１は、簡易的にコヒーレント積分を行なうＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理を行なうＭＴＩ処理系３２に分配される。ＣＩＮＴ処理系３１に分配された受信信号１は、ＦＦＴ（１）処理部２によりヒット間コヒーレント積分が行われ、ＦＦＴ処理されドップラバンク毎の受信信号に変換される。ＦＦＴ（１）処理部２によりドップラバンク毎に変換された受信信号１に対し、振幅算出（１）部３は、各ドップラバンクにおけるレンジセル毎の振幅情報を算出する。
【００１７】
ＭＴＩ処理系３２に分配された受信信号１は、ＭＴＩ処理部４において、受信信号１からゼロドップラ信号が除去されて、ノンゼロドップラ信号が取り出される。これには、ウェザークラッタ、シークラッタ、固定クラッタの消え残り、及び目標からの反射信号が含まれている。取り出されたノンゼロドップラ信号は、ＦＦＴ（２）処理部５により、ヒット間コヒーレント積分が行われ、ＦＦＴ処理されドップラバンク毎の信号に変換される。変換された信号は、ドップラフィルタ６に送られドップラバンク毎にＳ／Ｎ比が向上される。振幅算出（２）部７は、Ｓ／Ｎ比が向上された信号に対して、各ドップラバンクにおけるレンジセル毎の振幅情報を算出する。
【００１８】
次に、図２に示すフローチャートを参照しながら、クラッタマップデータ作成部３５におけるクラッタマップ作成の手順を説明する。クラッタ検定部８は、振幅算出（１）部３により算出された受信信号の振幅情報を元に、一定距離間隔（一定レンジセル数）における入力振幅値の平均値と、あらかじめ設定されたスレッショルド値とを比較し、スレッショルド値を超える振幅値の時間軸方向（距離方向）への連続性等により、クラッタの有無を検定する（ステップＳ２１）。クラッタマップ作成部９は、クラッタ有無の検定結果がクラッタ有り（Ｙｅｓ）のときは、クラッタ領域と設定する（ステップＳ２２）。クラッタ有無検定結果がクラッタ無し（Ｎｏ）のときはクラッタフリー領域と設定して（ステップＳ２３）、ステップＳ２２、Ｓ２３の設定結果からクラッタマップを作成する。クラッタマップ保持において、クラッタマップ作成部９にて作成されたクラッタマップは、クラッタマップデータ１０としてメモリ等に記憶される（ステップＳ２４）。
【００１９】
次に、図３に示すフローチャートを参照しながら、目標検出処理部３６および３７における処理切替え手順を説明する。処理切替部１１および１２は、各ビームポジション、レンジセル毎にクラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタ領域に該当するか否かを判定する（ステップＳ３１）。判定した結果、クラッタ領域に該当する（Ｙｅｓ）ときは、受信信号をそれぞれドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５に出力する。クラッタ領域に該当しない（Ｎｏ）ときは、それぞれ固定スレッショルド検定処理部１４および１６へ、送り先を自動的に切替え出力する。
ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５へ送られた受信信号は、ドップラバンク毎に図４により後述するＣＦＡＲ処理が実施される（ステップＳ３２）。また、固定スレッショルド検定処理部１４および１６へ送られた受信信号は、固定スレッショルド検定が行われ、固定スレッショルドレベルよりも信号振幅値が大きい場合のみ受信信号を出力する。
【００２０】
図４にはドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部１３および１５に使用されているＣＦＡＲ処理の一実施例であるＣＡ−ＣＦＡＲ処理の説明図を示す。図中、２０は注目するレンジセル、２１は注目するレンジセルの直前に受信された信号のレンジセル群、２２は注目するレンジセルよりの直後に受信された信号のレンジセル群、２３、２４および２５は信号加算器、２６は加算したＮ個のレンジセルの信号を１／Ｎにする信号除算器、２７は係数乗算器、２８は信号減算器である。受信信号の注目するレンジセルに対して、その前後のレンジセル群（Ｎ個）の受信信号に関して信号加算器２３、２４、２５および信号除算器２６により平均値を求め、係数乗算器２７にて係数を乗じた後、注目するレンジセルの信号から信号減算器２８により減算する。以上のようにＣＡ−ＣＦＡＲ処理を採用することにより、誤警報率を低くかつ一定に保つことが可能となるが、処理負荷が増大し装置規模増大にも繋がるという欠点がある。
【００２１】
次に、図１に戻り説明する。受信ビデオ選択部１７において、ＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれの信号を以降のプロット作成部１８に出力するのかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。受信ビデオ選択部１７は、ＣＦＡＲ処理あるいは固定スレッショルド検定処理が行なわれたＣＩＮＴ処理系３１およびＭＴＩ処理系３２の受信信号のうち、操作員により入力された選択入力信号に基づいて選択された処理系の信号のみを出力する。受信ビデオ選択部１７からの出力信号に基づき、プロット作成部１８はプロット作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００２２】
