(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、
前記検出信号を分析して距離波形の特徴を抽出する距離波形特徴抽出回路と、
疑似目標の反射波である疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を生成する距離波形特徴データベース生成回路と、
前記疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を記憶する距離波形特徴データベースと、
前記距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離波形の特徴と前記距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を照合する距離波形特徴照合回路と、
前記距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離波形特徴判定回路とを備え、
前記距離波形特徴データベース生成回路は、
前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、
前記発生した疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出する疑似波形分析回路とを有する
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
前記距離波形特徴データベース生成回路は、
疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路をさらに有し、
前記疑似波形発生回路は、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生し、
前記疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。
【請求項３】
受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、
前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を抽出する円形識別境界型距離波形特徴抽出回路と、
疑似目標の反射波である疑似目標信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値から求めた円の中心と半径を記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベースと、
前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径を照合する円形識別境界型距離波形特徴照合回路と、
前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する円形識別境界型距離波形特徴判定回路と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項４】
前記疑似目標信号の円の中心と半径を生成して前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、
前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、
前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、
前記発生した疑似目標信号の円の中心と半径を抽出する円形識別境界型疑似波形分析回路とを有する
ことを特徴とする請求項３記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、
疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、
前記疑似波形発生回路及び前記疑似雑音発生回路間に設けたスイッチとをさらに有し、
前記疑似波形発生回路は、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力し、
前記円形識別境界型疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の円の中心と半径を抽出し、前記疑似雑音信号のみの二次元分布を抽出し、
前記円形識別境界型距離波形特徴データベースは、前記疑似雑音信号のみの二次元分布も記憶し、
前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路は、前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と、前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径及び前記疑似雑音信号のみの二次元分布を照合する
ことを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。
【請求項６】
受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、
前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を抽出する二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路と、
疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベースと、
前記二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の特徴量と前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型距離波形特徴照合回路と、
前記二次元識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型距離波形特徴判定回路と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項７】
前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、
前記二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、
疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、
前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、
前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、
前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型疑似波形分析回路とを有する
ことを特徴とする請求項６記載のレーダ装置。
【請求項８】
受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、
前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を得た後にこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元とみなした二次元の数値を抽出する二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路と、
疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースと、
前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路と、
前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路と
を備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項９】
前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、
前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路は、
疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、
前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、
前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、
前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路とを有する
ことを特徴とする請求項８記載のレーダ装置。
【請求項１０】
受信信号をコヒーレント積分する第１のコヒーレント積分回路と、
前記コヒーレント積分後の受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、
前記検出信号を分析して距離−周波数の二次元の波形の特徴を抽出する距離周波数波形特徴抽出回路と、
疑似目標の反射波である疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を生成する距離周波数波形特徴データベース生成回路と、
前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を記憶する距離周波数波形特徴データベースと、
前記距離周波数波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離−周波数の二次元の波形の特徴と前記距離周波数波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を照合する距離周波数波形特徴照合回路と、
