レーダ信号処理装置
【課題】 目標信号のパルス幅に対してサンプリング周波数を高くとった場合、デフルータ処理を行なう際に目標が複数のレンジビンにまたがるため、目標信号にもかかわらずブランキングレンジ処理を行なってしまい、目標のパルス幅を狭め、目標検出精度を低下させてしまうことがある。
【解決手段】 ブランキングレンジ判定において、ジャミング候補と判定されたレンジビンの前後Ｎレンジビン間に目標信号が存在するかを確認し、目標信号が存在した場合、そのレンジビンは目標として、ブランキングレンジ処理を行なわず、目標信号が存在しない場合、そのレンジビンはジャミングと判定し、ブランキングレンジ処理を行なう。
【解決手段】 ブランキングレンジ判定において、ジャミング候補と判定されたレンジビンの前後Ｎレンジビン間に目標信号が存在するかを確認し、目標信号が存在した場合、そのレンジビンは目標として、ブランキングレンジ処理を行なわず、目標信号が存在しない場合、そのレンジビンはジャミングと判定し、ブランキングレンジ処理を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ信号処理装置において、ＰＲＩ（Pulse Repetitional Interval：パルス間隔）間の相関関係を見ることにより、リピータジャマーなどのジャミングと多次エコーを除去するデフルータ処理が知られている。
【０００３】
図８は、レーダ信号処理装置におけるデフルータ処理の一例を示すブロック図である。デフルータ処理は、始めにパルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータから振幅検波処理２を行う。その結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、閾値算出処理３を行う。閾値算出処理３の結果と振幅検波処理２後の振幅を比較し、２値化処理４を実施する。２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理５を行う。検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定処理６を行う。ブランキングレンジ判定処理６は、レンジビン番号をｋ、検出結果加算５をｓｕｍ（ｋ）とすると、数１の条件で判定が行われる。ブランキングレンジ判定処理６において、ブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。ただし、レンジビン（ｋ−１）はブランキングレンジでなくかつ目標でないものとする。これをブランキングレンジ処理７と呼ぶ。以上のデフルータ処理を行なうことで、ジャミング信号を通常のノイズと同程度の大きさに抑えることが可能である。
【０００４】
【数１】
【０００５】
最終的な目標検出判定はＰＤＩ(Post Detection Integration)処理後のデータにＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate：一定誤警報確率)処理を適用することで行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２４６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のデフルータ処理では、目標信号のパルス幅に対してサンプリング周波数を高くとった場合、目標が複数のレンジビンにまたがるため、ブランキングレンジ判定処理６の際に、単純に２値化処理４後の検出結果加算５のみしか考慮していない。そのため目標信号にも関わらずブランキングレンジと判定してしまい、目標のパルス幅を狭めてしまう場合がある。その事例の波形図を図９に示す。
【０００８】
２値化処理４を経て検出結果加算処理５を行なったレンジビン毎の結果が図９の通りだとする。受信パルスの全体のヒット数は４であるとする。数１において目標判定ヒット数Ｍが３、ブランキング未処置用ヒット数Ｐが１とすると、ここでは２値化処理４の結果がヒット数３以上になったレンジビンについて目標、ヒット数１から２となったレンジビンについてジャミング、ヒット数０のレンジビンはノイズとブランキングレンジ判定処理６にて判定する。
【０００９】
また、目標信号は複数のレンジビンにまたがっているものとする。このため本来目標の一部であるレンジビンについて、振幅検波処理２の値が閾値付近になる場合がある。そのため２値化処理４、検出結果加算処理５の際に高い値が得られず、ジャミングと判定される。結果本来目標であるレンジビンについてブランキングレンジ処理７を行なってしまう。これにより目標のパルス幅が狭まることで、目標検出精度を下げる可能性がある。
【００１０】
また、ジャミングと判定されるべき信号についてジャミング除去が上手く動作せず、目標と誤検出してしまう事例も存在する。そのため上記のデフルータ処理以外にもジャミングと目標を判定する指標が必要である。
【００１１】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理にて目標のパルス幅が狭まることを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたものである。
【００１３】
また、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたものであっても良い。
【００１４】
また、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたものであっても良い。
【００１５】
また、振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理時にパルス幅を狭めてしまうレンジビンを目標として判断することが可能となり、目標のパルス幅の縮小を防ぎ目標検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図２】実施の形態２のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図３】実施の形態３のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図４】実施の形態４のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図５】実施の形態１による信号処理の説明図である。
