(57)【要約】複数の対象を含み、電磁放射によって照射された領域からの応答信号に、所望の対象を表すテンプレートが適用される。応答信号は、領域内の対象のそれぞれに明確に関連付けられた共振（例、共振周波数）を表す、極または減衰正弦波を含む。本発明の一実施形態は、所望の対象の極または減衰正弦波の周波数を利用して、領域からの応答信号内の極周波数の混合と比較される、テンプレートまたは櫛状パターンを構成する。比較は、領域内に所望の対象が存在することを示す、結果のスコアを生成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
帰還信号内の対象を判別するためのシステムであって、
信号を送信して、少なくとも１つの対象を含む領域を照射する送信器と、
前記領域から反射されて帰還した前記送信信号を受信する受信器と、
前記帰還信号を処理して、前記領域内に所望の対象が存在することを判断するプロセッサと
を備え、前記プロセッサは、
前記所望の対象と明確に関連付けられた一連の共振を表す減衰正弦波の特徴を含む、テンプレートを格納する記憶装置と、
前記テンプレートと前記領域からの前記帰還信号とを比較することによって、前記領域内に前記所望の対象が存在することを判断する検出モジュールと
を含む、システム。
【請求項２】
前記テンプレートは、前記減衰正弦波の周波数に対応する振幅値を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記検出モジュールは、
前記帰還信号内の減衰正弦波に関する情報を抽出する波形モジュールと、
前記抽出した情報内の減衰正弦波の周波数に対応する前記テンプレートからの振幅値を合計することによって、スコア値を決定するスコアモジュールと、
前記スコア値を閾値と比較することによって、前記領域内の前記所望の対象の存在を判断する比較モジュールと
を含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記波形モジュールは、マトリクスペンシル法の手法を利用して前記情報を抽出する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記閾値は、前記テンプレートに従って生成された無線動作特性曲線内の動作点に基づいて決定される、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記テンプレートは、前記所望の対象の実際の測定値に基づいて形成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記テンプレートは、前記所望の対象からの帰還信号に基づいて数学的に導出される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記波形モジュールは、
所定の期間のサンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングするサンプリングモジュールを含み、前記情報は、前記サンプリングされた帰還信号から抽出される、請求項３に記載のシステム。
【請求項９】
前記サンプリングモジュールは、静止サンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記サンプリングモジュールは、移動サンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングすることによって、前記帰還信号を走査する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記テンプレートは、前記減衰正弦波の周波数および減衰定数に対応する振幅値を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記記憶装置は、複数のテンプレートを格納しており、前記複数のテンプレートのそれぞれは対応する対象に関連付けられており、前記検出モジュールは、前記複数の対象のうちの１つに関連付けられた各テンプレートと前記帰還信号とを比較することによって、前記領域内の複数の対象の存在を判断する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
少なくとも１つの対象を含み、送信信号によって照射された領域から反射された帰還信号内の対象を判別する方法であって、
（ａ）前記所望の対象に関連付けられたテンプレートと前記領域からの前記帰還信号とを比較することによって、前記領域内の前記所望の対象の存在を判断するステップ
を含み、前記テンプレートは、前記所望の対象に明確に関連付けられた一連の共振を表す減衰正弦波の特徴を含む、方法。
【請求項１４】