前記距離周波数波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離周波数波形特徴判定回路とを備え、
前記距離周波数波形特徴データベース生成回路は、
前記疑似目標の位置、速度を様々に変えた複数ヒットでの疑似目標信号を発生する複数ヒット疑似波形発生回路と、
前記複数ヒットでの疑似目標信号をコヒーレント積分する第２のコヒーレント積分回路と、
前記第２のコヒーレント積分回路の出力から前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を抽出する疑似距離周波数波形分析回路とを有する
ことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目標に電波を照射して、目標により散乱された電波を受信して、この受信信号を調べることで、目標の検出を行うレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１４は、例えば『George W. Stimson, ''Introduction to airborne radar second edition'', SciTECH, Inc.1998』に示された従来のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図１４において、５０１は送信機、５０２は送受切換器、５０３は送受信アンテナ、５０４は受信機、５０５はパルス圧縮回路、５０６は閾値設定回路、５０７は目標検出回路、５０８は表示回路である。
【０００４】
つぎに、前述した従来のレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図１５は、従来のレーダ装置の動作を示す図である。
【０００５】
送信機５０１では、時間とともに周波数が変化する信号（チャープ信号）に変調された高周波パルスを発生し、送受切換器５０２を介して送受信アンテナ５０３に供給する。この送受信アンテナ５０３は、供給された高周波パルスを送信する。
【０００６】
送信した高周波パルスは目標で反射され、この反射された信号（エコー）は、送受信アンテナ５０３に入り、送受切換器５０２を介して受信機５０４で復調される。
【０００７】
受信機５０４で復調された信号は、送信信号の瞬時周波数に対しレーダ装置と目標の間の電波伝搬の往復に要する時間分遅延したものであるから、パルス圧縮回路５０５において、送信信号ｓ（ｔ）を用いて受信信号ｒ（ｔ）にマッチドフィルターをかけること、すなわち、以下の式（１）に示すように、送信信号ｓ（ｔ）の共役信号ｓ*（ｔ）と受信信号ｒ（ｔ）とのコンボリューションを求めることにより、遅延に相当した時間にインパルスｖ（ｔ）（以下では、レンジプロフィールと呼ぶ。）を得ることができる。このことにより、レンジ分解能が向上する。
【０００８】
ｖ（ｔ）＝ｓ*（ｔ）＊ｒ（ｔ）                              式（１）
【０００９】
閾値設定回路５０６では、所定の誤警報確率を与えるための検出閾値を決定する。雑音の振幅の標準偏差をσ，所望の誤警報確率をＰｆａとすると、それを満足するための閾値ＶＴは以下の式（２）で与えられる。
【００１０】
ＶＴ＝√（−２σ2ｌｎＰｆａ）                                式（２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような方式だと、信号対雑音電力比（以下ではＳ／Ｎ比）が低い時には目標の信号電力に対する閾値が図１５の閾値２に示すように高くなるため検出確率が低下するという問題点があった。
【００１２】
また、検出確率を低下させないために閾値を図１５の閾値１に示すように低くすると、誤警報確率が上昇するという問題点があった。
【００１３】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、検出信号の波形を分析することにより、その信号が目標信号なのか、雑音信号なのかを判定して雑音信号を棄却することで、低Ｓ／Ｎ比において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができるレーダ装置を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係るレーダ装置は、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して距離波形の特徴を抽出する距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を生成する距離波形特徴データベース生成回路と、前記疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を記憶する距離波形特徴データベースと、前記距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離波形の特徴と前記距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を照合する距離波形特徴照合回路と、前記距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離波形特徴判定回路とを備え、前記距離波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、前記発生した疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出する疑似波形分析回路とを有するものである。
【００１６】
この発明の請求項２に係るレーダ装置は、前記距離波形特徴データベース生成回路が、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路をさらに有し、前記疑似波形発生回路は、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生し、前記疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出するものである。
【００１７】
この発明の請求項３に係るレーダ装置は、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を抽出する円形識別境界型距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値から求めた円の中心と半径を記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベースと、前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径を照合する円形識別境界型距離波形特徴照合回路と、前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する円形識別境界型距離波形特徴判定回路とを備えたものである。
【００１８】
この発明の請求項４に係るレーダ装置は、前記疑似目標信号の円の中心と半径を生成して前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、前記発生した疑似目標信号の円の中心と半径を抽出する円形識別境界型疑似波形分析回路とを有するものである。
【００１９】
この発明の請求項５に係るレーダ装置は、前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路が、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似波形発生回路及び前記疑似雑音発生回路間に設けたスイッチとをさらに有し、前記疑似波形発生回路は、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力し、前記円形識別境界型疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の円の中心と半径を抽出し、前記疑似雑音信号のみの二次元分布を抽出し、前記円形識別境界型距離波形特徴データベースは、前記疑似雑音信号のみの二次元分布も記憶し、前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路は、前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と、前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径及び前記疑似雑音信号のみの二次元分布を照合するものである。
【００２０】
この発明の請求項６に係るレーダ装置は、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を抽出する二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベースと、前記二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の特徴量と前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型距離波形特徴照合回路と、前記二次元識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型距離波形特徴判定回路とを備えたものである。
【００２１】
この発明の請求項７に係るレーダ装置は、前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型疑似波形分析回路とを有するものである。
【００２２】