【図６】実施の形態２による信号処理の説明図である。
【図７】ＣＦＡＲ処理の説明図である。
【図８】実施の形態４による信号処理の説明図である。
【図９】従来のレーダ信号処理装置におけるデフルータ処理の説明図である。
【図１０】従来のデフルータ処理における問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るレーダ信号処理装置の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。図１において、レーダ信号処理装置は、振幅検波処理２と、閾値検出処理３と、検出結果加算処理５と、ブランキングレンジ判定処理６と、ブランキングレンジ処理７とを行う、デフルータ処理部１を備える。本実施の形態１のデフルータ処理部１は、ブランキングレンジ判定処理６の際に、目標信号の連続性に着目してレンジビン相関処理１０を行うことを特徴としている。始めに振幅検波処理２を行った後、閾値算出処理３、２値化処理４、及び検出結果加算処理５の各処理を順に行う点については、図９で説明した従来のデフルータ処理と同様である。
【００２０】
レーダ信号処理装置はアンテナ装置（図示せず）に接続される。アンテナ装置はパルスを送信し、目標からの反射波を受信する。アンテナ装置で受けた受信信号は、増幅、復調処理等が行われてから、レーダ信号処理装置に入力され、デフルータ処理部１にて振幅検波処理２等の各種処理が行われる。
【００２１】
振幅検波処理２は、パルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータからレンジビン毎に振幅を検波する。閾値算出処理３は、振幅検波処理２の処理結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、閾値を算出する。２値化処理４は、閾値算出処理３の結果により得られた閾値と振幅検波処理２後の振幅を比較する。検出結果加算処理５は、２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する。
【００２２】
ブランキングレンジ判定処理６は、検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定を行う。ブランキングレンジ判定処理６では、レンジビン番号をｋ、検出結果加算５をｓｕｍ（ｋ）とすると、数２の条件で判定を行う。このとき、ブランキングレンジ判定処理６の数２に示す場合分けにおいて、P<=sum(k)<Mの条件を満たすレンジビンｋは、ジャミング候補と定義する。
【００２３】
【数２】
【００２４】
レンジビン相関処理１０では、ブランキングレンジ判定処理６においてジャミング候補と判定されたレンジビンについて、前後Ｎレンジビンのブランキングレンジ判定処理６の結果を参照し、数３の条件で判定を行う。
【００２５】
ここで、前後Ｎレンジビン間に目標と判定されたレンジビンが存在した場合、該当レンジビンのジャミング候補は目標と判定され、特にブランキングレンジ処理７は行わない。
また、前後Ｎレンジビン間に目標と判定されたレンジビンが存在しない場合、該当レンジビンのジャミング候補はジャミングと判定し、以降のブランキングレンジ処理７を行う。
【００２６】
【数３】
【００２７】
レンジビン相関処理１０において、目標のレンジビン数は、ある程度一定の範囲に定まるため、適切な範囲Ｎを設定すれば、元の目標信号に影響を与えず、ジャミングのみを除去することができる。
【００２８】
ブランキングレンジ処理７は、レンジビン相関処理１０にてブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。ここで、レンジビン（ｋ−１）はブランキングレンジでなくかつ目標でないものとする。
【００２９】
以上のデフルータ処理を行なうことで、ジャミング信号を通常の多次エコーによるノイズと同程度の大きさに抑えることができる。
【００３０】
次に、上記レンジビン相関処理１０の動作について更に詳細な説明を行う。図５はレンジビン相関処理の動作例を説明するための波形図である。図５において、全パルスヒット数が４であるとする。２値化処理４を経て検出結果加算処理５を行なった結果が図５の通りだとすると、ブランキングレンジ判定処理６において２値化処理４の結果がヒット数２となったデータを、ジャミング候補とする。ここではジャミング候補に該当するレンジビンを候補１、候補２、候補３とする。
【００３１】
このブランキングレンジ判定処理６後に、レンジビン相関処理１０が行われる。レンジビン相関処理１０では、ジャミング候補±Nの区間に目標と判定されたレンジビンが存在するか確認を行なう。
レンジビン相関処理１０の結果、この例においては候補１のみがジャミング候補±Nの区間に目標が含まれないことがわかる。すなわち、レンジビン相関処理１０後、候補１はジャミングとなり、候補２、候補３は目標と判定される。
【００３２】
このように、レンジビン相関処理１０を元にブランキングレンジ処理７を行なうことで、本来のジャミングのみを除去することができる。従来のブランキングレンジ判定処理６では候補２、候補３もジャミングと判定されてしまい、目標のパルス幅を狭めてしまっていた。これに対し実施の形態１のデフルータ処理では、レンジビン相関処理１０を行なうことで、従来ジャミングと判定されてしまった閾値付近の目標レンジビンも目標と判定することが可能になる。
【００３３】
以上説明した通り、実施の形態１によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたことを特徴とする。
【００３４】
これによって、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理時に目標信号であるにも関らずデフルータ処理を行い、パルス幅を狭めていたレンジビンを、目標として判断することが可能となるので、目標のパルス幅の縮小を防ぎ目標検出精度が向上する。
