(57)【要約】【課題】移動するターゲットを簡単な構成で探知できるレーダ装置を提供する。【解決手段】レーダ受信信号処理装置は、周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得する演算部を備える。演算部は、第１画素Ｐｘ１の位置に対応した最新の受信データと、第２画素Ｐｘ２の１スキャン前の相関値データと、を用いて、前記第１画素Ｐｘ１の最新の相関値データを取得するフィルタ処理部を備える。そして、第１画素Ｐｘ１は、第２画素Ｐｘ２から見て所定方向であって、かつ当該第２画素Ｐｘ２の周囲にある。【選択図】図２
2014009966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得するスキャン相関処理部を備えるレーダ受信信号処理装置であって、
前記スキャン相関処理部は、第１画素の位置に対応した受信データと、第２画素の相関値データと、を用いて前記第１画素の相関値データを取得するフィルタ処理部を備え、
前記第１画素は、前記第２画素から見て所定方向であって、かつ当該第２画素の周囲にあることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記スキャン相関処理部は、前記フィルタ処理部が取得した前記第２画素の相関値データを、当該第２画素の位置に記憶する処理結果記憶部を備え、
前記フィルタ処理部は、
前記第１画素に対応した最新の受信データと、
前記処理結果記憶部の前記第２画素の位置に記憶されている過去の相関値データと、
の相関処理を行って前記第１画素の最新の相関値データを取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記スキャン相関処理部は、前記フィルタ処理部が取得した前記第２画素の相関値データを、前記第１画素の位置に記憶する処理結果記憶部を備え、
前記フィルタ処理部は、
前記第１画素に対応した最新の受信データと、
前記処理結果記憶部の前記第１画素の位置に記憶されている過去の相関値データと、
の相関処理を行って前記第１画素の最新の相関値データを取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記処理結果記憶部は、前記フィルタ処理部が前記所定方向を異ならせて取得した複数通りの相関値データを記憶し、 
前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部に記憶された前記複数通りの相関値データに基づいて、前記最新の相関値データを複数通り取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記フィルタ処理部は、上下左右及び対角方向の８方向を前記所定方向として８通りの相関値データを少なくとも取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記フィルタ処理部は、
前記所定方向を異ならせた複数通りの相関値データに加えて、
前記第１画素の位置に対応した最新の受信データと、当該第１画素の過去の相関値データを用いて、当該第１画素の相関値データを更に取得し、
前記複数通りの相関値データと、前記第１画素の相関値データとに基づいて、当該第１画素の最新の相関値データを取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記所定方向に基づいて、前記ターゲットの移動方向を検出する移動方向検出部を備えることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項８】
信号を送信するとともに、周囲のターゲットからのエコー信号を受信するレーダアンテナと、
請求項１から７までの何れか一項に記載のレーダ受信信号処理装置と、
前記相関値データに基づいて生成されたレーダ映像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項９】
周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得するレーダ受信信号処理方法であって、
第１画素の位置に対応した受信データを取得する受信データ取得工程と、
第２画素の相関値データを取得する第２画素データ取得工程と、
前記第１画素の受信データと、前記第２画素の相関値データと、を用いて、前記第１画素の相関値データを取得するフィルタ処理工程と、
を含み、
前記第１画素は、前記第２画素から見て所定方向であって、かつ当該第２画素の周囲にあることを特徴とするレーダ受信信号処理方法。
【請求項１０】
周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得するスキャン相関処理部を備えるレーダ受信信号処理装置であって、
前記スキャン相関処理部は、所定方向に移動するターゲットのエコーのみを通過させる空間フィルタ処理を行って前記相関値データを取得するフィルタ処理部を備えることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記スキャン相関処理部は、２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって前記相関値データを読み出し及び書き込み可能な処理結果記憶部を備え、
前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部の第１アドレスから読み出した過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを算出し、前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込むように構成され、
前記フィルタ処理部は、前記座標系において、前記第２アドレスを、前記第１アドレスからみて前記所定方向にオフセットさせることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記処理結果記憶部は、前記フィルタ処理部が前記所定方向を異ならせて取得した複数通りの相関値データを記憶し、 
前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部に記憶された前記複数通りの相関値データに基づいて、前記最新の相関値データを複数通り取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記フィルタ処理部は、上下左右及び対角方向の８方向を前記所定方向として８通りの相関値データを少なくとも取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記フィルタ処理部は、
前記所定方向を異ならせた複数通りの相関値データに加えて、
前記第１アドレス及び前記第２アドレスを一致させた相関値データを、更に取得することを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記複数通りの相関値データに基づいてレーダ映像を生成するレーダ映像生成部を備えることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１６】
請求項１０から１５までの何れか一項に記載のレーダ受信信号処理装置であって、