この発明の請求項８に係るレーダ装置は、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を得た後にこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元とみなした二次元の数値を抽出する二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースと、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路と、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路とを備えたものである。
【００２３】
この発明の請求項９に係るレーダ装置は、前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路は、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路とを有するものである。
【００２５】
この発明の請求項１０に係るレーダ装置は、受信信号をコヒーレント積分する第１のコヒーレント積分回路と、前記コヒーレント積分後の受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して距離−周波数の二次元の波形の特徴を抽出する距離周波数波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を生成する距離周波数波形特徴データベース生成回路と、前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を記憶する距離周波数波形特徴データベースと、前記距離周波数波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離−周波数の二次元の波形の特徴と前記距離周波数波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を照合する距離周波数波形特徴照合回路と、前記距離周波数波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離周波数波形特徴判定回路とを備え、前記距離周波数波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置、速度を様々に変えた複数ヒットでの疑似目標信号を発生する複数ヒット疑似波形発生回路と、前記複数ヒットでの疑似目標信号をコヒーレント積分する第２のコヒーレント積分回路と、前記第２のコヒーレント積分回路の出力から前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を抽出する疑似距離周波数波形分析回路とを有するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２７】
図１において、１は距離波形特徴抽出回路、２は距離波形特徴照合回路、３は距離波形特徴ＤＢ（データベース）、４は距離波形特徴判定回路、５は疑似波形発生回路、６は疑似波形分析回路、７は距離波形特徴ＤＢ生成回路である。なお、送信機５０１〜表示回路５０８は、図１４に示す従来例のものと同じである。
【００２８】
つぎに、この実施の形態１に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【００２９】
本実施の形態１では、目標検出回路５０７で目標検出した後に距離波形を分析することでその検出信号が目標信号であるのか雑音信号であるのかを判定する。
【００３０】
まず、距離波形特徴ＤＢ生成回路７では、検出信号が目標信号であるのか雑音信号であるのかを判定するための特徴量のデータベース（以下ではＤＢ）を生成する。
【００３１】
距離波形特徴ＤＢ生成回路７の内部では、送信機５０１からパルス圧縮回路５０５までのレーダの動作を計算機上で模擬する疑似波形発生回路５が組み込まれている。この疑似波形発生回路５では，適当な位置に存在する点目標を想定し、この目標にチャープ信号に変調された高周波パルスを送信して反射されたエコーを受信機で受信し、これを従来の技術で説明したパルス圧縮で圧縮して距離波形の疑似信号を生成する処理を計算機上で行う。
【００３２】
疑似波形分析回路６では、疑似波形発生回路５で発生した疑似信号の振幅分布Ｖ（ｒ）（ｒ＝１，２，３，…，Ｒ：Ｒはレンジセル数）から、Ｖ（ｒ）を最大とするｒ＝ｒｍａｘを得る。そして、次の式（３）で与えられるｘとｙを得る。
【００３３】
ｘ＝Ｖ（ｒｍａｘ−１）／Ｖ（ｒｍａｘ）
ｙ＝Ｖ（ｒｍａｘ＋１）／Ｖ（ｒｍａｘ）                      式（３）
【００３４】
さらに、次の式（４）で与えられるｃを評価関数とする。
【００３５】
ｃ＝ｘ＋ｙ                                                  式（４）
【００３６】
このｘとｙは、Ｖ（ｒ）の振幅のピーク近傍の最大値で正規化した相対的な波形形状を与える。疑似波形発生回路５内で疑似目標の位置を変化させることで、波形のサンプリング位置が変化するため、このｘとｙの値も変化し、それに伴いｃの値も変化する。
【００３７】
距離波形特徴ＤＢ３では、これらのｃの値を保存しておく。さらに、ｃの最小値ｃｍｉｎ、最大値ｃｍａｘも保存しておく。
【００３８】
さらに、送信機５０１から目標検出回路５０７までの処理で実際の距離波形Ｖｒ（ｒ）及び、閾値を越えたレンジセル番号ｒｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ：Ｎは検出セル数）を得る。距離波形特徴抽出回路１では、各検出レンジセルｒｎごとに上記の式（３）及び（４）を用いて各ｎごとのｃの値ｃｎを計算する。
【００３９】
目標信号と雑音信号では、その距離波形が図２に示すように異なることから、ｃの値も異なる。そこで、距離波形照合回路２では、各ｎごとに得られたｃｎの値とｃｍｉｎ、ｃｍａｘを比較し、ｃｎがｃｍｉｎ、ｃｍａｘの間に入っているかどうかを確認する。
【００４０】
距離波形特徴判定回路４では、次の式（５）を満足する場合のｎについてのみ検出信号を目標信号と判定し、それ以外の場合は雑音信号と判定して消去する。
【００４１】
ｃｍｉｎ＜ｃｎ＜ｃｍａｘ                                    式（５）
【００４２】
表示回路５０８では、この結果を表示する。従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。
【００４３】
また、本実施の形態１では最大値、最小値で目標信号のｃの範囲を設定したが、ある一つの値ｃｔｈｒｅｓｈを設定して、これより小さなｃ、またはこれより大きなｃを目標信号とみなすように範囲を設定しても構わないのは言うまでもない。
【００４４】
すなわち、この実施の形態１に係るレーダ装置は、目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して、この受信信号を基に前記目標を検出するためのレーダ装置であって、受信信号に対して電力又は振幅の閾値を設ける閾値設定回路５０６と、受信信号を閾値設定回路５０６で設定した閾値と比較して、閾値を越えた信号を目標信号として検出する目標検出回路５０７と、検出信号を分析して波形の特徴を抽出する距離波形特徴抽出回路１と、目標の反射波である目標信号の波形の特徴のデータベースを生成する距離波形特徴ＤＢ生成回路７と、目標信号の波形の特徴を記憶しておく距離波形特徴ＤＢ３と、距離波形特徴抽出回路１で得られた検出信号の特徴抽出結果を距離波形特徴ＤＢ３に蓄積された目標信号の特徴抽出結果と照合する距離波形特徴照合回路２と、距離波形特徴照合回路２の照合結果を基に検出信号が目標信号であるか否かを判定して、目標信号では無いと判定した場合にはこの信号を検出信号から除去する距離波形特徴判定回路４を備えたものである。
【００４５】
また、実施の形態１に係るレーダ装置において、距離波形特徴ＤＢ生成回路７を、疑似目標の位置を様々に変えて想定し、これに対して、電波を送信し前記目標からの反射波を受信するシミュレーションを行い、疑似受信信号を発生させる疑似波形発生回路５と、この疑似波形回路５で発生させた疑似信号の波形の特徴抽出を行う疑似波形分析回路６から構成したものである。
【００４６】
さらに、実施の形態１に係るレーダ装置において、疑似波形発生回路５で目標位置を様々に変えて想定して発生された疑似目標信号の振幅のピークを示すセルの振幅値で隣接するセルの振幅値を割った値をさらに加算して得られる値を評価値にして、その評価値の変動範囲を算出する疑似波形分析回路６と、その評価値の変動範囲を蓄積する距離波形特徴ＤＢ３と、目標検出回路５０７で得られた検出信号について、検出セルの振幅値で隣接セルの振幅値を割って、それらの値の総和でその検出信号の波形の特徴を抽出する距離波形特徴抽出回路１と、前記距離波形特徴ＤＢ３に蓄積された前記評価値の変動範囲と距離波形特徴抽出回路１で得られた検出信号の波形の評価値を照合する距離波形特徴照合回路２と、距離波形特徴照合回路２の照合結果を基に、前記検出信号の評価値が前記距離波形特徴ＤＢ３に蓄積された評価値の変動範囲に対応する場合には、検出信号を目標信号とみなし、これ以外の場合には、検出信号を雑音信号とみなして除去する距離波形特徴判定回路４を備えたものである。
【００４７】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００４８】
図３において、２１は疑似信号発生回路、２２は雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、２３は雑音考慮距離波形特徴ＤＢである。これ以外の構成要素は、図１と同一である。
【００４９】
つぎに、この実施の形態２に係るレーダ装置の動作について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
本実施の形態２では、目標信号に雑音信号が加わることで目標信号の波形が変化することを踏まえて波形を分析する。
【００５１】
雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路２２では、その回路内の疑似雑音発生回路２１で雑音信号を発生させ、これを疑似波形発生回路６に入力して雑音を加えられた疑似波形を発生させる。疑似波形分析回路６では、この時のｘ、ｙからｃを計算して各目標位置、各雑音におけるｃの出現頻度分布を得る。
【００５２】
さらに、疑似波形分析回路６では、ｃの出現頻度分布に基づきその最小値と最大値、または、ある確率密度を閾値とした場合の最小値と最大値をｃの最小値ｃｍｉｎ、最大値ｃｍａｘとして得て、これを雑音考慮距離波形特徴ＤＢ２３に蓄積する。
【００５３】
以下、上記実施の形態１と同様の処理を行い、検出信号が雑音信号、目標信号のいずれであるかを判定する。
【００５４】
従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。さらに、雑音を考慮することで、より検定の精度が向上する。
【００５５】
すなわち、この実施の形態２に係るレーダ装置は、疑似雑音を発生させる疑似雑音発生回路２１と、疑似目標の位置を様々に変えて想定して電波を送信し前記目標からの反射波を受信し、さらに前記疑似雑音発生回路２１の出力である疑似雑音信号を加算して疑似受信信号を発生させるシミュレーションを行い、疑似受信信号を発生させる疑似波形発生回路５と、この疑似波形発生回路５で得られた疑似信号から雑音の影響による変動を考慮して目標信号の特徴量の変動幅を設定する疑似波形分析回路６と、この変動幅を蓄積する雑音考慮距離波形特徴ＤＢ２３を備えたものである。
【００５６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００５７】
図４において、３１は円形識別境界型疑似波形分析回路、３２は円形識別境界型距離波形特徴抽出回路、３３は円形識別境界型距離波形特徴照合回路、３４は円形識別境界型距離波形特徴判定回路、３５は円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ、３６は円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ生成回路である。これ以外の構成要素は、図１と同一である。
【００５８】
次に、この実施の形態３の動作について図４、図５を用いて説明する。図５は、この実施の形態３に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【００５９】
本実施の形態３では、目標の位置を変化させた場合の（ｘ，ｙ）の値の組合わせが、図５に示すように、ｘｙ平面上である点（ｘｃ，ｙｃ）を中心として半径Ｌの円周上に近似的に分布することを踏まえて目標信号と雑音信号を分類する。
【００６０】
円形識別境界型疑似波形分析回路３６では、疑似波形発生回路５で疑似波形を発生させ、円形識別境界型疑似波形分析回路３１では、目標位置を変化させて発生させた疑似信号から円の中心（ｘｃ，ｙｃ）半径Ｌを推定する。その際、ｘとｙの対称性を踏まえてｘｃ＝ｙｃ＝ｃ０とし、適当な刻み幅でｋ種類の中心（ｃｋ，ｃｋ）（ｋ＝１，２，３…）を想定する。ｍ点の疑似目標を（ｘｍ，ｙｍ）で表す。各ｍ、ｋにおける半径Ｌｍｋは次の式（６）で与えられる。
【００６１】
Ｌｍｋ＝√｛（ｘｍ−ｃｋ）2＋（ｙｍ−ｃｋ）2｝            式（６）
【００６２】
このＬｍｋの標準偏差σkは、次の式（７）である。
【００６３】
σk＝√｛Ｅ（（Ｌｍｋ−Ｅ（Ｌｍｋ））2）｝                式（７）
【００６４】
この値を最小とする時のｃｋが円の中心（ｃ０，ｃ０）を与える。また、その時の半径の平均値がＬを与える。
【００６５】
円形境界型距離波形特徴ＤＢ３５では、ｃｋ、Ｌ及び、Ｌに関する変動許容幅δＬを保存する。送信機５０１から目標検出回路５０７までの処理は上記実施の形態１と同一である。得られた距離波形から円形境界型距離波形特徴抽出回路３２でｘ、ｙを算出する。円形境界型距離波形特徴照合回路３３では、次の式（８）で、検出信号の半径Ｌnowを算出する。
【００６６】
Ｌnow＝√｛（ｘ−ｃ０）2＋（ｙ−ｃ０）2｝                  式（８）
【００６７】
円形境界型距離波形特徴判定回路３４では、次の式（９）を満足する場合に、検出信号を目標信号とみなし、これ以外では雑音信号とみなして棄却する。
【００６８】
Ｌ−δＬ＜Ｌnow＜Ｌ＋δＬ                                  式（９）
【００６９】
本実施の形態３では、従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能が向上する。
【００７０】
すなわち、この実施の形態３に係るレーダ装置は、疑似波形発生回路５で発生させた疑似目標信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割り、これらの値を二次元の数値とみなして、二次元平面内にプロットし、これらのプロットがある点を中心としたある半径の円周上に近似的に配置することを踏まえて、これらの疑似目標信号から円の中心と半径を決定し、さらに、目標信号の存在する半径方向の範囲の許容変動幅を与える円形識別境界型疑似波形分析回路３１と疑似波形発生回路５を具備する円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ生成回路３６と、円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ生成回路３６で得られた疑似目標信号から円の中心と半径と目標信号の存在する半径方向の範囲の許容変動幅を蓄積する円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ３５と、目標検出回路５０７で得られた検出信号から、検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を算出する円形識別境界型距離波形特徴抽出回路３２と、この二次元の数値を円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ３５に蓄積された円の中心と半径と目標信号の存在する半径方向の範囲の許容変動幅と照合する円形識別境界型距離波形特徴照合回路３３と、円形識別境界型距離波形特徴照合回路３３の照合結果を基に、検出信号の円の中心からの距離を算出し、その値が疑似信号の半径に許容変動幅を加えた範囲内に存在するか否かを判定し、存在する場合には検出信号を目標信号とみなし、存在しない場合には検出信号を雑音信号とみなす円形識別境界型距離波形特徴判定回路３４を備えたものである。
【００７１】
また、実施の形態３に係るレーダ装置は、疑似波形発生回路５で発生された目標位置の異なる複数の疑似信号ごとに、それぞれの信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値でその両隣のセルの振幅値を割った二次元の値を抽出し、これを二次元平面に配置し、さらにこの二次元平面上を仮にｘ−ｙ平面とした場合にｙ＝ｘなる直線上に複数の点を想定し、各点から上記疑似信号に基づく点までの距離を計算し、この距離の標準偏差が最も小さい時のｙ＝ｘ上の点を円の中心点と決定し、その時の円の中心から上記疑似信号に基づく点までの平均距離距離を円の半径と決定する円形識別境界型疑似波形分析回路３１を有するものである。
【００７２】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００７３】
図６において、４１は円形識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、４２はスイッチである。これ以外の構成要素は、図３又は図４と同一である。
【００７４】
次に、この実施の形態４に係るレーダ装置の動作について図６、図７を用いて説明する。図７は、実施の形態４に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【００７５】
本実施の形態４では、上記実施の形態３で導入した円形識別境界を雑音を考慮して拡張する。円形識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路４１では、まずスイッチ４２をオフにしている時には上記実施の形態３と同じ動作で円形識別境界型疑似波形分析回路３１に雑音を加えられない疑似信号が疑似波形発生回路５から入力され、このデータを用いて円の中心とその半径を決定する。
【００７６】
また、疑似雑音発生回路２１で疑似雑音信号を発生させ、これを疑似波形発生回路５に入力して、疑似波形発生回路５は、雑音信号の加算された疑似目標信号を発生させて、これを円形識別境界型疑似波形分析回路３１に送る。さらに、疑似波形発生回路５では、目標に基づく疑似信号の振幅をゼロにして、雑音信号のみを発生して、これについても、円形識別境界型疑似波形分析回路３１に送る。
【００７７】
円形識別境界型疑似波形分析回路３１では、中心（ｃ０，ｃ０）からの距離を目標＋雑音信号ＬＴ及び、雑音信号ＬＮについて算出し、目標信号＋雑音信号をなるべく通して雑音のみは通さないような半径Ｌの範囲δＬを次の式（１０）の評価関数Ｗ（Ｌ，δＬ）を最大とするδＬとして決定する。
【００７８】
Ｗ（Ｌ，δＬ）＝ＡｔＰｔ（Ｌ，δＬ）−ＡｎＰｎ（Ｌ，δＬ）  式（１０）
【００７９】
ここで、Ｐｔ（Ｌ，δＬ）はＬ−δＬ〜Ｌ＋δＬを目標信号とみなす場合の検出確率、Ｐｎ（Ｌ，δＬ）はＬ−δＬ〜Ｌ＋δＬを目標信号とみなす場合の誤警報確率、Ａｔ，Ａｎは適当な正の定数である。すなわち、検出確率を高くしながら誤警報確率を低減する。
【００８０】
本実施の形態４では、従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能が向上する。
【００８１】