【００３５】
実施の形態２．
図２は、本発明に係る実施の形態２によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。図において、実施の形態２のレーダ信号処理装置は、デフルータ処理部１とＣＦＡＲ処理部９の処理結果から相関処理部１１にて相関処理を行なう。実施の形態２のデフルータ処理部１では、ブランキングレンジ判定処理６までを行い、ビデオデータをそのまま保持してＣＦＡＲ処理部９に出力する。なお、デフルータ処理部１における振幅検波処理２から検出結果加算処理５までの処理動作は、図１と同様であるので図示を省略している。
【００３６】
ＣＦＡＲ処理部９では、ＰＤＩ(Post Detection Integration)処理後のデータにＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate：一定誤警報確率)処理を行うことで、最終的な目標検出判定を行う。相関処理部１１では、ブランキングレンジ判定処理６の結果とＣＦＡＲ処理部９の処理結果を比較し、結果が共に目標となった際に検出を行なう相関処理を実施する。
【００３７】
図８はＣＦＡＲ処理部９におけるＣＦＡＲ処理の概要を示す図である。図において、注目セルとなるレンジビン毎に、数４の式に基づいてＣＦＡＲスレショルドを算出する。このとき、参照セルが注目セルの両側に揃わない場合はＧＯ−ＣＦＡＲスレショルド、揃う場合はＣＡ−ＣＦＡＲスレショルドを適用する。注目セルの振幅データが固定スレショルドを超え、かつ、ＣＦＡＲスレショルドを超えた場合には目標として検出を行なう。
【００３８】
【数４】
【００３９】
次に、図６を用いて、相関処理部１１の動作について更に詳細な説明を行う。図６（ａ）において、数値はレンジビン番号である。まず、デフルータ処理１でビデオデータを入力前の状態で保持し、ブランキングレンジ判定処理６の結果を保持したまま、ＣＦＡＲ処理を行なう。ＣＦＡＲ処理９では、各レンジビン毎に、上記の通り図７、数４に基づいてＣＦＡＲスレショルドを算出する。
【００４０】
相関処理部１１では、ＣＦＡＲ処理部９の処理結果とデフルータ処理部１のブランキングレンジ判定処理６の判定結果を比較し、相関処理を行なう。ＣＦＡＲ処理部９の処理結果において目標と検出されたデータの中で、ブランキングレンジ判定処理６の結果がジャミングであったものはジャミングと判定し、ＣＦＡＲ処理９結果から除外する。この場合レンジビン番号２、３、７については、デフルータ処理部１の処理結果によりジャミングと判定されているので、相関処理部１１にて目標から除外される処理が行われる。また、ブランキングレンジ判定処理６の結果が目標であったものは目標と判定し、ＣＦＡＲ処理部９の処理結果に残す。例えばレンジビン番号５についてはデフルータ処理部１の処理結果でも目標となっているので、相関処理部１１の相関処理により目標と判定する。これにより、目標信号のみを選択することができる。
【００４１】
以上説明した通り、実施の形態２によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたことを特徴とする。
【００４２】
このように、実施の形態２によるレーダ信号処理装置は、デフルータ処理部１にて振幅検波処理２からブランキングレンジ判定処理６までを実施した後、ビデオデータに手を加えずに、その結果をＣＦＡＲ処理の際に参照することで、目標とジャミングの判定をより正確に行うことが可能になる。
【００４３】
実施の形態３．
図３は、本発明に係る実施の形態３によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。実施の形態３では、デフルータ処理部１でブランキングレンジ処理７まで実施し、ビデオデータについてジャミングと判定されたレンジビンは、ブランキングレンジ処理７により置き換えを行なう。その後、実施の形態２と同様にして、相関処理部１１にてＣＦＡＲ処理部９によるＣＦＡＲ処理結果とブランキングレンジ判定処理６の処理結果を比較し、相関処理によって目標検出を行なう。
なお、デフルータ処理部１における振幅検波処理２から検出結果加算処理５までの処理動作は、図１と同様であるので図示を省略している。また、この実施の形態３では、レンジビン相関処理１０については実施しなくても良く、図示を省略している。
【００４４】
以上説明した通り、実施の形態３によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたことを特徴とする。これによって、目標とジャミングの判定を、実施の形態２よりも正確に行うことが可能になる。
【００４５】
実施の形態４．
図４は、本発明に係る実施の形態４によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。また、図８は信号処理の動作例を説明するための波形図である。図において、Ｊ／Ｎ比（ジャミング信号対ノイズ比）の高いリピータジャマーなどのジャミングについて対処する。リピータジャマーは、パルスヒット毎に、目標信号のレンジビンに対するレンジビンの相対的な位置が変動することを前提とする。なお、図４において、図１、９と同一符号のものについては、同一相当のものであるので、説明を省略する。
【００４６】
実施の形態４のデフルータ処理部１では、振幅検波処理２を実施した後、得られたパルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータを、閾値Ｈ算出処理３１に送るとともに、閾値Ｌ算出処理３２に送る。閾値Ｈ算出処理３１および閾値Ｌ算出処理３２では、振幅検波処理２の処理結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、それぞれ閾値Ｈおよび閾値Ｌを算出する。２値化処理４は、閾値Ｈ算出処理３１および閾値Ｌ算出処理３２のそれぞれの処理結果により得られた閾値Ｈおよび閾値Ｌと、振幅検波処理２後の振幅をそれぞれ比較する。検出結果加算処理５は、２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する。ブランキングレンジ判定処理６は、検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定を行う。ブランキングレンジ処理７は、ブランキングレンジ判定にてブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。