前記所定方向に基づいて、前記ターゲットの移動方向を検出する移動方向検出部を備えることを特徴とするレーダ受信信号処理装置。
【請求項１７】
信号を送信するとともに、周囲のターゲットからのエコー信号を受信するレーダアンテナと、
請求項１０から１６までの何れか一項に記載のレーダ受信信号処理装置と、
前記相関値データに基づいて生成されたレーダ映像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項１８】
２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって相関値データを読み出し及び書き込み可能な処理結果記憶部と、
前記処理結果記憶部の第１アドレスから読み出した過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを算出し、前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込むフィルタ処理部と、
としての機能をコンピュータに実現させるレーダ受信信号処理プログラムであって、
前記フィルタ処理部は、前記座標系において、前記第２アドレスを、前記第１アドレスからみて所定方向にオフセットさせることを特徴とするレーダ受信信号処理プログラム。
【請求項１９】
２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって相関値データを読み出し及び書き込み可能な処理結果記憶部の第１アドレスから過去の相関値データ読み出す読出工程と、
前記過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを算出するフィルタ処理工程と、
前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込む書込工程と、
を含むレーダ受信信号処理方法であって、
前記座標系において、前記第２アドレスが、前記第１アドレスからみて所定方向にオフセットしていることを特徴とするレーダ受信信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置におけるスキャン相関処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば船舶用レーダでは、レーダアンテナから送信した送信信号が、海面の波や、雨雪などで反射し、そのとき発生した反射信号（エコー）がレーダアンテナに受信される場合がある。このようなエコーは一種の不要信号であり、クラッタと呼ばれている。レーダ映像においてクラッタが大量に発生すると、ターゲットのエコー像を覆い隠してしまい、重要なターゲットを探知できないおそれがある。
【０００３】
そこで従来から、レーダ装置において、レーダ映像に現れるクラッタ（不要信号）の信号レベルを抑圧するためのスキャン相関と呼ばれる処理が知られている。スキャン相関処理は、例えば、特許文献１、２、３及び非特許文献１などに記載されている。
【０００４】
以下、スキャン相関処理について簡単に説明する。レーダ装置は、アンテナから信号の送信を行い、ターゲット（物標）からのエコー（反射信号）をアンテナで受信する。レーダ装置は、受信したエコーをサンプリングすることで、エコーの信号レベルを表す受信データＤn（ｘ，ｙ）を取得する。添字のｘ及びｙは、ＰＰＩ（Ｐｌａｎ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｉｃａｔｏｒ）スコープ形式のレーダ映像上での画素の位置（ｘ，ｙ）を示す。また、添字のｎは、レーダ装置のｎ回目のスキャンにおいて取得されたデータであることを示す。
【０００５】
なお、ＰＰＩスコープ形式のレーダ映像において、自船の位置は常にＰＰＩスコープの中心座標となる。つまり、実際には自船が移動していたとしても、自船の位置はレーダ映像上では固定して表示される。このため、自船に対して相対移動するターゲットは、レーダ映像上では移動ターゲットとなる。例えば、ブイや陸地のよう位置が固定されたターゲットであっても、自船が移動している場合には、当該ターゲットのエコーはレーダ映像上で移動する。
【０００６】
レーダ映像上のある位置（ｘ，ｙ）の画素についての新しい受信データＤn（ｘ，ｙ）が取得されると、レーダ装置は、当該画素（注目画素）について以下の式（１）で表されるフィルタ処理を行う。なお、フィルタ処理の出力Ｇn（ｘ，ｙ）を、注目画素についての「相関値データ」と呼ぶ。また、Ｇn-1（ｘ，ｙ）は当該注目画素について１スキャン前に求めた相関値データである。また、αは時定数（０＜α≦１）である。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ，ｙ）      （１）
【０００７】
式（１）から分かるように、この処理は一種のＩＩＲフィルタ処理であるから、各画素の信号レベルが急激に変動することを抑えるローパスフィルタとして機能する。従って、クラッタのようにランダムに変動する信号は、式（１）のＩＩＲフィルタ処理によって抑圧される。以上が、従来からスキャン相関と呼ばれている処理である
【０００８】
このように、従来のスキャン相関処理では、注目画素の位置（ｘ，ｙ）に対応した最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）と、当該注目画素の過去の（１スキャン前の）相関値データＧn-1（ｘ，ｙ）に基づいて、当該注目画素の最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を算出していた。
【０００９】
ところで良く知られているように、上記従来のスキャン相関処理では、レーダ映像上で移動するターゲットのエコーの信号レベルが低下してしまうという問題がある。移動するエコーの信号レベルが低下する原因は、以下のように説明できる。
【００１０】
例えば、１スキャン前の相関値データが図６（ｂ）に示すような画像であり、各画素に対応した最新の受信データを図６（ｃ）のような画像で表現できる場合を考える。なお、図６の各マス目は、１つの画素に対応している。図６において、ハッチングが密である画素は、その位置に、ターゲットのエコーが出現していることを示している。
【００１１】
図６に示すエコーＥｃ１は、自船に対して相対移動しないターゲットＴｇ１（図６（ａ）参照）のエコーに対応している。なお、自船に対して相対移動しないターゲットとは、例えば、自船が動いていない場合は、ブイのように固定されたターゲットである。相対移動しないターゲットＴｇ１に対応したエコーＥｃ１は、レーダ映像上で移動しない。つまり、エコーＥｃ１は、１スキャン前の相関値データの画像（図６（ｂ））と、最新の受信データを示す画像（図６（ｃ））で、同じ位置に出現する
【００１２】
一方、図６に示すエコーＥｃ２及びＥｃ３は、自船に対して相対移動するターゲットＴｇ２及びＴｇ３（図６（ａ）参照）にそれぞれ対応している。なお、自船に対して相対移動するターゲットとは、例えば、自船が動いていない場合は、船舶等の移動するターゲットである。相対移動するターゲットＴｇ２，Ｔｇ３に対応するエコーＥｃ２，Ｅｃ３は、レーダ映像上を移動する。つまり、エコーＥｃ２，Ｅｃ３は、１スキャン前の相関値データの画像（図６（ｂ））と、最新の受信データを示す画像（図６（ｃ））で、それぞれ違う位置に出現する。
【００１３】