すなわち、この実施の形態４に係るレーダ装置は、疑似雑音発生回路２１の出力をスイッチングするスイッチ４２と、疑似目標の位置を様々に変えて想定し、これに対して、電波を送信し前記目標からの反射波を受信するシミュレーションを行い、目標信号の振幅値が可変な疑似受信信号を発生させる疑似波形発生回路５と、スイッチ４２をオフしたときの疑似波形発生回路５の出力から上記実施の形態３で述べた二次元平面上での円の中心と半径を決定し、スイッチ４２をオンして疑似波形発生回路５の目標信号の振幅値をゼロにすることで、雑音信号のみを発生させて各雑音信号に関する上記実施の形態３で述べた二次元分布を生成し、次にスイッチ４２をオン、目標信号の振幅値をゼロではないある値にすることで、目標信号と雑音信号の加算された信号の上記実施の形態３で述べた二次元分布を生成し、以上で得られた円の中心、半径、雑音信号のみの二次元分布、雑音信号と目標信号の加算された信号の二次元分布から検出確率をなるべく高い値に保ちつつ誤警報確率を低減させるように目標信号の半径を決定する円形識別境界型疑似波形分析回路３１を具備する円形識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路４１と、上記円形識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路４１の出力である二次元平面上の円の中心とその半径及び検出確率をなるべく高い値に保ちつつ誤警報確率を低減させるような目標信号の半径の範囲を蓄積する円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ３５を備えたものである。
【００８２】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図８は、この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００８３】
図８において、５１は二次元識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、５２は二次元識別境界型距離波形特徴ＤＢ、５３は二次元識別境界型疑似波形分析回路、５４は二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路、５５は二次元識別境界型距離波形特徴照合回路、５６は二次元識別境界型距離波形特徴判定回路である。これ以外は、図６と同一である。
【００８４】
次に、この実施の形態５に係るレーダ装置の動作について図７、図８、及び図９を用いて説明する。図９は、この実施の形態５に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【００８５】
上記実施の形態４まででは、ｘ，ｙの二次元の数値から１次元の数値を算出して、これを用いて雑音信号と目標信号の分類を行った。本実施の形態５では（ｘ，ｙ）の二次元の数を用いて雑音信号と目標信号の分類を行う。
【００８６】
まず、上記実施の形態４と同様に、疑似雑音発生回路２１、スイッチ４２、疑似波形発生回路５を用いて、図７に示すように雑音信号，目標信号の信号波形のｘ−ｙ平面上でのプロットの分布を得る。
【００８７】
これに対し、二次元識別境界型疑似波形分析回路５３では、図９のようにｘｙ平面をｘ方向ｙ方向に幅Δのメッシュ状の領域（ｉｘ，ｉｙ）（ｉｘ＝１，２，…，Ｎｘ、ｉｙ＝１，２，…，Ｎｙ：Ｎｘ，Ｎｙ＝メッシュ数）に分割し各領域ごとに次の式（１１）の評価値Ｗ（ｉｘ，ｉｙ）を計算する。
【００８８】
0003668929.tif 000002
【００８９】
ここで、Ｎｔ（ｉｘ，ｉｙ）、Ｎｎ（ｉｘ，ｉｙ）はそれぞれ小領域（ｉｘ，ｉｙ）における目標信号の検出数と雑音信号の検出数であり、Ｂｔ、Ｂｎは適当な定数である。
【００９０】
次に、このＷ（ｉｘ，ｉｙ）の値の大きい順にいくつかのセルを選択し、これらのセルを目標信号セル、これ以外のセルを雑音信号セルとする。
【００９１】
図９には、目標信号セルを白、雑音信号セルを黒とした一例を示している。
【００９２】
二次元識別境界型距離波形特徴ＤＢ５２では、このパターンを記憶している。実際の観測においては、目標検出回路５０７で検出された信号に対して、二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路５４で上記の式（３）を用いて検出信号のｘ，ｙを算出する。次に、次の式（１２）で検出信号の（ｉｘ，ｉｙ）を算出する。
【００９３】
ｉｘ＝ｆｉｘ（ｘ／Δ）
ｉｙ＝ｆｉｘ（ｙ／Δ）                                    式（１２）
【００９４】
ここで、ｆｉｘ（Ａ）は実数Ａの整数部を取り出す演算として定義する。
【００９５】
得られた（ｉｘ，ｉｙ）が目標信号セルに対応する場合には目標信号とみなし、雑音信号セルに対応する場合には雑音信号とみなす。
【００９６】
本実施の形態５では、従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて二次元のパラメータで設定しているのでより性能が向上する。
【００９７】
すなわち、この実施の形態５に係るレーダ装置は、疑似雑音発生回路２１と、スイッチ４２と、疑似波形発生回路５を具備し、さらにこれらの装置から発生される目標信号と雑音信号の加算された疑似受信信号又は雑音のみの疑似受信信号について、その振幅のピークを示すセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って得られる二次元の数値を得て二次元平面に配置し、さらに、この二次元平面を各軸について分割して、メッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに雑音の付加された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、検出確率をなるべく高く保ちながら誤警報確率を低く抑えるように各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型疑似波形分析回路５３と、疑似波形発生回路５、スイッチ４２、疑似雑音発生回路２１、二次元識別境界型疑似波形分析回路５３を構成要素とする二次元識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路５１と、二次元識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路５１の出力である受信信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定するための前述の二次元メッシュのパターンを蓄積する二次元識別境界型距離波形特徴ＤＢ５２と、目標検出回路５０７の主力である検出信号の検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を得る二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路５４と、二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路５４の出力である二次元の特徴量を二次元識別境界型距離波形特徴ＤＢ５２に蓄積された前述の二次元メッシュのパターンと照合する二次元識別境界型距離波形特徴照合回路５５と、二次元識別境界型距離波形特徴照合回路５５の照合結果に基づいて、検出信号の二次元の特徴量が目標信号のメッシュに入った場合には目標信号と、雑音信号のメッシュに入った場合には雑音信号とみなして除去する二次元識別境界型距離波形特徴判定回路５６を具備するものである。
【００９８】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態６に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【００９９】
図１０において、６１は二次元識別境界型折返し雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、６２は二次元識別境界型折返し距離波形特徴ＤＢ、６３は二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路、６４は二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路、６５は二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路、６６は二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路である。これ以外は、図８と同一である。
【０１００】
次に、この実施の形態６に係るレーダ装置の動作について図１０及び図１１を用いて説明する。図１１は、この実施の形態６に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【０１０１】
本実施の形態６では、上記実施の形態５でｘとｙが対称であることすなわち、雑音及び目標信号出現頻度分布がｘ−ｙ平面上の直線ｙ＝ｘに対して線対称であることに着目する。
【０１０２】
送信機５０１から目標検出回路５０７までの処理は、上記実施の形態５と同一である。二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路６４では、次の式（１３）によりｘ０，ｙ０をまず決定する。
【０１０３】
ｘ０＝Ｖ（ｒｍａｘ−１）／Ｖ（ｒｍａｘ）
ｙ０＝Ｖ（ｒｍａｘ＋１）／Ｖ（ｒｍａｘ）                    式（１３）
【０１０４】
次に、次の式（１４）でｘ，ｙを決定する。
【０１０５】
ｘ＝ｍａｘ（ｘ０，ｙ０）
ｙ＝ｍｉｎ（ｘ０，ｙ０）                              式（１４）
【０１０６】