上述のような実施の形態１においては、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力される振幅情報に基づき、ＣＦＡＲ処理を実施せずに、クラッタマップデータ１０を作成する。また、ＣＩＮＴ処理系、ＭＴＩ処理系それぞれの目標検出処理部に処理切替部１１および１２を設ける。クラッタマップデータ１０を参照して目標検出する際に、対象領域が誤警報率が高くなりＣＦＡＲ処理を必要とするクラッタ領域のときだけは、切替えてＣＦＡＲ処理を実施する。対象領域が、ＣＦＡＲ処理しなくとも誤警報率を低く抑えることが可能なクラッタフリー領域であるときは、固定スレッショルドによる検定に切替え簡易的に処理する。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、処理負荷増大、装置規模増大に繋がるＣＦＡＲ処理を削減でき、レーダ信号処理装置の規模も抑制する。従って、小型・軽量化され、車載レーダ装置などに容易に搭載できる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、クラッタマップデータ１０を作成するために、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力された振幅情報を使用した。しかし、クラッタマップを作成するために、図１に２点鎖線で示すように、ＭＴＩ処理系３２の振幅算出（２）部７から出力された振幅情報を使用しても、同様の効果を奏する。
【００２４】
実施の形態２．
図５は、実施の形態２に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、４１は受信ビデオ選択部、４２はクラッタ選択部、４３はプロット作成部である。実施の形態１と比較して本実施の形態は、受信ビデオ選択部４１をＣＩＮＴ処理系３１とＭＴＩ処理系３２の前段に設けて、ＣＩＮＴ処理系３１又はＭＴＩ処理系３２いずれの処理系を選択するかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。ＣＩＮＴ処理系３１における振幅算出処理部（１）３３、ＭＴＩ処理系３２における振幅算出処理部（２）３４は実施の形態１と同様であり、振幅算出（１）部３および振幅算出（２）部７は、各ドップラバンク毎におけるレンジセル毎の振幅情報を出力する。
【００２５】
クラッタ選択部４２は、受信ビデオ選択部４１が選択した処理系に連動して、操作員により入力された選択信号入力に基づいて、振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいずれの振幅情報を次のクラッタ検定部８に出力するのか選択する。つまり、ＣＩＮＴ処理系３１が選択された場合は、振幅算出（１）部３からの振幅情報をクラッタマップデータ作成部３５のクラッタ検定部８に送り、ＭＴＩ処理系３２が選択された場合には、振幅算出（２）部７からの振幅情報をクラッタ検定部８に出力する。クラッタマップデータ作成部３５は、実施の形態１と同様であり、クラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、クラッタマップデータ１０を保持する。
【００２６】
受信ビデオ選択部４１にてＣＩＮＴ処理系３１が選択された場合は、目標検出処理部（１）３６は、クラッタマップデータ１０の情報を元に、実施の形態１と同様の目標検出処理を行ない、信号を出力する。受信ビデオ選択部４１にてＭＴＩ処理系３２が選択された場合は、目標検出処理部（２）３７は、クラッタマップデータ１０の情報を元に、実施の形態１と同様の目標検出処理を行ない、信号を出力する。プロット作成部４３は、受信ビデオ選択４１にて選択された処理系において目標検出処理された受信信号に基づき、実施の形態１と同様にプロットを作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００２７】
本実施の形態においては、受信ビデオ信号の選択をＣＩＮＴ処理系及びＭＴＩ処理系の前段で行ない、選択した処理系において振幅算出処理された信号を出力するクラッタ選択部４２を設けることが特徴である。従って、選択されなかった処理系は動作することなく、クラッタマップデータ１０が作成され、目標を検出できる。この結果、実施の形態１より更に信号処理装置全体の処理負荷を低減でき、小型・軽量化が可能となる。
【００２８】
実施の形態３．
図６は、実施の形態３に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、６１はＣＩＮＴ処理系３１における目標検出処理部（１）、６２は固定スレッショルド検定（１）処理部、６３は受信ビデオ選択部である。本実施の形態は、実施の形態１を示す図１から、ＣＩＮＴ処理系３１の目標検出処理部（１）３６において処理切替（１）部１１と、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３を削除したものである。従って、ＣＩＮＴ処理系３１における目標検出処理部（１）は、対象領域がクラッタ領域であるときも、常に固定スレッショルド検定のみを実施する。受信ビデオ選択部６３において、例えば操作員はＣＩＮＴ処理系３１またはＭＴＩ処理系３２のいずれの信号を出力するのか手動選択する。受信ビデオ選択部６３は、操作員により入力された選択入力信号に基づいて選択された処理系の信号をプロット作成部１８へ出力する。
【００２９】