【００４７】
閾値Ｈ算出処理３１は、閾値Ｌよりも高い閾値Ｈを設定する。本来１ヒットあたりのＳ／Ｎ（信号／ノイズ）比は高くないため、アンテナ装置（図示せず）は目標検出に必要な複数のパルスを送信する。目標からの反射信号は、ヒット毎に定期的に同じレンジビンに集中するので、何ヒットか積分し、加算することで目標検出を行うことが可能になる。
【００４８】
図８の例において、閾値Ｈ算出処理３１により得られる閾値Ｈの場合、第１系統の２値化処理４の結果で目標は検出されなくなり、目標信号のビデオデータはそのまま保持される。
一方、Ｊ／Ｎ比の高いジャミングについては、閾値Ｈを利用した第１系統の２値化処理４によって、非同期で検出される。その後、第１系統の検出結果加算処理５と、第１系統のブランキング判定処理６を順に行うことで、ブランキングレンジとみなされるジャミングが判定される。図８では、ヒット数が１のレンジビンがジャミングと判定される。
第１系統のブランキング判定処理６の結果は、第１系統のブランキングレンジ処理７および第２系統のブランキングレンジ処理７に出力される。
【００４９】
第１系統のブランキングレンジ処理７では、ジャミングと判定されたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換えることで、ジャミングが除去される。
【００５０】
また、閾値Ｌ算出処理３２により得られる閾値Ｌの場合、第２系統の２値化処理４の結果で目標とジャミングが検出される。多次エコーについては、閾値Ｌによる２値化処理４により、図１、図９と同様に除去される。
その後、第２系統の検出結果加算処理５と、第２系統のブランキング判定処理６を行うことで、目標が判定される。図８では、ヒット数が３のレンジが目標と判定される。Ｊ／Ｎ比の高いジャミングは、ブランキングレンジにより検出される。図８では、ヒット数が１のレンジがジャミング候補と判定される。
【００５１】
さらに、第２系統のブランキングレンジ処理７では、ブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換えることで、ジャミングが除去される。
このとき、第２系統のブランキング判定処理６によってブランキングレンジとみなされたジャミング候補のうち、第１系統のブランキング判定処理６でジャミングと判定されたレンジビンについてのみ、ブランキング処理が行われる。
【００５２】
このようにデフルータ処理を行なうことで、リピータジャマーによるジャミングと多次エコーのみを除去して目標を検出することが可能となる。
【００５３】
以上説明した通り、実施の形態４によるレーダ信号処理装置は、振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたことを特徴とする。
【００５４】
これによって、Ｊ／Ｎ（ジャミング／ノイズ）比レベルが高いリピータジャマーなどのジャミングを対象に、閾値を高く取りデフルータ処理１を実施することができる。これにより不要なＪ／Ｎ比レベルの高いジャミングのみを目標信号に影響なく除去することが可能となる。
【００５５】
なお、実施の形態１乃至４で説明したレーダ信号処理装置は、目標検出精度を向上させる、より高度なレーダ信号処理装置に適用することができる。例えば、航空機用のレーダ信号処理装置に適用することで、目標の探知、追尾、識別を同時に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１ デフルータ処理部、２ 振幅検波処理、３ 閾値算出処理、４ ２値化処理、５ 検出結果加算処理、６ ブランキングレンジ判定処理、７ ブランキングレンジ処理、９ ＣＦＡＲ処理部、１０ レンジビン相関処理、１１ 相関処理部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーダ信号処理装置において、ＰＲＩ（Pulse Repetitional Interval：パルス間隔）間の相関関係を見ることにより、リピータジャマーなどのジャミングと多次エコーを除去するデフルータ処理が知られている。
【０００３】
図８は、レーダ信号処理装置におけるデフルータ処理の一例を示すブロック図である。デフルータ処理は、始めにパルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータから振幅検波処理２を行う。その結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、閾値算出処理３を行う。閾値算出処理３の結果と振幅検波処理２後の振幅を比較し、２値化処理４を実施する。２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理５を行う。検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定処理６を行う。ブランキングレンジ判定処理６は、レンジビン番号をｋ、検出結果加算５をｓｕｍ（ｋ）とすると、数１の条件で判定が行われる。ブランキングレンジ判定処理６において、ブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。ただし、レンジビン（ｋ−１）はブランキングレンジでなくかつ目標でないものとする。これをブランキングレンジ処理７と呼ぶ。以上のデフルータ処理を行なうことで、ジャミング信号を通常のノイズと同程度の大きさに抑えることが可能である。
【０００４】
【数１】
【０００５】