これにより（ｘ，ｙ）の存在範囲は、図１１の右下の範囲に限定される。よって、二次元識別識別境界型折返し雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路６１の二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路６３では雑音信号及び目標信号をこれまでの実施の形態と同様に疑似波形発生回路５、スイッチ４２、疑似雑音発生回路２１で発生させた疑似目標信号及び疑似雑音信号を上記の式（１３）及び（１４）で処理して、上記実施の形態５と同様に、目標信号セルと雑音信号セルのパターンを生成する。
【０１０７】
ただし、式（１３）及び（１４）を用いているので、図１１に示すｙ≦ｘの部分に雑音信号と目標信号の（ｘ，ｙ）は限定される。よって、二次元識別境界型折返し距離波形特徴ＤＢ６２では、図１１に示したｙ≦ｘの部分のパターンのみを保存しておけば良い。
【０１０８】
また、二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路６３では、発生させる信号の数が多いほどパターンの信頼度が高くなる。本実施の形態６の処理を行うことで各メッシュごとの信号の発生回数を倍にすることができるので信頼性が向上する。
【０１０９】
すなわち、この実施の形態６に係るレーダ装置は、疑似雑音発生回路２１と、スイッチ４２と、疑似波形発生回路５を具備し、さらにこれらの装置から発生される目標信号と雑音信号の加算された疑似受信信号又は雑音のみの疑似受信信号について、その振幅のピークを示すセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て、これの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二次元の次元になるように二次元平面に配置し、さらに、この二次元平面を各軸について分割して、メッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに雑音の付加された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、検出確率をなるべく高く保ちながら誤警報確率を低く抑えるように各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路６３と、疑似波形発生回路５、スイッチ４２、疑似雑音発生回路２１、及び二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路６３を構成要素とする二次元識別境界型折返し雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路６１と、二次元識別境界型折返し雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路６１の出力である各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを蓄積する二次元識別境界型折返し距離波形特徴ＤＢ６２と、目標検出回路５０７の主力である検出信号の検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を得た後に、この大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元とみなした二次元の数値を得る二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路６４と、二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路６４の出力である二次元の特徴量を二次元識別境界型折返し距離波形特徴ＤＢ６２に蓄積された前述の二次元メッシュのパターンと照合する二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路６５と、二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路６５の照合結果に基づいて、検出信号の二次元の特徴量が目標信号のメッシュに入った場合には目標信号、雑音信号のメッシュに入った場合には雑音信号とみなして除去する二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路６６を具備するものである。
【０１１０】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係るレーダ装置について図面を参照しながら説明する。図１２は、この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【０１１１】
図１２において、７０は複数ヒット疑似波形発生回路、７１Ａ、７１Ｂはコヒーレント積分回路、７２は疑似距離周波数波形分析回路、７３は距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路、７４は距離周波数波形特徴ＤＢ、７５は距離周波数波形特徴抽出回路、７６は距離周波数波形特徴照合回路、７７は距離周波数波形特徴判定回路である。これ以外は、図１と同一である。
【０１１２】
次に、この実施の形態７に係るレーダ装置の動作について図１２及び図１３を用いて説明する。図１３は、この実施の形態に係るレーダ装置の動作を説明するための図である。
【０１１３】
本実施の形態７では、送信機５０１で高周波信号を生成してこれを目標に照射して受信機５０４で受信し、パルス圧縮回路５０５でパルス圧縮を行う処理を複数回行い、これをコヒーレント積分回路７１Ａでコヒーレント積分する。
【０１１４】
各ヒットｈ（ｈ＝０，１，…，Ｈ−１：Ｈはヒット数）、各レンジセルｒ（ｒ＝０，１，…，Ｒ−１：Ｒはレンジセル数）におけるパルス圧縮後の信号をｓ（ｈ，ｒ）とすると、コヒーレント積分後の各ドップラーセルｆ（ｆ＝０，１，…，Ｈ−１）、各レンジｒの信号Ｓｄ（ｆ，ｒ）は次の式（１５）で与えられる。なお、Σのｈはｈ＝０〜Ｈ−１である。
【０１１５】
Ｓｄ（ｆ，ｒ）＝Σｓ（ｈ，ｒ）ｅｘｐ｛−ｊ２πｆｈ／Ｈ｝    式（１５）
【０１１６】
上記の式（１５）の処理により受信信号は各目標の相対速度差に基づいてドップラー方向に分離される。この信号に対して閾値設定回路５０６で閾値を設定し、目標検出回路５０７で目標信号を検出する。
【０１１７】
距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路７３では、複数ヒット疑似波形発生回路７０で初期位置、速度の異なる目標を設定し、各目標ごとに複数ヒットでの目標信号を発生させる。この信号をコヒーレント積分回路７１Ｂでコヒーレント積分しこれを疑似距離周波数波形分析回路７２に送る。
【０１１８】
疑似距離周波数波形分析回路７２では、参照セル（ｆ０，ｒ０）に対してその近傍の電力分布Ｓｄ（ｆ，ｒ）に対して、まず次の式（１６）で参照レンジセルの電力で正規化した電力分布Ｓ０（ｊ，ｋ）（ｊ＝０，１，…，２Ｃｆ、ｋ＝０，１，…，２Ｃｒ）を得る。
【０１１９】
0003668929.tif 000003
【０１２０】
ここで、Ｃｆ、Ｃｒはそれぞれ波形の参照領域の幅を定義するパラメータであり、図１３中に記す。
【０１２１】
次に、これらの領域を０から順に番号づけて行く。これをｓｖ（ｐ）（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１：Ｐ＝（２Ｃｆ＋１）×（２Ｃｒ＋１））のＰ次元のベクトルとみなす。
【０１２２】
さらに、目標の速度、初期位置を様々に変化させた場合のｓｖ（ｐ）で定義されるＰ次元空間での存在範囲を調べる。これを基に受信信号を目標信号とみなす範囲および雑音信号とみなす範囲を決めるパターンをＰ次元特徴空間内で設定してこれを距離周波数波形特徴ＤＢ７４に保存する。
【０１２３】
距離周波数波形特徴抽出回路７５では、疑似距離周波数波形分析回路７２と同様に、参照セル近辺のセルの電力を抽出してこれより参照セルの電力で正規化した電力分布を得て、さらにこれからＰ次元のベクトルｓｔ（ｐ）（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１）を得る。
【０１２４】
距離周波数波形特徴照合回路７６では、このｓｔ（ｐ）を距離周波数波形特徴ＤＢ７４に蓄積されたパターンと受信信号のＰ次元ベクトルを照合する。
【０１２５】
距離周波数波形特徴判定回路７７では、距離周波数波形特徴照合回路７６の照合結果を基にＰ次元ベクトルがパターンの目標信号とみなす範囲に入っている場合にはこれを目標信号とみなして残し、これ以外の場合では、これを雑音信号とみなして除去する。
【０１２６】
本実施の形態７では、従来の技術に比べて波形の形状を分析して検出信号の第二検定を行うため、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができる。さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能が向上する。
【０１２７】
特に、距離と周波数に関する参照セル近辺の複数のセルの情報を用いて、検出信号が目標信号か雑音信号であるかを判定するため目標信号と雑音信号の類別性能が向上し対雑音性能が向上する。
【０１２８】
すなわち、この実施の形態７に係るレーダ装置は、目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を基に前記目標を検出するためのレーダ装置であって、目標に対して電波を送信して前記目標からの反射波を複数回行い、その結果をコヒーレント積分するコヒーレント積分回路７１Ａと、コヒーレント積分後の受信信号に対して電力又は振幅の閾値を設ける閾値設定回路５０６と、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して、閾値を越えた信号を目標信号として検出する目標検出回路５０７と、検出信号を分析して距離−周波数の二次元の波形の特徴を抽出する距離周波数波形特徴抽出回路７５と、目標の反射波である目標信号の距離と周波数の二次元に関する波形の特徴のデータベースを生成する距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路７３と、目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を記憶しておく距離周波数波形ＤＢ７４と、距離周波数波形特徴抽出回路７５で得られた検出信号の特徴抽出結果を距離周波数波形特徴ＤＢ７４に蓄積された目標信号の特徴抽出結果と照合する距離周波数波形特徴照合回路７６と、距離周波数波形特徴照合回路７６の照合結果を基に検出信号が目標信号であるか否かを判定して、目標信号では無いと判定した場合にはこの信号を検出信号から除去する距離周波数波形特徴判定回路７７を有するものである。