前記テンプレートは、前記減衰正弦波の周波数に対応する振幅値を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ステップ（ａ）は、
（ａ．１）  前記帰還信号内の減衰正弦波に関する情報を抽出するステップと、
（ａ．２）  前記抽出した情報内の減衰正弦波の周波数に対応する前記テンプレートからの振幅値を合計することによって、スコア値を決定するステップと、
（ａ．３）  前記スコア値を閾値と比較することによって、前記領域内の前記所望の対象の存在を判断するステップと
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ａ．１）は、
（ａ．１．１）  マトリクスペンシル法の手法を前記帰還信号に適用することによって、前記情報を抽出するステップ
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ａ．３）は、
（ａ．３．１）  前記テンプレートに従って生成された無線動作特性曲線内の動作点に基づいて、前記閾値を決定するステップ
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記テンプレートは、前記所望の対象の実際の測定値に基づいて形成される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記テンプレートは、前記所望の対象からの帰還信号に基づいて数学的に導出される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ａ．１）は、
（ａ．１．１）  所定の期間のサンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングするステップ
をさらに含み、前記情報は、前記サンプリングされた帰還信号から抽出される、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
ステップ（ａ．１．１）は、
（ａ．１．１．１）  静止サンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングするステップ
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ステップ（ａ．１．１）は、
（ａ．１．１．１）  移動サンプリング窓内の前記帰還信号をサンプリングすることによって、前記帰還信号を走査するステップ
をさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記テンプレートは、前記減衰正弦波の周波数および減衰定数に対応する振幅値を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
ステップ（ａ）は、
（ａ．１）  前記領域内の複数の対象の存在を判断するステップ
をさらに含み、
前記複数の対象のそれぞれは、対応するテンプレートに関連付けられ、前記複数の対象のうちの１つに関連付けられた各テンプレートは、前記帰還信号と比較され、前記領域内のその対象の存在が判断される、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁送信からの帰還または応答信号に基づいた対象の検出に関する。特に、本発明は、複数の対象を含み、電磁送信によって照射された領域からの応答信号内の対象を判別することに関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物体を検出するために、物体または領域に電磁場を照射することができる。電磁信号は、物体または領域から反射され、これを受信および処理して対象物体を識別する。散乱応答または反射信号は、一般的に、減衰正弦波または極によって表すことができる、一連の共振（例、共振周波数等）を呈する。このパターンは固有のものであり、物体の識別に用いることができる。複数の従来の数学的手法を利用して、これらの正弦波のパラメータ（例、周波数、減衰定数等）を決定することができる。例えば、マトリクスペンシル法（Ｍａｔｒｉｘ  Ｐｅｎｃｉｌ  Ｍｅｔｈｏｄ：ＭＰＭ）は、対象となる波形または応答信号からのサンプルデータ点を２つの行列に配置する。行列は、行列の方程式の固有値として極パラメータ（例、周波数、減衰定数等）を提供するように扱われる。該手法は、Ｐｒｏｎｙ手法のような他の手法と比較して、安定性が高く、ノイズに対する感度が低いので、好適な手法である。
【０００３】