式（１）の演算（従来のスキャン相関処理）は、１スキャン前の相関値データの画像（図６（ｂ））の各画素と、前記各画素の位置に対応した最新の受信データ（図６（ｃ）の画像）を、重み付け合成する処理である。つまり、図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像の同じ位置の画素同士を合成する処理であると言える。図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像を合成した結果を、図６（ｄ）に示す。
【００１４】
レーダ映像上で移動しないエコーＥｃ１は、図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像を合成したときに重なり合う（図６（ｄ）の画像）。このため、図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像を合成したとき、エコーＥｃ１の信号レベルは変化しない。つまり、レーダ映像上で移動しないエコーＥｃ１の信号レベルは、式（１）の演算（従来のスキャン相関処理）では変化しない。
【００１５】
一方、レーダ映像上で移動するエコーＥｃ２，Ｅｃ３は、図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像を合成したときにそれぞれ重なり合わない（図６（ｄ）の画像）。このため、図６（ｂ）の画像と図６（ｃ）の画像を合成したときに、エコーＥｃ２，Ｅｃ３の信号レベルが低下してしまう。
【００１６】
以上のような理由により、レーダ映像上で移動するエコーＥｃ２，Ｅｃ３の信号レベルは、式（１）の演算（従来のスキャン相関処理）で低下してしまうのである。このため、従来のスキャン相関処理を行うと、自船に対して相対移動するターゲットを探知できなくなる場合があった。
【００１７】
特許文献１、２、３及び非特許文献１には、スキャン相関処理を行うレーダ装置において、高速移動するターゲットを検出することを目的とした構成がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０１１−９５２１５号公報
【特許文献２】特開平１１−４４７５３号公報
【特許文献３】特開２００３−３１５４３９号公報
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】高山卓也、時枝幸伸、菅原博樹、「移動目標対応型スキャン間相関処理」、電子情報通信学会技術研究報告、電子情報通信学会、２０１０年１２月、Ｖｏｌ．１１０、ｎｏ．３４８、ＳＡＮＥ２０１０−１２７、ｐ．１−６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
非特許文献１の構成は、移動するターゲットを検出するために３次元ＦＦＴを行っており、全体として計算量が多くなるという問題がある。特許文献１及び２の構成は、高速移動するターゲットからのエコーに対してスキャン相関を行わない構成であるから、当該ターゲットに対するスキャン相関処理の効果が無い。従って、高速移動するターゲットからエコーがクラッタに埋もれているような場合は、当該ターゲットを探知できない。
【００２１】
この点、特許文献３は、移動するターゲットをそれぞれ独立して記憶する相関処理用メモリを備え、相関処理用メモリごとにスキャン相関処理（面相関処理）を行い、移動ターゲット毎の探知データを得る構成を開示している。この特許文献３の構成は、移動ターゲットの移動分を考慮したアドレスで探知データを読み出して、相関処理メモリに記憶している。この構成によれば、相関処理メモリ上では移動ターゲットが固定されるので、スキャン相関によって移動ターゲットのエコーの信号レベルが低下することを防止できる。
【００２２】
しかし、特許文献３に記載の処理を行うためには、各ターゲットの速度ベクトル（ターゲットの位置、移動方向、及び移動量）を、スキャン相関処理を行う前に取得しておく必要がある。従って、速度ベクトルを予め取得することができないターゲットは、特許文献３の構成で探知することができない。また、特許文献３の構成は、ターゲットごとに相関処理用メモリを用意してそれぞれに相関処理を行う構成であるため、ターゲットの数が多くなると、必要なメモリ量及び計算量が増大する。従って、特許文献３の構成では、探知できる移動ターゲットの数に限界がある。
【００２３】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、移動するターゲットを簡単な構成で探知できるレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００２４】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００２５】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成のレーダ受信信号処理装置が提供される。即ち、このレーダ受信信号処理装置は、周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得するスキャン相関処理部を備える。前記スキャン相関処理部は、第１画素の位置に対応した受信データと、第２画素の相関値データと、を用いて、前記第１画素の相関値データを取得するフィルタ処理部を備える。そして、前記第１画素は、前記第２画素から見て所定方向であって、かつ当該第２画素の周囲にある。
【００２６】
このように、スキャン相関処理を行う際に、注目画素（第１画素）と、注目画素からズレた位置の画素（第２画素）と、の相関値を求めることで、所定方向に移動するエコーを残すことができる。
【００２７】
上記のレーダ受信信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記スキャン相関処理部は処理結果記憶部を備える。前記処理結果記憶部は、前記フィルタ処理部が取得した前記第２画素の相関値データを、当該第２画素の位置に記憶する。前記フィルタ処理部は、前記第１画素に対応した最新の受信データと、前記処理結果記憶部の前記第２画素の位置に記憶されている過去の相関値データと、の相関処理を行って前記第１画素の最新の相関値データを取得する。
【００２８】
これにより、第１画素に対応した最新の受信データと、処理結果記憶部に記憶されている第２画素の過去の相関値データと、の相関を取って最新の相関値データを取得できる。
【００２９】
上記のレーダ受信信号処理装置は、以下のように構成しても良い。即ち、前記スキャン相関処理部は処理結果記憶部を備える。前記処理結果記憶部は、前記フィルタ処理部が取得した前記第２画素の相関値データを、前記第１画素の位置に記憶する。前記フィルタ処理部は、前記第１画素に対応した最新の受信データと、前記処理結果記憶部の前記第１画素の位置に記憶されている過去の相関値データと、の相関処理を行って前記第１画素の最新の相関値データを取得する。
【００３０】
このように、予め所定方向にズラした相関値データを、処理結果記憶部に記憶させておいても良い。これによれば、処理結果記憶部から注目画素（第１画素）の位置の過去の相関値データを読み出すだけで、所定方向にズレた位置の画素（第２画素）の過去の相関値データを取得できる。従って、処理結果記憶部から過去の相関値データを読み出す処理が簡単になる。