【０１２９】
また、実施の形態７に係るレーダ装置は、初期位置、速度を様々に想定して複数ヒットでの疑似目標信号を発生させる複数ヒット疑似波形発生回路７０と、複数ヒット疑似波形発生回路７０の出力である複数ヒットでの疑似目標信号をコヒーレント積分するコヒーレント積分回路７１Ｂと、コヒーレント積分回路７１Ｂの出力である疑似目標の距離−周波数波形で最大振幅を与えるセルの振幅値で近傍のセルの振幅値を割り、得られる多次元の数値を多次元ベクトルとみなし、初期位置、速度を様々に変えて得られる疑似目標信号の多次元ベクトルの分布から、多次元空間内での目標信号とみなす範囲のパターンを決定する疑似距離周波数分析回路７２と、これら複数ヒット疑似波形発生回路７０、コヒーレント積分回路７１Ｂ、及び疑似距離周波数波形分析回路７２を含む距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路７３と、この距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路７３の出力である多次元空間内での目標信号とみなす範囲のパターンを蓄積する距離周波数波形特徴ＤＢ７４と、目標検出回路５０７の出力であるレンジ−周波数に関する検出信号の検出セルの振幅値で、近傍のセルの振幅値を割りこれを多次元ベクトルとして出力する距離周波数波形特徴抽出回路７５と、距離周波数波形特徴抽出回路７５の出力である多次元ベクトルを距離周波数波形特徴ＤＢ７４に蓄積された多次元空間内での目標信号とみなす範囲のパターンと照合する距離周波数波形特徴照合回路７６と、距離周波数波形特徴照合回路７６の照合結果を基に、検出信号の多次元ベクトルが多次元空間内での目標信号とみなす範囲に存在する場合にはこれを目標信号とみなし、これ以外の場合には、雑音信号とみなして除去する距離周波数波形特徴判定回路７７を有するものである。
【０１３１】
【発明の効果】
この発明の請求項１に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して距離波形の特徴を抽出する距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を生成する距離波形特徴データベース生成回路と、前記疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を記憶する距離波形特徴データベースと、前記距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離波形の特徴と前記距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を照合する距離波形特徴照合回路と、前記距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離波形特徴判定回路とを備え、前記距離波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、前記発生した疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出する疑似波形分析回路とを有するので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができるという効果を奏する。
【０１３２】
この発明の請求項２に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、前記距離波形特徴データベース生成回路が、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路をさらに有し、前記疑似波形発生回路は、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生し、前記疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の疑似距離波形の特徴を抽出するので、より検定の精度を向上することができるという効果を奏する。
【０１３３】
この発明の請求項３に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を抽出する円形識別境界型距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値から求めた円の中心と半径を記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベースと、前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径を照合する円形識別境界型距離波形特徴照合回路と、前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する円形識別境界型距離波形特徴判定回路とを備えたので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができ、さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能を向上することができるという効果を奏する。
【０１３４】
この発明の請求項４に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、前記疑似目標信号の円の中心と半径を生成して前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生する疑似波形発生回路と、前記発生した疑似目標信号の円の中心と半径を抽出する円形識別境界型疑似波形分析回路とを有するので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができ、さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能を向上することができるという効果を奏する。
【０１３５】
この発明の請求項５に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、前記円形識別境界型距離波形特徴データベース生成回路が、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似波形発生回路及び前記疑似雑音発生回路間に設けたスイッチとをさらに有し、前記疑似波形発生回路は、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力し、前記円形識別境界型疑似波形分析回路は、前記疑似雑音信号が加算された疑似目標信号から雑音の影響による変動を考慮して疑似目標信号の円の中心と半径を抽出し、前記疑似雑音信号のみの二次元分布を抽出し、前記円形識別境界型距離波形特徴データベースは、前記疑似雑音信号のみの二次元分布も記憶し、前記円形識別境界型距離波形特徴照合回路は、前記円形識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と、前記円形識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の円の中心と半径及び前記疑似雑音信号のみの二次元分布を照合するので、検出確率を高くしながら誤警報確率を低減することができるという効果を奏する。
【０１３６】
この発明の請求項６に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を抽出する二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベースと、前記二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の特徴量と前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型距離波形特徴照合回路と、前記二次元識別境界型距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型距離波形特徴判定回路とを備えたので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができ、さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて二次元のパラメータで設定しているのでより性能を向上することができるという効果を奏する。
【０１３７】
この発明の請求項７に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記二次元識別境界型距離波形特徴データベース生成回路は、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得て二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型疑似波形分析回路とを有するので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができ、さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて二次元のパラメータで設定しているのでより性能を向上することができるという効果を奏する。
【０１３８】