所望の対象が複数の対象を含むシーンの一部であるとき、その結果の散乱応答は、照射されたシーン内のすべての物体からの極を含むので、所望の対象の識別を遅らせたり、妨げたりする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、応答信号内の対象を判別することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、複数の対象を含む領域からの応答信号内の特定の対象物体を検出することである。
【０００６】
本発明のさらに別の目的は、複数の対象を含む領域からの応答信号に対象テンプレート（ｔａｒｇｅｔ  ｔｅｍｐｌａｔｅ）を適用して、その領域内の特定の対象を検出および識別することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的は、個々に、および／または組み合わせて達成することができるが、本発明は、本願明細書に添付された特許請求の範囲によって明示的に要求されていない限り、２つ以上の目的が組み合わされることが要求されていると解釈されるようには意図されていない。
【０００８】
本発明によれば、複数の対象を含み、電磁放射によって照射された領域からの応答信号に、所望の対象を表すテンプレートが適用される。応答信号は、領域内の対象のそれぞれに明確に関連付けられた共振（例、共振周波数）を表す、極または減衰正弦波を含む。本発明の一実施形態は、所望の対象の極または減衰正弦波の周波数を利用することにより、領域からの応答信号内の複数の極周波数の混合（ｍｉｘｔｕｒｅ）と比較可能な櫛状パターンを構成する。比較の結果、領域内に所望の対象が存在することを示すスコアが生成される。
【０００９】
前述およびさらなる本発明の目的、特徴、および利点は、特に添付図面を参照することによって、その特定の実施形態の以下の詳細な説明を考慮することで明らかになろう。なお、様々な図において、類似する構成要素には、類似する参照番号を用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、複数の対象物体を含み、電磁放射によって放射された領域からの応答信号内の所望の対象を識別する、本発明による対象判別を用いた例示的な対象検出システムを示す図である。
【図２】図２は、例示的な波形、すなわち応答信号、および移動サンプリング窓において８ナノ秒間の波形から抽出した、極または減衰正弦波の周波数のグラフ図である。
【図３Ａ】図３Ａは、所望の対象に対する周波数の篩またはテンプレート、および図２の図内の極または減衰正弦波の周波数のヒストグラムを含むグラフ図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの図の低周波部分の拡大図である。
【図４】図４は、分析によって例示的な波形から抽出された極または減衰正弦波の周波数の表示を含む、所望の対象の周波数の篩またはテンプレートのグラフ図である。
【図５】図５は、本発明による、周波数の篩またはテンプレートを例示的な波形に適用して、所望の対象を識別する様態を示す、手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、電磁送信による領域の照射によって形成された応答または帰還信号に基づいて、複数の対象物体を含む領域内の特定の対象の識別および／または検出を可能にする。所望の対象と明確に関連付けられた共振（例、共振周波数等）を表す極または減衰正弦波の周波数のテンプレートは、照射領域からの応答信号に適用される。応答信号は、領域内の対象のそれぞれに明確に関連付けられた共振を表す極または減衰正弦波の周波数を含む。テンプレートは、後述するように、応答信号内の極または減衰正弦波の周波数の混合と比較されることによって、その結果として領域内の所望の対象の存在を示すスコアを生成する。
【００１２】
本発明の対象判別を用いた例示的な対象検出システムを図１に示す。具体的には、対象検出システム５０は、送信器５２と、受信器５４と、プロセッサ５６とを含む。対象検出システムは、あらゆる所望の対象（例、航空機、地上車両、兵器等）の地上および／または空中ベースの検出のために、あらゆる好適な構造体（例、車両、ステーション等）内に配置すること、および／またはあらゆる好適なシステム（例、ナビゲーション、検出等）内に組み込むことができる。プロセッサは、後述するように、従来のマイクロプロセッサまたは制御器によって実装されること、およびシステムを制御して、電磁信号を送受信し、領域から反射された受信応答または帰還信号内の所望の対象を識別することが好ましい。送信器は、従来の送信器によって実装され、プロセッサの命令に従って、好ましくは電磁信号または他の適切な信号の形態で電磁放射を送信することが好ましい。受信器５４は、一般的に従来の受信器によって実装され、送信器によって送信されて照射領域から反射した信号を、好ましくは電磁信号または他の適切な信号の形態で受信するように構成される。受信器は、反射または応答信号を受信して、受信信号をプロセッサ５６による処理に好適な形態（例、デジタル信号等）に変換する。プロセッサは、後述するように、帰還信号を処理して、領域内の特定の対象を識別して示す。