【００３１】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成のレーダ受信信号処理装置が提供される。即ち、このレーダ受信信号処理装置は、周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得するスキャン相関処理部を備える。前記スキャン相関処理部は、所定方向に移動するターゲットのエコーのみを通過させる空間フィルタ処理を行って前記相関値データを取得するフィルタ処理部を備える。
【００３２】
この空間フィルタにより、所定方向に移動するエコーのみを残すことができる。また、クラッタ等の不要信号は、その信号レベルがランダムに変動するので、上記空間フィルタを通過できない。従って、移動するエコーの信号レベルに対して、クラッタの信号レベルを十分に抑圧できる。これにより、従来のスキャン相関処理では探知することが難しかった移動ターゲットを探知できる。
【００３３】
上記のレーダ受信信号処理装置は、以下のように構成できる。即ち、前記スキャン相関処理部は、２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって前記相関値データを読み出し及び書き込み可能な処理結果記憶部を備える。前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部の第１アドレスから読み出した過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを取得し、前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込むように構成される。そして、前記フィルタ処理部は、前記座標系において、前記第２アドレスを、前記第１アドレスからみて前記所定方向にオフセットさせる。
【００３４】
このように、相関処理結果を読み書きする際のアドレスを所定方向にズラしてスキャン相関処理を行うことにより、所定方向に移動するエコーのみを通過させる空間フィルタ処理を実現できる。
【００３５】
上記のレーダ受信信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記処理結果記憶部は、前記フィルタ処理部が前記所定方向を異ならせて取得した複数通りの相関値データを記憶する。そして、前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部に記憶された前記複数通りの相関値データに基づいて、前記最新の相関値データを複数通り取得する。
【００３６】
これにより、それぞれの方向に移動するエコーを残した複数通りの処理結果を得ることができる。
【００３７】
上記のレーダ受信信号処理装置において、前記フィルタ処理部は、上下左右及び対角方向の８方向を所定方向として８通りの相関値データを少なくとも算出することが好ましい。
【００３８】
これにより、実質的に全ての方向に移動するターゲットのエコーを残した処理結果を得ることができる。
【００３９】
上記のレーダ受信信号処理装置において、前記フィルタ処理部は、前記所定方向を異ならせた複数通りの相関値データに加えて、前記第１画素の位置に対応した最新の受信データと、当該第１画素の過去の相関値データを用いて、当該第１画素の相関値データを更に取得しても良い。言い換えると、前記フィルタ処理部は、前記所定方向を異ならせた複数通りの相関値データに加えて、前記第１アドレス及び前記第２アドレスを一致させた相関値データを、更に取得しても良い。そして、前記フィルタ処理部は、前記複数通りの相関値データと、前記第１画素の相関値データとに基づいて、当該第１画素の最新の相関値データを取得する
【００４０】
このように、本発明のスキャン相関処理に加えて、従来のスキャン相関処理を行っても良い。これによれば、従来のスキャン相関処理と同様に、レーダ映像上で移動しないエコーを残した処理結果を得ることができる。
【００４１】
上記のレーダ受信信号処理装置は、前記複数通りの相関値データに基づいてレーダ映像を生成するレーダ映像生成部を備えることが好ましい。
【００４２】
これにより、様々な方向に移動するターゲットのエコーを残したレーダ映像を生成できる。
【００４３】
上記のレーダ受信信号処理装置は、前記所定方向に基づいて、前記ターゲットの移動方向を検出する移動方向検出部を備えることが好ましい。
【００４４】
即ち、上記のフィルタ処理部の処理では、所定方向に移動するターゲットのエコーのみを残すことができるので、逆に、フィルタ処理部の出力結果に基づいて、ターゲットの移動方向を判断できる。
【００４５】
本発明の第３の観点によれば、信号を送信するとともに、周囲のターゲットからのエコーを受信するレーダアンテナと、上記のレーダ受信信号処理装置と、前記相関値データに基づいて生成されたレーダ映像を表示する表示部と、を備えるレーダ装置が提供される。
【００４６】
本発明の第４の観点によれば、以下のレーダ受信信号処理方法が提供される。このレーダ受信信号処理方法は、周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得する方法であって、受信データ取得工程と、第２画素データ取得工程と、フィルタ処理工程と、を含む。前記受信データ取得工程では、第１画素の位置に対応した受信データを取得する。前記第２画素データ取得工程では、第２画素の相関値データを取得する。前記フィルタ処理工程では、前記第１画素の受信データと、前記第２画素の相関値データと、を用いて、前記第１画素の相関値データを取得する。そして、前記第１画素は、前記第２画素から見て所定方向であって、かつ当該第２画素の周囲にある。
【００４７】
本発明の第５の観点によれば、以下のレーダ受信信号処理プログラムが提供される。即ち、このレーダ受信信号処理プログラムは、処理結果記憶部と、フィルタ処理部と、としての機能をコンピュータに実現させるためのものである。前記処理結果記憶部は、２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって相関値データを読み出し及び書き込み可能である。前記フィルタ処理部は、前記処理結果記憶部の第１アドレスから読み出した過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを算出し、前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込む。そして、前記フィルタ処理部は、前記座標系において、前記第２アドレスを、前記第１アドレスからみて所定方向にオフセットさせる。
【００４８】
本発明の第６の観点によれば、以下のレーダ受信信号処理方法が提供される。即ち、このレーダ受信信号処理方法は、読出工程と、フィルタ処理工程と、書込工程と、を含む。前記読出工程では、２次元の座標系に対応した読み書きアドレスによって相関値データを読み出し及び書き込み可能な処理結果記憶部の第１アドレスから過去の相関値データ読み出す。前記フィルタ処理工程では、前記過去の相関値データと、最新の受信データと、に基づいて最新の相関値データを算出する。前記書込工程では、前記最新の相関値データを、前記処理結果記憶部の第２アドレスに書き込む。そして、前記座標系において、前記第２アドレスが、前記第１アドレスからみて所定方向にオフセットしている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーダ装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図２】最新の受信データに対して、１スキャン前の相関値データを所定方向にオフセットさせて合成する様子を説明する図。