本実施の形態は実施の形態１と比較して、ＣＩＮＴ処理系３１の目標検出処理部（１）３６が、固定スレッショルド検定のみを実施することが特徴である。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、実施の形態１より更に、高負荷であるＣＦＡＲ処理部を削減し、規模を抑え小型・軽量化できる効果を奏する。
【００３０】
なお、本実施の形態では、クラッタマップデータ１０を作成するための振幅情報として、ＣＩＮＴ処理系３１の振幅算出（１）部３から出力された振幅情報を使用した。
しかし、クラッタマップを作成するための振幅情報として、図に２点鎖線で示すように、ＭＴＩ処理系３２の振幅算出（２）部７から出力された振幅データを使用しても、同様の効果を奏する。
【００３１】
実施の形態４．
図７は、実施の形態４に係るレーダ信号処理装置を示すブロック図である。図において、７１はクラッタ選択部、７２は固定スレッショルド検定処理部、７３はドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部、７４は目標検出処理部（１）、７５は目標検出処理部（２）、７６は受信ビデオ選択部である。本実施の形態は、実施の形態１に、クラッタ選択部７１を追加する。振幅算出処理部（１）３３および振幅算出処理部（２）３４は、実施の形態１と同様である。クラッタ選択部７１は、振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいずれの振幅情報を、クラッタ検定部８に出力するのかを、例えば操作員が目標、クラッタ、信号処理負荷などの状況を考慮して手動選択する。クラッタマップデータ作成部３５は、選択信号入力に基づいて送られた振幅情報を受けて、クラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し当該データを保持する。
【００３２】
更に、目標検出処理部（１）７４において、処理切替（１）部１１、ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部１３を削除することにより、ＣＩＮＴ処理系３１を固定スレッショルド検定のみ実施するクラッタフリー領域用の処理系とする。同様に、目標検出処理部（２）７５において、処理切替（２）部１２、固定スレッショルド検定（２）処理部１６を削除することにより、ＭＴＩ処理系３２をドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理のみを実施するクラッタ領域用の処理系とする。受信ビデオ選択部７６は、クラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタフリー領域のときはＣＩＮＴ処理系３１の固定スレッショルド検定処理部７２を選択し、対象領域がクラッタ領域のときはＭＴＩ処理系３２のドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理部７３を自動的に選択する。受信ビデオ選択部７６にて選択された信号を受けて、プロット作成部１８はプロット作成し、以後の信号処理である目標追尾処理に出力する。
【００３３】
以上のように本実施の形態は、クラッタ選択部７１にて振幅算出（１）部３または振幅算出（２）部７のいづれかの振幅情報を選択して、クラッタマップを作成する。更に、受信ビデオ選択部７６にてクラッタマップデータ１０を参照し、対象領域がクラッタフリー領域のときはＣＩＮＴ処理系３１を、クラッタ領域のときはＭＴＩ処理系３２の信号を自動選択することが特徴である。この結果、誤警報率を低くかつ一定に抑えつつ、実施の形態１より更に、高負荷であるＣＦＡＲ処理部を削減し、規模を抑え小型・軽量化できる効果を奏する。
【符号の説明】
【００３４】
１ 受信信号、２ ＦＦＴ（１）処理部、３ 振幅算出（１）部、
４ ＭＴＩ処理部、５ ＦＦＴ（２）処理部、６ ドップラフィルタ、
７ 振幅算出（２）部、８ クラッタ検定部、９ クラッタマップ作成部、
１０ クラッタマップデータ、１１ 処理切替（１）部、１２ 処理切替（２）部、
１３ ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（１）部、
１４ 固定スレッショルド検定（１）処理部、
１５ ドップラバンク毎のＣＦＡＲ処理（２）部、
１６ 固定スレッショルド検定（２）処理部、
１７ 受信ビデオ選択部、１８ プロット作成部、１９ プロットデータ、
２０ 注目レンジセル、２１ 直前に受信したレンジセル郡、
２２ 直後に受信したレンジセル郡、２３ 信号加算器、２４ 信号加算器、
２５ 信号加算器、２６ 信号除算器、２７ 係数乗算器、２８ 信号減算器、
３１ ＣＩＮＴ処理系、３２ ＭＴＩ処理系、３３ 振幅算出処理部（１）、
３４ 振幅算出処理部（２）、３５ クラッタマップデータ作成部、
３６ 目標検出処理部（１）、３７ 目標検出処理部（２）、
４１ ビデオ選択部、 ４２ クラッタ選択部、４３ プロット作成部、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して目標を検出する第１目標検出処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、誤警報率が高いときにＣＦＡＲ処理を行ない、目標を検出する第２目標検出処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記振幅情報に基づきクラッタマップを作成するクラッタマップデータ作成部と、