最終的な目標検出判定はＰＤＩ(Post Detection Integration)処理後のデータにＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate：一定誤警報確率)処理を適用することで行なわれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２４６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のデフルータ処理では、目標信号のパルス幅に対してサンプリング周波数を高くとった場合、目標が複数のレンジビンにまたがるため、ブランキングレンジ判定処理６の際に、単純に２値化処理４後の検出結果加算５のみしか考慮していない。そのため目標信号にも関わらずブランキングレンジと判定してしまい、目標のパルス幅を狭めてしまう場合がある。その事例の波形図を図９に示す。
【０００８】
２値化処理４を経て検出結果加算処理５を行なったレンジビン毎の結果が図９の通りだとする。受信パルスの全体のヒット数は４であるとする。数１において目標判定ヒット数Ｍが３、ブランキング未処置用ヒット数Ｐが１とすると、ここでは２値化処理４の結果がヒット数３以上になったレンジビンについて目標、ヒット数１から２となったレンジビンについてジャミング、ヒット数０のレンジビンはノイズとブランキングレンジ判定処理６にて判定する。
【０００９】
また、目標信号は複数のレンジビンにまたがっているものとする。このため本来目標の一部であるレンジビンについて、振幅検波処理２の値が閾値付近になる場合がある。そのため２値化処理４、検出結果加算処理５の際に高い値が得られず、ジャミングと判定される。結果本来目標であるレンジビンについてブランキングレンジ処理７を行なってしまう。これにより目標のパルス幅が狭まることで、目標検出精度を下げる可能性がある。
【００１０】
また、ジャミングと判定されるべき信号についてジャミング除去が上手く動作せず、目標と誤検出してしまう事例も存在する。そのため上記のデフルータ処理以外にもジャミングと目標を判定する指標が必要である。
【００１１】
この発明は係る課題を解決するためになされたものであり、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理にて目標のパルス幅が狭まることを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたものである。
【００１３】
また、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたものであっても良い。
【００１４】
また、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたものであっても良い。
【００１５】
また、振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたものであっても良い。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理時にパルス幅を狭めてしまうレンジビンを目標として判断することが可能となり、目標のパルス幅の縮小を防ぎ目標検出精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図２】実施の形態２のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図３】実施の形態３のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図４】実施の形態４のレーダ信号処理装置による処理フローを示す図である。
【図５】実施の形態１による信号処理の説明図である。
【図６】実施の形態２による信号処理の説明図である。
【図７】ＣＦＡＲ処理の説明図である。
【図８】実施の形態４による信号処理の説明図である。
【図９】従来のレーダ信号処理装置におけるデフルータ処理の説明図である。
【図１０】従来のデフルータ処理における問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係るレーダ信号処理装置の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。図１において、レーダ信号処理装置は、振幅検波処理２と、閾値検出処理３と、検出結果加算処理５と、ブランキングレンジ判定処理６と、ブランキングレンジ処理７とを行う、デフルータ処理部１を備える。本実施の形態１のデフルータ処理部１は、ブランキングレンジ判定処理６の際に、目標信号の連続性に着目してレンジビン相関処理１０を行うことを特徴としている。始めに振幅検波処理２を行った後、閾値算出処理３、２値化処理４、及び検出結果加算処理５の各処理を順に行う点については、図９で説明した従来のデフルータ処理と同様である。
【００２０】
レーダ信号処理装置はアンテナ装置（図示せず）に接続される。アンテナ装置はパルスを送信し、目標からの反射波を受信する。アンテナ装置で受けた受信信号は、増幅、復調処理等が行われてから、レーダ信号処理装置に入力され、デフルータ処理部１にて振幅検波処理２等の各種処理が行われる。
【００２１】
振幅検波処理２は、パルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータからレンジビン毎に振幅を検波する。閾値算出処理３は、振幅検波処理２の処理結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、閾値を算出する。２値化処理４は、閾値算出処理３の結果により得られた閾値と振幅検波処理２後の振幅を比較する。検出結果加算処理５は、２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する。
【００２２】
ブランキングレンジ判定処理６は、検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定を行う。ブランキングレンジ判定処理６では、レンジビン番号をｋ、検出結果加算５をｓｕｍ（ｋ）とすると、数２の条件で判定を行う。このとき、ブランキングレンジ判定処理６の数２に示す場合分けにおいて、P<=sum(k)<Mの条件を満たすレンジビンｋは、ジャミング候補と定義する。
【００２３】
【数２】
【００２４】
レンジビン相関処理１０では、ブランキングレンジ判定処理６においてジャミング候補と判定されたレンジビンについて、前後Ｎレンジビンのブランキングレンジ判定処理６の結果を参照し、数３の条件で判定を行う。