【図３】読込アドレスに対して読出アドレスをオフセットさせる様子を説明する図。
【図４】レーダ受信信号処理方法のフローチャート。
【図５】本実施形態において９通りの相関値データを算出する様子を模式的に示す図。
【図６】従来のスキャン相関処理によって移動エコーが抑圧されることを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１に示すのは、本発明の実施形態に係るレーダ装置１のブロック図である。
【００５１】
本実施形態のレーダ装置１は、船舶（移動体）に搭載される船舶用のレーダ装置である。レーダ装置１は、レーダアンテナ２と、送信部３と、送受信切換部４と、受信部５と、レーダ受信信号処理装置６と、を備えている。
【００５２】
レーダアンテナ２は、所定の回転周期で回転しながら、電波の送受信を繰り返す公知の構成である。信号を送受信しながらレーダアンテナを回転させる一連の動作をスキャンと呼び、レーダアンテナが３６０°回転する間に得られた一連のデータのことを「１スキャン分のデータ」と呼ぶ。
【００５３】
送信部３は、送信用のパルス信号を生成してレーダアンテナ２に印加する。これにより、レーダアンテナ２から送信パルス信号が放射される。送受信切換部４は、送信部３からの高エネルギーのパルス信号が受信部５に入力されないように、また、レーダアンテナ２で受信された受信信号が受信部５に適切に入力されるように、信号の経路を適宜切り替えるように構成されている。受信部５は、レーダアンテナ２が受信した受信信号を増幅及びサンプリングして、当該受信信号の信号レベルを示すデジタルの受信データを生成する。受信部５が生成した受信データは、レーダ受信信号処理装置６に出力される。
【００５４】
レーダ受信信号処理装置６は、スイープメモリ１０と、座標変換部１１と、演算部（スキャン相関処理部）１２と、表示部１３と、を備えている。
【００５５】
スイープメモリ１０は、受信部５から順次入力される受信データを一時的に記憶するためのバッファである。周知のように、ターゲットからのエコー（反射信号）をレーダアンテナ２が受信した場合、当該エコーは、ターゲットからレーダアンテナ２までの距離ｒと、当該エコーを受信したときのレーダアンテナ２の向きθと、で表される極座標系の座標（ｒ，θ）によって、二次元平面上の点に対応付けることができる。
【００５６】
座標変換部１１は、スイープメモリ１０から極座標系の受信データを順次読み出すとともに、当該受信データが対応付けられている極座標系の座標（ｒ，θ）を、ＰＰＩスコープ形式のレーダ映像上での画素の位置を示す直交座標系の座標（ｘ，ｙ）に座標変換する。このようにして座標変換された受信データＤn（ｘ，ｙ）は、演算部１２に出力される。
【００５７】
演算部（スキャン相関処理部）１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのハードウェアを備えたコンピュータとして構成されている。また、前記ＲＯＭには、上記受信データに対して各種の処理を行うためのレーダ受信信号処理プログラムが記憶されている。本実施形態のレーダ受信信号処理装置６は、上記ハードウェアにおいてレーダ受信信号処理プログラムを実行させることにより、演算部１２を、処理結果メモリ（処理結果記憶部）２０ａ〜２０ｉ、フィルタ処理部２１、レーダ映像生成部２２、移動方向検出部２３等として機能させることができるように構成されている。
【００５８】
演算部１２は、座標変換部１１から取得した最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）に対して、クラッタ等の不要信号を抑圧するフィルタ処理（スキャン相関処理）を行ったのち、当該フィルタの出力データ（相関値データ）に基づいてＰＰＩ（Ｐｌａｎ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｉｎｄｅｉｃａｔｏｒ）スコープ式のレーダ映像を生成して表示部１３に出力する。なお、演算部１２におけるスキャン相関処理の詳細については後述する。
【００５９】
表示部１３は、例えばカラーの液晶ディスプレイであり、演算部１２から入力されたレーダ映像を表示できるように構成されている。ユーザは、表示部１３に表示されたレーダ映像を確認することにより、自船周囲のターゲットの様子を把握できる。
【００６０】
続いて、演算部１２のフィルタ処理部２１において実行されるフィルタ処理（スキャン相関処理）について詳しく説明する。
【００６１】
前述のように、従来のスキャン相関処理（式（１））では、注目画素の位置（ｘ，ｙ）に対応した最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）と、当該注目画素の過去の（１スキャン前の）相関値データＧn-1（ｘ，ｙ）とを重み付け合成することにより、当該注目画素の最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を算出していた。
【００６２】
しかし前述のように、上記の従来のスキャン相関処理では、レーダ映像上で移動するエコーの信号レベルが低下してしまうという問題があったのである。
【００６３】
そこで本実施形態におけるスキャン相関処理では、注目画素（第１画素）とは違う位置の画素（第２画素）についての過去の相関値データを用いて、注目画素の最新の相関値データを求めるように構成されている。
【００６４】
以下、図２を参照して説明する。なお、図２（ａ）から（ｄ）は、図６（ａ）から（ｄ）と同等の内容であるから、当該図２の詳細な説明は省略する。
【００６５】
例えば図２において、自船に対して相対移動するターゲットＴｇ２に対応したエコーＥｃ２は、レーダ映像上を、右上に向かって移動している。より具体的には、１スキャン前の相関値データの画像（図２（ｂ））においてエコーＥｃ２が出現する画素を第２画素Ｐｘ２、最新の受信データ（図２（ｃ））においてエコーＥｃ２が出現する画素を第１画素Ｐｘ１としたときに、第１画素Ｐｘ１は、第２画素Ｐｘ２から見て右上であって、かつ第２画素Ｐｘ２の周囲に位置している。
【００６６】
そこで、上記式（１）の演算（従来のスキャン相関処理）を変形して、以下の式（２）のスキャン相関処理を行うことを考える。なお、ここでは、画像の左上を原点として座標系を定義している。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ−１，ｙ＋１）……（２）
【００６７】
この式（２）の演算は、注目画素の位置（ｘ，ｙ）に対応した最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）と、当該注目画素の周囲であって、左下の位置（ｘ−１，ｙ＋１）にある画素の１スキャン前の相関値データＧn-1（ｘ−１，ｙ＋１）と、を重み付け合成して、注目画素の最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を算出するものである。ここで、例えば、注目画素を図２の第１画素Ｐｘ１とすれば、「注目画素の周囲であって左下の位置の画素」は、図２の第２画素Ｐｘ２になる。
【００６８】