前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系のいずれかの出力信号を選択する受信ビデオ選択部とを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記第２目標検出処理部は、前記クラッタマップデータを参照し、
対象領域がクラッタ領域であるときはＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに、信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える第２処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記第１及び第２目標検出処理部は、前記クラッタマップデータを参照し、
対象領域がクラッタ領域であるときはＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに、信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記クラッタマップデータ作成部は、
前記第１振幅算出処理部または、前記第２振幅算出処理部から出力された振幅情報に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
前記受信信号を処理する処理系として前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系のいずれか選択した後に、当該処理系へ信号を出力する受信ビデオ選択部と、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換し、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して、目標を検出する第１目標検出処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
前記受信信号から所定のドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施し、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、目標を検出する第２目標検出処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記受信ビデオ選択部が選択した当該処理系における振幅算出処理部からの信号を選択するクラッタ選択部と、
前記クラッタ選択部が選択した信号に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持するクラッタマップデータ作成部とを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記第１及び第２目標検出処理部は、
対象領域がクラッタ領域であるときＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記受信ビデオ選択部は、
前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系の出力信号のいずれかを、選択入力信号に基づき選択する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して目標を検出する固定スレッショルド検定処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、ＣＦＡＲ処理を実施し目標を検出するＣＦＡＲ処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記第１振幅算出処理部または前記第２振幅算出処理部のいずれかの振幅情報を選択するクラッタ選択部と、
前記クラッタ選択部が選択した振幅情報によりクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し当該データを保持するクラッタマップデータ作成部と、
前記クラッタマップデータを参照し、対象領域がクラッタ領域であるときは前記ＣＩＮＴ処理系の信号を、クラッタフリー領域であるときは前記ＭＴＩ処理系の信号を選択する
受信ビデオ選択部と
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項１】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して目標を検出する第１目標検出処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、誤警報率が高いときにＣＦＡＲ処理を行ない、目標を検出する第２目標検出処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記振幅情報に基づきクラッタマップを作成するクラッタマップデータ作成部と、
前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系のいずれかの出力信号を選択する受信ビデオ選択部とを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項２】