【００２５】
ここで、前後Ｎレンジビン間に目標と判定されたレンジビンが存在した場合、該当レンジビンのジャミング候補は目標と判定され、特にブランキングレンジ処理７は行わない。
また、前後Ｎレンジビン間に目標と判定されたレンジビンが存在しない場合、該当レンジビンのジャミング候補はジャミングと判定し、以降のブランキングレンジ処理７を行う。
【００２６】
【数３】
【００２７】
レンジビン相関処理１０において、目標のレンジビン数は、ある程度一定の範囲に定まるため、適切な範囲Ｎを設定すれば、元の目標信号に影響を与えず、ジャミングのみを除去することができる。
【００２８】
ブランキングレンジ処理７は、レンジビン相関処理１０にてブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。ここで、レンジビン（ｋ−１）はブランキングレンジでなくかつ目標でないものとする。
【００２９】
以上のデフルータ処理を行なうことで、ジャミング信号を通常の多次エコーによるノイズと同程度の大きさに抑えることができる。
【００３０】
次に、上記レンジビン相関処理１０の動作について更に詳細な説明を行う。図５はレンジビン相関処理の動作例を説明するための波形図である。図５において、全パルスヒット数が４であるとする。２値化処理４を経て検出結果加算処理５を行なった結果が図５の通りだとすると、ブランキングレンジ判定処理６において２値化処理４の結果がヒット数２となったデータを、ジャミング候補とする。ここではジャミング候補に該当するレンジビンを候補１、候補２、候補３とする。
【００３１】
このブランキングレンジ判定処理６後に、レンジビン相関処理１０が行われる。レンジビン相関処理１０では、ジャミング候補±Nの区間に目標と判定されたレンジビンが存在するか確認を行なう。
レンジビン相関処理１０の結果、この例においては候補１のみがジャミング候補±Nの区間に目標が含まれないことがわかる。すなわち、レンジビン相関処理１０後、候補１はジャミングとなり、候補２、候補３は目標と判定される。
【００３２】
このように、レンジビン相関処理１０を元にブランキングレンジ処理７を行なうことで、本来のジャミングのみを除去することができる。従来のブランキングレンジ判定処理６では候補２、候補３もジャミングと判定されてしまい、目標のパルス幅を狭めてしまっていた。これに対し実施の形態１のデフルータ処理では、レンジビン相関処理１０を行なうことで、従来ジャミングと判定されてしまった閾値付近の目標レンジビンも目標と判定することが可能になる。
【００３３】
以上説明した通り、実施の形態１によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたことを特徴とする。
【００３４】
これによって、目標信号とジャミングが混在している場合に、デフルータ処理時に目標信号であるにも関らずデフルータ処理を行い、パルス幅を狭めていたレンジビンを、目標として判断することが可能となるので、目標のパルス幅の縮小を防ぎ目標検出精度が向上する。
【００３５】
実施の形態２．
図２は、本発明に係る実施の形態２によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。図において、実施の形態２のレーダ信号処理装置は、デフルータ処理部１とＣＦＡＲ処理部９の処理結果から相関処理部１１にて相関処理を行なう。実施の形態２のデフルータ処理部１では、ブランキングレンジ判定処理６までを行い、ビデオデータをそのまま保持してＣＦＡＲ処理部９に出力する。なお、デフルータ処理部１における振幅検波処理２から検出結果加算処理５までの処理動作は、図１と同様であるので図示を省略している。
【００３６】
ＣＦＡＲ処理部９では、ＰＤＩ(Post Detection Integration)処理後のデータにＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate：一定誤警報確率)処理を行うことで、最終的な目標検出判定を行う。相関処理部１１では、ブランキングレンジ判定処理６の結果とＣＦＡＲ処理部９の処理結果を比較し、結果が共に目標となった際に検出を行なう相関処理を実施する。
【００３７】
図８はＣＦＡＲ処理部９におけるＣＦＡＲ処理の概要を示す図である。図において、注目セルとなるレンジビン毎に、数４の式に基づいてＣＦＡＲスレショルドを算出する。このとき、参照セルが注目セルの両側に揃わない場合はＧＯ−ＣＦＡＲスレショルド、揃う場合はＣＡ−ＣＦＡＲスレショルドを適用する。注目セルの振幅データが固定スレショルドを超え、かつ、ＣＦＡＲスレショルドを超えた場合には目標として検出を行なう。
【００３８】
【数４】
【００３９】
次に、図６を用いて、相関処理部１１の動作について更に詳細な説明を行う。図６（ａ）において、数値はレンジビン番号である。まず、デフルータ処理１でビデオデータを入力前の状態で保持し、ブランキングレンジ判定処理６の結果を保持したまま、ＣＦＡＲ処理を行なう。ＣＦＡＲ処理９では、各レンジビン毎に、上記の通り図７、数４に基づいてＣＦＡＲスレショルドを算出する。
【００４０】
相関処理部１１では、ＣＦＡＲ処理部９の処理結果とデフルータ処理部１のブランキングレンジ判定処理６の判定結果を比較し、相関処理を行なう。ＣＦＡＲ処理部９の処理結果において目標と検出されたデータの中で、ブランキングレンジ判定処理６の結果がジャミングであったものはジャミングと判定し、ＣＦＡＲ処理９結果から除外する。この場合レンジビン番号２、３、７については、デフルータ処理部１の処理結果によりジャミングと判定されているので、相関処理部１１にて目標から除外される処理が行われる。また、ブランキングレンジ判定処理６の結果が目標であったものは目標と判定し、ＣＦＡＲ処理部９の処理結果に残す。例えばレンジビン番号５についてはデフルータ処理部１の処理結果でも目標となっているので、相関処理部１１の相関処理により目標と判定する。これにより、目標信号のみを選択することができる。
【００４１】
以上説明した通り、実施の形態２によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたことを特徴とする。