つまり、式（２）によれば、図２（ｂ）においてエコーＥｃ２が出現している画素（第２画素Ｐｘ２）と、図２（ｃ）においてエコーＥｃ２が出現している画素（第１画素Ｐｘ１）と、を重み付け合成することになるので，当該エコーＥｃ２の信号レベルが低下することを防止できる。
【００６９】
このように、第２画素Ｐｘ２の１スキャン前の相関値データと、当該第２画素Ｐｘ２からみて所定方向（上記の場合は右上）の位置にある画素（第１画素Ｐｘ１）の最新の受信データと、を重み付け合成することにより、前記所定方向に移動するエコー（上記の場合はエコーＥｃ２）を残すことができる。
【００７０】
上記式（２）の処理は、ＩＩＲフィルタという点では式（１）の従来のスキャン相関処理と同様である。従って、クラッタなどのランダムな不要信号は、式（２）のスキャン相関処理によって良好に抑圧できる。このように、上記式（２）のスキャン相関処理によれば、所定方向（上記の場合は右上）に移動するターゲットのエコーを残しつつ、クラッタなどの不要信号を抑圧できる。これにより、従来のスキャン相関処理では探知することが難しかった移動ターゲットを探知できる。
【００７１】
以上が、本実施形態のレーダ受信信号処理装置６におけるスキャン相関処理の基本的な着想である。続いて、上記式（２）の演算を実現するための具体的な構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。
【００７２】
式（２）のスキャン相関処理を実現するためには、１スキャン前の相関値データＧn-1（ｘ，ｙ）を記憶しておく必要がある。そこで本実施形態の演算部１２は、図１に示すように、１スキャン分の相関値データを記憶する処理結果メモリ２０ａ〜ｉを備えている（なお、処理結果メモリを複数備えている理由については後述する）。図３に、処理結果メモリ２０ｆのアドレス空間を模式的に示す。図３では、処理結果メモリ２０ｆのアドレス空間を、２次元平面で模式的に示している。図３の処理結果メモリ２０ｆの各マス目が、１つの画素に対応している。
【００７３】
図３及び図４を参照して、式（２）の処理の具体的な実現方法を説明すると、以下のとおりである。まず、演算部１２のフィルタ処理部２１は、注目画素（第１画素）の位置（ｘ，ｙ）に対応する最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）を、座標変換部１１から取得する（受信データ取得工程、ステップＳ１０１）。
【００７４】
続いて、フィルタ処理部２１は、注目画素（第１画素）の位置（ｘ，ｙ）から左に１画素、下に１画素だけオフセットさせた位置（ｘ−１，ｙ＋１）に対応した読出アドレス（第１アドレス）を指定して処理結果メモリ２０ｆにアクセスすることにより、注目画素（第１画素）の左下の画素（第２画素）についての１スキャン前の相関値データＧn-1（ｘ−１，ｙ＋１）を読み出す（ステップＳ１０２、第２画素データ取得工程）。なお、ステップＳ１０２では、処理結果メモリ２０ｆから１スキャン前の（過去の）相関値データを読み出しているので、このステップＳ１０２の処理を読出工程と呼ぶこともできる。
【００７５】
フィルタ処理部２１は、式（２）に基づいて、注目画素（第１画素）の最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を算出する（ステップＳ１０３、フィルタ処理工程）。そして、フィルタ処理部２１は、上記のようにして算出した注目画素の最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を、当該注目画素（第１画素）の位置（ｘ，ｙ）に対応した書込アドレス（第２アドス）を指定して処理結果メモリ２０ｆに書き込む（ステップＳ１０４、書込工程）。
【００７６】
そして、フィルタ処理部２１は、新しい受信データが取得されるたびに、上記式（２）の演算を行う（ステップＳ１０１からＳ１０４のループ）。
【００７７】
図３に示すように、上記のスキャン相関処理では、最新の相関値データを処理結果メモリ２０ｆに書き込むときの書込アドレス（第２アドレス）が、１スキャン前の相関値データを処理結果メモリ２０ｆから読み出すときの読出アドレス（第１アドレス）から見て、所定方向（上記の場合は右上）に１画素だけオフセットしている。従って、１スキャン前の相関値データを、右上にオフセットさせて処理結果メモリ２０ｆから読み出していることになる。
【００７８】
このように、読出アドレス（第１アドレス）から見て、書込アドレス（第２アドレス）を所定方向（上記の場合は右上）にオフセットさせることにより、１スキャン前の相関値データを、前記所定方向にオフセットさせて読み出すことができる。そして、このように所定方向にオフセットさせた１スキャン前の相関値データと、最新の受信データと、を合成することにより、前記所定方向（上記の場合は右上）に移動するターゲットのエコー（図２の場合はエコーＥｃ２）同士が重なり合うので（図２（ｄ）参照）、当該エコーの信号レベルが低下することを防止できる。
【００７９】
なお、上記式（２）のスキャン相関処理では、レーダ映像上を所定方向とは異なる方向に移動するエコーは、かえって抑圧される（信号レベルが低下する）ことになる。別の見方をすれば、上記式（２）のスキャン相関処理は、所定方向に移動するエコーのみを通過させる空間フィルタであると把えることができる。従って、この空間フィルタによって、所定方向に移動するターゲットを探知できる。そこで、この空間フィルタを、移動ターゲット検出空間フィルタと呼ぶことができる。
【００８０】
式（２）を一般化して以下の式（３）とすれば、任意の方向に移動するターゲットを探知できることになる。即ち、式（３）の空間フィルタは、１スキャンの間にレーダ映像上でｘ方向にａ画素、ｙ方向にｂ画素の速度で移動するエコーを通過させる。式（３）中のａ及びｂを、オフセット距離と呼ぶ。この場合、長さａのｘ方向ベルトルと、長さｂのｙ方向ベクトルと、を合成した速度ベクトルが向く方向にレーダ映像上を移動するエコーが、この空間フィルタを通過できることになる。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ−ａ，ｙ−ｂ）……（３）
【００８１】
以上の点を踏まえ、本実施形態のフィルタ処理部２１は、前記所定方向を互いに異ならせた複数通りの相関値データを算出するように構成されている。これにより、様々な方向に移動するターゲットを探知できる。
【００８２】
具体的には、本実施形態のフィルタ処理部は、所定方向を互いに異ならせた以下の８種類の空間フィルタ処理を行うように構成されている。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ，ｙ＋１）……（ａ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ，ｙ−１）……（ｂ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ＋１，ｙ）……（ｃ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ−１，ｙ）……（ｄ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ＋１，ｙ＋１）……（ｅ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ−１，ｙ＋１）……（ｆ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ＋１，ｙ−１）……（ｇ）