前記第２目標検出処理部は、前記クラッタマップデータを参照し、
対象領域がクラッタ領域であるときはＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに、信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える第２処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項３】
前記第１及び第２目標検出処理部は、前記クラッタマップデータを参照し、
対象領域がクラッタ領域であるときはＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに、信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項２に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項４】
前記クラッタマップデータ作成部は、
前記第１振幅算出処理部または、前記第２振幅算出処理部から出力された振幅情報に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項５】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
前記受信信号を処理する処理系として前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系のいずれか選択した後に、当該処理系へ信号を出力する受信ビデオ選択部と、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換し、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して、目標を検出する第１目標検出処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
前記受信信号から所定のドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施し、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、目標を検出する第２目標検出処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記受信ビデオ選択部が選択した当該処理系における振幅算出処理部からの信号を選択するクラッタ選択部と、
前記クラッタ選択部が選択した信号に基づきクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し、当該データを保持するクラッタマップデータ作成部とを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【請求項６】
前記第１及び第２目標検出処理部は、
対象領域がクラッタ領域であるときＣＦＡＲ処理を実施し、
対象領域がクラッタフリー領域であるときに信号振幅値が予め設定されたスレッショルド値よりも大きいときに信号を出力する固定スレッショルド検定処理を実施するように切替える処理切替部を
備えたことを特徴とする請求項５に記載のレーダ信号処理装置。
【請求項７】
前記受信ビデオ選択部は、
前記ＣＩＮＴ処理系または前記ＭＴＩ処理系の出力信号のいずれかを、選択入力信号に基づき選択する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のレーダ信号処理装置。
【請求項８】
受信信号をＣＩＮＴ処理系とＭＴＩ処理系とに分配して処理するレーダ信号処理装置であって、
ヒット間コヒーレント積分を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に変換して、振幅情報を算出する第１振幅算出処理部、クラッタマップデータを参照して目標を検出する固定スレッショルド検定処理部を有する前記ＣＩＮＴ処理系と、
受信信号からドップラ周波数帯の信号を除去するＭＴＩ処理を行ない、ドップラバンク毎の受信信号に対してフィルタ処理を実施して、振幅情報を算出する第２振幅算出処理部、前記クラッタマップデータを参照して、ＣＦＡＲ処理を実施し目標を検出するＣＦＡＲ処理部を有する前記ＭＴＩ処理系と、
前記第１振幅算出処理部または前記第２振幅算出処理部のいずれかの振幅情報を選択するクラッタ選択部と、
前記クラッタ選択部が選択した振幅情報によりクラッタの有無を検定して、クラッタマップを作成し当該データを保持するクラッタマップデータ作成部と、
前記クラッタマップデータを参照し、対象領域がクラッタ領域であるときは前記ＣＩＮＴ処理系の信号を、クラッタフリー領域であるときは前記ＭＴＩ処理系の信号を選択する
受信ビデオ選択部と
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１７４８７２（Ｐ２０１１−１７４８７２Ａ）
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４０４３９（Ｐ２０１０−４０４３９）
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]