【００４２】
このように、実施の形態２によるレーダ信号処理装置は、デフルータ処理部１にて振幅検波処理２からブランキングレンジ判定処理６までを実施した後、ビデオデータに手を加えずに、その結果をＣＦＡＲ処理の際に参照することで、目標とジャミングの判定をより正確に行うことが可能になる。
【００４３】
実施の形態３．
図３は、本発明に係る実施の形態３によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。実施の形態３では、デフルータ処理部１でブランキングレンジ処理７まで実施し、ビデオデータについてジャミングと判定されたレンジビンは、ブランキングレンジ処理７により置き換えを行なう。その後、実施の形態２と同様にして、相関処理部１１にてＣＦＡＲ処理部９によるＣＦＡＲ処理結果とブランキングレンジ判定処理６の処理結果を比較し、相関処理によって目標検出を行なう。
なお、デフルータ処理部１における振幅検波処理２から検出結果加算処理５までの処理動作は、図１と同様であるので図示を省略している。また、この実施の形態３では、レンジビン相関処理１０については実施しなくても良く、図示を省略している。
【００４４】
以上説明した通り、実施の形態３によるレーダ信号処理装置は、振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する検出結果加算処理と、上記検出結果加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、を備えたことを特徴とする。これによって、目標とジャミングの判定を、実施の形態２よりも正確に行うことが可能になる。
【００４５】
実施の形態４．
図４は、本発明に係る実施の形態４によるレーダ信号処理装置の処理フローを示すブロック図である。また、図８は信号処理の動作例を説明するための波形図である。図において、Ｊ／Ｎ比（ジャミング信号対ノイズ比）の高いリピータジャマーなどのジャミングについて対処する。リピータジャマーは、パルスヒット毎に、目標信号のレンジビンに対するレンジビンの相対的な位置が変動することを前提とする。なお、図４において、図１、９と同一符号のものについては、同一相当のものであるので、説明を省略する。
【００４６】
実施の形態４のデフルータ処理部１では、振幅検波処理２を実施した後、得られたパルスヒット毎のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータを、閾値Ｈ算出処理３１に送るとともに、閾値Ｌ算出処理３２に送る。閾値Ｈ算出処理３１および閾値Ｌ算出処理３２では、振幅検波処理２の処理結果を元にレンジビン毎に平均電力を計算し、それぞれ閾値Ｈおよび閾値Ｌを算出する。２値化処理４は、閾値Ｈ算出処理３１および閾値Ｌ算出処理３２のそれぞれの処理結果により得られた閾値Ｈおよび閾値Ｌと、振幅検波処理２後の振幅をそれぞれ比較する。検出結果加算処理５は、２値化処理４の結果を各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する。ブランキングレンジ判定処理６は、検出結果加算処理５の結果を元に、ブランキングレンジ判定を行う。ブランキングレンジ処理７は、ブランキングレンジ判定にてブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換える。
【００４７】
閾値Ｈ算出処理３１は、閾値Ｌよりも高い閾値Ｈを設定する。本来１ヒットあたりのＳ／Ｎ（信号／ノイズ）比は高くないため、アンテナ装置（図示せず）は目標検出に必要な複数のパルスを送信する。目標からの反射信号は、ヒット毎に定期的に同じレンジビンに集中するので、何ヒットか積分し、加算することで目標検出を行うことが可能になる。
【００４８】
図８の例において、閾値Ｈ算出処理３１により得られる閾値Ｈの場合、第１系統の２値化処理４の結果で目標は検出されなくなり、目標信号のビデオデータはそのまま保持される。
一方、Ｊ／Ｎ比の高いジャミングについては、閾値Ｈを利用した第１系統の２値化処理４によって、非同期で検出される。その後、第１系統の検出結果加算処理５と、第１系統のブランキング判定処理６を順に行うことで、ブランキングレンジとみなされるジャミングが判定される。図８では、ヒット数が１のレンジビンがジャミングと判定される。
第１系統のブランキング判定処理６の結果は、第１系統のブランキングレンジ処理７および第２系統のブランキングレンジ処理７に出力される。
【００４９】
第１系統のブランキングレンジ処理７では、ジャミングと判定されたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換えることで、ジャミングが除去される。
【００５０】
また、閾値Ｌ算出処理３２により得られる閾値Ｌの場合、第２系統の２値化処理４の結果で目標とジャミングが検出される。多次エコーについては、閾値Ｌによる２値化処理４により、図１、図９と同様に除去される。
その後、第２系統の検出結果加算処理５と、第２系統のブランキング判定処理６を行うことで、目標が判定される。図８では、ヒット数が３のレンジが目標と判定される。Ｊ／Ｎ比の高いジャミングは、ブランキングレンジにより検出される。図８では、ヒット数が１のレンジがジャミング候補と判定される。
【００５１】
さらに、第２系統のブランキングレンジ処理７では、ブランキングレンジとみなされたレンジビンｋのビデオデータを、各ヒット毎にレンジビン（ｋ−１）のＩｃｈ、Ｑｃｈビデオデータに置き換えることで、ジャミングが除去される。
このとき、第２系統のブランキング判定処理６によってブランキングレンジとみなされたジャミング候補のうち、第１系統のブランキング判定処理６でジャミングと判定されたレンジビンについてのみ、ブランキング処理が行われる。
【００５２】
このようにデフルータ処理を行なうことで、リピータジャマーによるジャミングと多次エコーのみを除去して目標を検出することが可能となる。
【００５３】