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ−１，ｙ−１）……（ｈ）
【００８３】
なお、上記の式（ａ）から式（ｄ）の空間フィルタの所定方向（当該空間フィルタを通過できるエコーの移動方向）は、順番に上、下、左、右である。また、式（ｅ）から式（ｈ）の空間フィルタの所定方向は、順番に左上、右上、左下、右下である。これにより、上下左右と対角方向（斜め方向）の計８方向に移動するターゲットを探知できる。
【００８４】
また本実施形態のフィルタ処理部２１では、従来のスキャン相関処理で行われていた式（１）のＩＩＲフィルタ処理も行うように構成されている。この従来のスキャン相関処理は、注目画素（第１画素）の最新の受信データと、当該注目画素の過去の相関値データを用いて、当該注目画素の最新の相関値データを求めるものであるから、式（３）においてａ＝０、ｂ＝０となる（つまり、読出アドレスと書込アドレスが一致している）特殊なケースであると考えることができる。このように考えれば、式（１）の従来のスキャン相関処理は、レーダ映像上で移動しないエコーのみを通過させる空間フィルタとして把握できる。従って、式（１）の空間フィルタ処理によれば、自船に対して相対移動しないターゲットを探知できる。上記式（１）を改めて挙げると以下のとおりである。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ αＤn（ｘ，ｙ） ＋ （１−α）Ｇn-1（ｘ，ｙ）……（ｉ）
【００８５】
このように、本実施形態のフィルタ処理部２１は、上記の式（ａ）から式（ｉ）で示される９通りの空間フィルタ処理を行うように構成されている。
【００８６】
上記の空間フィルタ処理を行うためには、１スキャン前の相関値データを記憶しておく必要がある。本実施形態では、９通りの空間フィルタ処理を行うので、９通りの相関値データを記憶する必要がある。そこで演算部１２は、１スキャン分の相関値データを記憶可能な処理結果メモリを９つ備えている。９つの処理結果メモリ２０ａ〜２０ｉは、上記式（ａ）から式（ｉ）で表される９種類の空間フィルタ処理の何れかに対応している。
【００８７】
本実施形態におけるフィルタ処理部２１の処理の様子を、図５に模式的に示す。フィルタ処理部２１は、最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）が取得されるたびに、９つの処理結果メモリ２０ａ〜２０ｉから、それぞれ読出アドレスを異ならせて１スキャン前の相関値データを読み出す。これにより、１スキャン前の相関値データが、９通り得られる。なお図５に示すように、本実施形態では、フィルタ処理部２１が各処理結果メモリ２０ａ〜２０ｉから１スキャン前の相関値データを読み出す画素の位置（第２画素の位置）は、注目画素（第１画素）の９近傍の何れかとなっている。
【００８８】
フィルタ処理部２１は、１スキャン前の９通りの相関値データと、最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）と、に基づいて、上記式（ａ）から式（ｉ）で表される９通りの空間フィルタ処理を行い、９通りの相関値データＧn（ｘ，ｙ）を算出する。そして、９通りの最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を、それぞれ対応する処理結果メモリ２０ａ〜２０ｉに対して、注目画素の位置に対応した書込アドレスで書き込む。
【００８９】
以上の構成によれば、１つの注目画素について、レーダ映像上を上方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ａ）の出力）、下方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｂ）の出力）、左方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｃ）の出力）、右方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｄ）の出力）、左上方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｅ）の出力）、右上方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｆ）の出力）、左下方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｇ）の出力）、右下方向に移動するエコーを通過させた相関値データ（式（ｈ）の出力）、及び移動しないエコーを通過させた相関値データ（式（ｉ）の出力）の９通りの最新の相関値データが得られる。
【００９０】
レーダ映像生成部２２は、注目画素について得られた上記９通りの最新の相関値データに基づいて、当該注目画素の値を決定する。本実施形態のレーダ映像生成部２２は、ある注目画素について得られた９通りの相関値データの最大値を、当該注目画素の値として採用するように構成されている。レーダ映像生成部２２は、各画素の値を上記のようにして決定することにより、２次元画像であるレーダ映像を得る。
【００９１】
以上のように、本実施形態のレーダ受信信号処理装置６では、レーダ映像上で移動しないエコーを通過させる空間フィルタ（式（ｉ））の出力データに加えて、レーダ映像上で８方向に移動するエコーを通過させる空間フィルタ（式（ａ）〜（ｈ））の出力データに基づいて、レーダ映像を生成している。従って、レーダ映像上で移動しないエコー（従来のスキャン相関処理でも検出できていたエコー）に加えて、８方向に移動するエコー（従来のスキャン相関処理では検出できなかったエコー）を残したレーダ映像を得ることができる。
【００９２】
しかも、上記式（ａ）〜（ｉ）の空間フィルタは、従来のスキャン相関処理と同じくＩＩＲフィルタとして働くので、クラッタを良好に抑圧できる。従って、本実施形態のレーダ受信信号処理装置６で生成したレーダ映像によれば、自船に対して相対移動しないターゲットに加えて、８方向に相対移動するターゲットを良好に探知できる。
【００９３】
なお、ターゲットのエコーの移動方向が上記８方向に厳密に一致していない場合も有り得るが、この場合であっても、当該エコーは上記８通りの空間フィルタの何れかを通過できる。というのも、２次元の画像上で、ある画素に位置しているエコーが移動する際には、必ずその８近傍の画素の何れかを経由しなければならない。そこで、ある短い時間だけ見れば、エコーの移動方向は上記８方向の何れかであるとみなすことができる。このため、上下左右及び対角方向（斜め方向）の８方向に移動するエコーを通過させる空間フィルタを用意することにより、実質的にあらゆる方向に移動するエコーを通過させることができる。従って、レーダ映像上でのエコーの移動方向にかかわらず、当該エコーの信号レベルがスキャン相関処理によって低下してしまうことを防止できる。
【００９４】
また、上記の空間フィルタは、所定方向に移動するエコーのみを通過させるので、各空間フィルタの出力（相関値データ）に基づいて、エコーの移動方向を検出できる。そこで本実施形態の移動方向検出部２３は、９種類の空間フィルタが出力した相関値データに基づいて、エコーの移動方向を検出するように構成されている。
【００９５】