【００１３】
電磁信号は、送信器５２によって複数の対象を有する領域に対して送信され、その領域を照射する。送信信号は、領域から反射されて受信器５４によって受信され、該受信器は、受信信号を変換してプロセッサ５６に提供して、領域内の特定の対象物体を識別する。散乱応答または反射信号は、減衰正弦波または極によって表すことができる一連の共振または共振周波数を含む。このパターンは、固有のものであり、特定の対象の識別に用いることができる。
【００１４】
移動サンプリング窓において８ナノ秒間の例示的な波形（例えば、電磁放射によって照射された領域からの帰還または応答信号）から抽出した、極または減衰正弦波の周波数のグラフ図を図２に示す。応答信号は、それぞれが領域内の対応する対象に明確に関連付けられたそれぞれの組の共振（例、共振周波数）を表す、極または減衰正弦波を含む。実線（例、図２に見られる）は、分析される波形を表し、時間（Ｘ軸）に対する極周波数（Ｙ軸）のグラフの様式で示される。図内の略円形の示標（例、図２に見られる）は、マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）手法を波形のサンプリング部分に適用することによって抽出された、極または減衰正弦波の周波数を示す。円形示標の各垂直線は、その時点で中央に置かれた８ナノ秒間のサンプリング窓における波形部分からの周波数を表す。
【００１５】
マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）手法は、所与の信号の主な周波数を識別する、従来の手法である（例、Ｆｏｕｒｉｅｒ解析または他の手法の拡張機能）。基本的に、物理系が励起されたときに、（例えば、物体が電磁放射によって照射された、物体が物理的な打撃力を受けた、等）該系は、指数的に減衰された正弦波の一連の特徴を含むリングダウン応答を提供する。マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）は、波形（例えば、測定を通じて得られたもの等）を処理して、波形内に含まれる減衰正弦波を、または減衰正弦波に対するベストフィット（ｂｅｓｔ  ｆｉｔ）を決定する。この情報を用いて、後述するように、帰還または応答信号内の所望の対象を識別することができる。
【００１６】
各対象物体は、前述のように、極または減衰正弦波の周波数によって表された一連の共振に関連付けられているので、所望の対象に関連付けられた極または減衰正弦波の周波数を含むテンプレートまたは周波数の篩が、照射領域から受信した応答信号に適用される。周波数の篩は、所望の対象に対する既知の極または減衰正弦波の周波数を使用して構成することができる。これらの周波数は、測定値によって得ることができる（例えば、所望の対象を電磁放射によって照射して、帰還または応答信号内の減衰正弦波または極を測定する、等）。所望の対象（例、ＡＫ−４７火器等）に対する例示的な周波数の篩、および波形極周波数のヒストグラムを図３Ａおよび３Ｂにグラフ様式に示す。グラフ図の実線（図３Ａおよび３Ｂに見られる）は、照射領域からの応答信号内の極または減衰正弦波の周波数（図２）のヒストグラム（例えば、多数の周波数の出現（Ｙ軸）が、周波数（Ｘ軸）に対してグラフ様式に描画される）を表し、グラフ図内の破線は、周波数の篩または所望の対象のテンプレートを表す。極または減衰正弦波の周波数に関する一部の幅は、一般的に、起こり得る測定誤差および計算誤差に対応するように、周波数の篩またはテンプレートの範囲内で提供される。これは、テンプレートの各周波数に集中する従来の分布（例、ガウス分布、一様分布等）によって達成することができる。
【００１７】
代替的に、周波数の篩またはテンプレートは、マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）計算によって得られた周波数のヒストグラムから構成することができる。特に、ＭＰＭ手法は、所望の対象の散乱または応答波形の一部（例、サンプリング窓内に含まれる部分）に適用することができる。サンプリング窓は、さらなるＭＰＭ計算を行うために、繰り返し移動される。ＭＰＭ計算によって識別された周波数の結果のヒストグラムは、対象の周波数におけるピークおよび適切な幅を含み、それによって、周波数の篩またはテンプレートに対する極または減衰正弦波の周波数を識別する。これらのヒストグラムは、人工的に構成される周波数の篩またはテンプレート（例えば、ヒストグラムおよび／または他のデータに基づいて数学的に形成された、周波数の篩またはテンプレート等）の形成をさらに援助することができる。