以上説明した通り、実施の形態４によるレーダ信号処理装置は、振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、レーダ受信信号における周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、を備えたことを特徴とする。
【００５４】
これによって、Ｊ／Ｎ（ジャミング／ノイズ）比レベルが高いリピータジャマーなどのジャミングを対象に、閾値を高く取りデフルータ処理１を実施することができる。これにより不要なＪ／Ｎ比レベルの高いジャミングのみを目標信号に影響なく除去することが可能となる。
【００５５】
なお、実施の形態１乃至４で説明したレーダ信号処理装置は、目標検出精度を向上させる、より高度なレーダ信号処理装置に適用することができる。例えば、航空機用のレーダ信号処理装置に適用することで、目標の探知、追尾、識別を同時に行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００５６】
１ デフルータ処理部、２ 振幅検波処理、３ 閾値算出処理、４ ２値化処理、５ 検出結果加算処理、６ ブランキングレンジ判定処理、７ ブランキングレンジ処理、９ ＣＦＡＲ処理部、１０ レンジビン相関処理、１１ 相関処理部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、
上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項２】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項３】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項４】
振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、
上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、
上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、
上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、
上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項１】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理で得られたジャミング候補について、隣接する所定範囲のレンジビンに、ブランキングレンジ判定処理にて目標と判定された信号が存在しない場合、ブランキングレンジと判定するレンジビン相関処理と、
上記レンジビン相関処理によりブランキングレンジと判定されたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項２】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記レーダ受信信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項３】
振幅検波されレンジビン毎に２値化されたレーダ受信信号を、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する加算処理と、
上記加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定するブランキングレンジ判定処理と、
上記レンジビン判定処理により得られたジャミング候補の信号を、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
上記ブランキング処理の施された信号について、ＣＦＡＲ(Constant False Alarm Rate)スレッショルドとの比較により目標を判定するＣＦＡＲ処理と、
上記ブランキングレンジ判定処理及びＣＦＡＲ処理により目標と判定されたレンジビンを目標として検出する相関処理と、
を備えたレーダ信号処理装置。
【請求項４】
振幅検波された信号を、高閾値に基づいてレンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第１の加算処理と、
上記振幅検波された信号を、上記高閾値よりも値の小さい低閾値の２つの閾値に基づいて、レンジビン毎に２値化したレーダ受信信号について、各レンジビンのパルスヒット数毎に加算する第２の加算処理と、
上記第１の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミングと判定する第１のブランキングレンジ判定処理と、
上記第２の加算処理の結果、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも大きいレンジビンの信号を目標と判定し、パルスヒット数が目標判定ヒット数よりも小さくかつブランキング未処置用ヒット数よりも大きいレンジビンの信号をジャミング候補と判定する第２のブランキングレンジ判定処理と、
上記第１のブランキングレンジ判定処理でジャミングと判定され、かつ第２のブランキングレンジ判定処理でジャミング候補と判定されたレンジビンについて、周辺のレンジビンの信号によって置き換える処理を行うブランキング処理と、
を備えた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１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１９３９６１（Ｐ２０１２−１９３９６１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６０５０（Ｐ２０１１−５６０５０）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【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２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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