具体的には、移動方向検出部２３は、エコーが９種類の空間フィルタの何れを通過したかに基づいて、当該エコーの移動方向を検出する。例えば、注目画素について式（ａ）から式（ｉ）の９通りの空間フィルタ処理を行い、９通りの相関値データを得た場合において、式（ｆ）の空間フィルタ処理で得られた相関値データのみが大きな値を示し、他の空間フィルタ処理で得られた相関値データの値は小さかったとする。この場合、注目画素の位置のエコーは、式（ｆ）の空間フィルタを通過したと言える。前述のように、式（ｆ）は、右上に移動するエコーのみを通過させる空間フィルタである。そこで、この場合、移動方向検出部２３は、「注目画素のエコーは右上に移動している」と検出する。
【００９６】
移動方向検出部２３によって検出されたエコーの移動方向に関する情報は、ＴＴ（ターゲットトラッキング）などに応用できる。また、レーダ映像上でのエコーの表示色を、当該エコーの移動方向に応じて変化させるなど、エコーの移動方向に応じて処理を異ならせることができる。また例えば、上記のようにして取得した各エコーの移動方向の情報に基づいて、各ターゲットの自船に対する相対移動方向を判定することができる。この場合、例えば、近づくエコーは赤、遠ざかるエコーは青、移動しているが距離が変わらないエコーは黄、固定されているエコーは緑など、自船に対する相対移動方向に応じてレーダ映像上でのエコーの表示態様を異ならせると好適である。これによれば、ユーザに対して、より直感的に分かりやすく情報を提示できる。
【００９７】
以上で説明したように、本実施形態のレーダ受信信号処理装置６は、周囲のターゲットから得られたエコーに基づく受信データに対してスキャン相関処理を行って相関値データを取得する演算部１２を備える。演算部１２は、第１画素Ｐｘ１の位置に対応した最新の受信データと、第２画素Ｐｘ２の１スキャン前の相関値データと、を用いて、前記第１画素Ｐｘ１の最新の相関値データを取得するフィルタ処理部２１を備える。そして、第１画素Ｐｘ１は、第２画素Ｐｘ２から見て所定方向であって、かつ当該第２画素Ｐｘ２の周囲にある。
【００９８】
このように、スキャン相関処理を行う際に、注目画素（第１画素）と、注目画素からズレた位置の画素（第２画素）と、の相関値を求めることで、所定方向に移動するエコーを残すことができる。
【００９９】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更できる。
【０１００】
本発明のレーダ受信信号処理装置は、船舶用レーダに限らず、他の用途のレーダ装置にも採用できる。
【０１０１】
演算部１２はハードウェアとソフトウェアからなるコンピュータであるとしたが、これに限らず、演算部１２の機能（処理結果メモリ２０ａ〜２０ｉ、フィルタ処理部２１、レーダ映像生成部２２、移動方向検出部２３等の機能）の全部又は一部を、専用のハードウェアによって実現する構成であっても良い。
【０１０２】
上記実施形態では、１スキャン前の相関値データを処理結果メモリから読み出す際に、注目画素から見て所定方向とは反対方向にオフセットした読出アドレスを指定している。これにより、１スキャン前の相関値データを、所定方向にオフセットさせて読み出すことができる。しかしこれに代えて、最新の相関値データを処理結果メモリに書き込む際に、注目画素から見て所定方向にオフセットさせた書込アドレスを指定しても良い。これによれば、最新の相関値データを、所定方向にオフセットさせて書き込むことができる。この場合、処理結果メモリに書き込まれた時点で相関値データの位置が所定方向にオフセットしているので、処理結果メモリから１スキャン前の相関値データを読み出す際には、注目画素のアドレスをそのまま指定するだけで良い。
【０１０３】
より具体的には、処理結果メモリは、フィルタ処理部２１が取得した第２画素の相関値データを、第１画素（注目画素）の位置に記憶する。そして、フィルタ処理部２１は、第１画素（注目画素）の位置に対応した最新の受信データと、処理結果メモリの第１画素（注目画素）の位置に記憶されている相関値データ（第２画素の１スキャン前の相関値データ）と、の相関処理を行って第１画素（注目画素）の最新の相関値データを取得する。
【０１０４】
要は、処理結果メモリから相関値データを読み出すとき、又は処理結果メモリに相関値データを書き込むとき、の何れか一方で、アドレスをオフセットさせれば良い。読込アドレスから見て書込アドレスが所定方向にオフセットしていれば、当該所定方向に移動するエコーを通過させる空間フィルタを実現できる。
【０１０５】
レーダ映像生成部２２は、注目画素について得られた複数通りの相関値データの最大値を当該注目画素の値とするものとしたが、これに限らない。この他にも、例えば、複数の相関値データの平均値を注目画素の値とするなど、統計的な処理が考えられる。要は、注目画素について得られた複数の相関値データに基づいて、当該注目画素の値を１つに決定できれば良い。
【０１０６】
上記実施形態では、所定方向をそれぞれ異ならせた９通りの空間フィルタ処理を行うものとしているが、空間フィルタ処理は９通りに限定されない。例えば、式（ｅ）から式（ｈ）の空間フィルタ処理を省略し、式（ａ）から式（ｄ）、及び式（ｉ）の５種類の空間フィルタ処理のみを行うようにしても良い。この場合、レーダ映像上で上下左右の４方向に移動するエコーと、レーダ映像上で移動しないエコーと、を良好に検出できる。対角方向（斜め方向）に移動するエコーは検出しにくくなってしまうが、少なくとも従来のスキャン相関処理よりも悪化することは無い。また、このように演算部１２で行う空間フィルタ処理を少なくすれば、演算負荷を低減し、必要な処理結果メモリの容量も少なくて済むので、レーダ受信信号処理装置６を安価に構成できるメリットがある。
【０１０７】
また、本実施形態においては、式（ａ）から式（ｉ）に示すように、オフセット距離（式（３）中のａ及びｂ）は−１，０，１の何れかとなっている。つまり、注目画素の周囲にある画素（注目画素の９近傍の何れかの画素）についての１スキャン前の相関値データを取得するようになっているが、これに限定されるわけではない。オフセット距離ａ，ｂを適宜設定することにより、任意の方向に移動するターゲットを探知できる。
【０１０８】
なお、フィルタ処理部２１によって行われるＩＩＲフィルタ処理は、式（３）で表現できるものに限らない。フィルタ処理部２１によって行われるＩＩＲフィルタ処理をより一般化すると、以下の式（４）で表現できる。
Ｇn（ｘ，ｙ） ＝ ｆ（Ｄn（ｘ，ｙ），Ｇn-ｋ（ｘ−ａ，ｙ−ｂ））      （４）
【０１０９】
ｆは任意の関数、ｋは１以上の整数である。要は、最新の受信データＤn（ｘ，ｙ）と、過去の相関値データ（１スキャン前に限らない）と、に基づいて最新の相関値データＧn（ｘ，ｙ）を求めるＩＩＲフィルタであれば良い。また、関数ｆの内容は、ユーザによって選択できても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
１  レーダ装置
６  レーダ受信信号処理装置
１２  演算部（スキャン相関処理部）
２０ａ〜２０ｉ  処理結果メモリ（処理結果記憶部）
２１  フィルタ処理部
２２  レーダ映像生成部
【図１】
2014009966.tif 000003
【図２】
2014009966.tif 000004
【図３】
2014009966.tif 000005
【図４】
2014009966.tif 000006
【図５】
2014009966.tif 000007
【図６】
2014009966.tif 000008