この発明の請求項８に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して検出セルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割って波形に関する二次元の特徴量を得た後にこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元とみなした二次元の数値を抽出する二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースと、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路により得られた検出信号の二次元の数値と前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶された二次元メッシュのパターンを照合する二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路と、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路とを備えたので、各メッシュごとの信号の発生回数を倍にすることができ、信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【０１３９】
この発明の請求項９に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、前記二次元メッシュのパターンを生成して前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベースに記憶する二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路をさらに備え、前記二次元識別境界型折返し距離波形特徴データベース生成回路は、疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生回路と、前記疑似雑音発生回路の出力をオンオフするスイッチと、前記スイッチがオンのときには、前記疑似雑音信号を加算して前記疑似目標の位置を様々に変えた疑似目標信号を発生するとともに、前記疑似雑音信号だけを出力する疑似波形発生回路と、前記疑似目標信号、及び疑似雑音信号の振幅のピークを与えるセルの振幅値で両隣のセルの振幅値を割った二次元の数値を得てこの大きい方の数値を第一の次元、小さい方の数値を第二の次元になるように二次元平面に配置し、この二次元平面を各軸について分割してメッシュ状の複数の小領域を設定し、各小領域ごとに疑似雑音信号が加算された疑似目標信号の数と、疑似雑音信号の数をそれぞれ調べ、各セルごとに目標信号とみなすセルであるか雑音信号とみなすセルであるかを与えるパターンを生成する二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路とを有するので、各メッシュごとの信号の発生回数を倍にすることができ、信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【０１４１】
この発明の請求項１０に係るレーダ装置は、以上説明したとおり、受信信号をコヒーレント積分する第１のコヒーレント積分回路と、前記コヒーレント積分後の受信信号を閾値設定回路で設定した閾値と比較して前記閾値を越えた受信信号を目標を検出した検出信号として出力する目標検出回路と、前記検出信号を分析して距離−周波数の二次元の波形の特徴を抽出する距離周波数波形特徴抽出回路と、疑似目標の反射波である疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を生成する距離周波数波形特徴データベース生成回路と、前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を記憶する距離周波数波形特徴データベースと、前記距離周波数波形特徴抽出回路により得られた検出信号の距離−周波数の二次元の波形の特徴と前記距離周波数波形特徴データベースに記憶された疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を照合する距離周波数波形特徴照合回路と、前記距離周波数波形特徴照合回路の照合結果に基き前記検出信号が目標信号であるか雑音信号であるかを判定して、雑音信号であると判定した場合にはこの信号を前記検出信号から消去する距離周波数波形特徴判定回路とを備え、前記距離周波数波形特徴データベース生成回路は、前記疑似目標の位置、速度を様々に変えた複数ヒットでの疑似目標信号を発生する複数ヒット疑似波形発生回路と、前記複数ヒットでの疑似目標信号をコヒーレント積分する第２のコヒーレント積分回路と、前記第２のコヒーレント積分回路の出力から前記疑似目標信号の距離と周波数に関する波形の特徴を抽出する疑似距離周波数波形分析回路とを有するので、低Ｓ／Ｎ比の環境下において一定誤警報確率を実現する場合の検出確率の低下、もしくは、ある検出確率を維持する際の誤警報確率の上昇を抑えることができ、さらに、雑音信号と目標信号の識別境界を目標信号の性質に合せて設定しているのでより性能を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図２】  この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図３】  この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図４】  この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図５】  この発明の実施の形態３に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図７】  この発明の実施の形態４に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図８】  この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図９】  この発明の実施の形態５に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図１０】  この発明の実施の形態６に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１１】  この発明の実施の形態６に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態７に係るレーダ装置の動作を示す図である。
【図１４】  従来のレーダ装置の構成を示す図である。
【図１５】  従来のレーダ装置の動作を示す図である。
【符号の説明】
１  距離波形特徴抽出回路、２  距離波形特徴照合回路、３  距離波形特徴ＤＢ、４  距離波形特徴判定回路、５  疑似波形発生回路、６  疑似波形分析回路、７  距離波形特徴ＤＢ生成回路、２１  疑似信号発生回路、２２  雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、２３  雑音考慮距離波形特徴ＤＢ、３１  円形識別境界型疑似波形分析回路、３２  円形識別境界型距離波形特徴抽出回路、３３  円形識別境界型距離波形特徴照合回路、３４  円形識別境界型距離波形特徴判定回路、３５  円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ、３６  円形識別境界型距離波形特徴ＤＢ生成回路、４１  円形識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、４２  スイッチ、５１  二次元識別境界型雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、５２  二次元識別境界型距離波形特徴ＤＢ、５３  二次元識別境界型疑似波形分析回路、５４  二次元識別境界型距離波形特徴抽出回路、５５  二次元識別境界型距離波形特徴照合回路、５６  二次元識別境界型距離波形特徴判定回路、６１  二次元識別境界型折返し雑音考慮距離波形特徴ＤＢ生成回路、６２  二次元識別境界型折返し距離波形特徴ＤＢ、６３  二次元識別境界型折返し疑似波形分析回路、６４  二次元識別境界型折返し距離波形特徴抽出回路、６５  二次元識別境界型折返し距離波形特徴照合回路、６６  二次元識別境界型折返し距離波形特徴判定回路、７０  複数ヒット疑似波形発生回路、７１Ａ、７１Ｂ  コヒーレント積分回路、７２  疑似距離周波数波形分析回路、７３  距離周波数波形特徴ＤＢ生成回路、７４  距離周波数波形特徴ＤＢ、７５  距離周波数波形特徴抽出回路、７６  距離周波数波形特徴照合回路、７７  距離周波数波形特徴判定回路、５０１  送信機、５０２  送受切換器、５０３  送受信アンテナ、５０４  受信機、５０５  パルス圧縮回路、５０６  閾値設定回路、５０７  目標検出回路、５０８  表示回路。
【図１】
0003668929.tif 000004
【図２】
0003668929.tif 000005
【図３】
0003668929.tif 000006
【図４】
0003668929.tif 000007
【図５】
0003668929.tif 000008
【図６】
0003668929.tif 000009
【図７】
0003668929.tif 000010
【図８】
0003668929.tif 000011
【図９】
0003668929.tif 000012
【図１０】
0003668929.tif 000013
【図１１】
0003668929.tif 000014
【図１２】
0003668929.tif 000015
【図１３】
0003668929.tif 000016
【図１４】
0003668929.tif 000017
【図１５】
0003668929.tif 000018