【００１８】
周波数の篩またはテンプレートは、所望の対象の周波数と重複する周波数を有する物体に対する判別を可能にするように、直接使用されるか、または、周波数の篩から引かれた他の対象物体のヒストグラムを有し得る。これはさらに、周波数の篩のあらゆる系統的なアーチファクトを除去する。周波数の篩は、応答波形（図２）内の極周波数の混合と比較されることによって、結果として、照射領域内の所望の対象の存在を示すスコアを生成する。
【００１９】
所望の対象に対する例示的な周波数の篩を図４に示す。破線の曲線（例、図４に見られる）は、周波数（Ｘ軸）に対する振幅（Ｙ軸）のグラフの様式で描画した周波数の篩を表し、図中、曲線上の略円形の示標は、分析（図２）によって例示的な波形から（例えば、下述するようにＭＰＭ手法を介して）抽出された周波数を示す。あらゆる所与の周波数（例、波形から抽出された周波数）での周波数の篩の振幅は、その所与の周波数での周波数の篩と応答波形との間の相関関係の測度を提供する。抽出された波形周波数での周波数の篩の振幅の合計は、スコア値を提供し、該値は、波形の周波数のパターンと周波数櫛のパターンとの間の相関関係または一致の程度を示す。スコア値大きくなれば、波形と周波数の篩との間の相関関係が高くなり、相関関係が十分高ければ、所望の対象が波形内に存在することを示す。例えば、抽出された周波数において周波数の篩と波形との間で完全に一致していると所望の対象の存在を示す高スコア値が形成され、一方で、篩と波形とが異なっていると低スコア値が形成される。
【００２０】
波形と、周波数の篩またはテンプレートが十分に一致したときには、所望の対象は、応答信号内で識別および／または検出される。一致は、振幅の合計結果（例えば、抽出された波形周波数での周波数の篩の振幅の合計）を、閾値と比較することによって達成される。閾値は、所望の対象の識別を可能にしながらも誤警報または誤検出の発生を最小限に抑えるように選択される。対象の検出に対する適切な閾値を決定するために較正が行われ、該閾値は、あらゆる好適な従来の手法を介して決定することができる。例えば、従来の無線動作特性（Ｒａｄｉｏ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：ＲＯＣ）曲線を用いた手法を用いて、閾値を決定することができる。この場合、ＲＯＣ曲線は、所望の対象の周波数の篩、および一般的に照射領域から受信したデータに基づいて生成される。所望の用途の要求に最も適合する動作点（例えば、特定の用途に対して、対象の検出と誤警報との間の適切なバランスを提供する動作点）は、生成されたＲＯＣ曲線から選択され、閾値の役割を果たす。
【００２１】
周波数の篩を、サンプリングした応答波形に適用して、照射領域内の所望の対象の存在を判断するやり方を図２および図５に示す。最初に、送信器５２が電磁信号を送信して領域を照射し、受信器５４は、照射領域から反射された信号を受信して、処理のためにその信号を変換してプロセッサ５６に提供する。ステップ７０で、周波数の篩は、前述のようにして種々の所望の対象物体（例、ＡＫ−４７または他の兵器、車両等）に対して構成することができ、プロセッサおよび／または関連付けられた構成要素（例、メモリ等）に格納される。周波数の篩は、あらゆる所望の形態（例、周波数の篩データのテーブル、周波数の篩データのリスト、グラフ様式等）で構成して格納することができる。
【００２２】
ステップ７２で、マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）計算が応答信号または対象波形に行われ、結果の周波数は、所望の対象に関連付けられた周波数の篩と比較される。特に、ステップ７４で、ＭＰＭ計算によって識別された主な周波数のそれぞれでの周波数の篩の振幅が決定および合算され、合計を形成する。対象の帰還信号にＭＰＭを行った周波数での篩の振幅の合計結果は、周波数櫛に関連付けられた対象の存在の判断に用いられるスコア値を提供する。スコアは、前述のように、ステップ７６で閾値と比較される。ステップ７８で、スコア値が閾値を超えていると判断された場合、ステップ８０で、所望の対象が、照射領域内に存在するものと識別されて示される。それ以外の場合は、ステップ８２で、所望の対象が、照射領域には存在しないものと示される。
【００２３】
一般的に、波形内には所望の信号部分とともにノイズが存在するので、単一のサンプリング窓（例、ノイズおよび所望の信号を有する）を使用すると、結果の値が歪曲される場合がある。したがって、応答信号または波形に行われるＭＰＭ計算は、篩のピーク値に対する時間を識別して確度を向上させるように、代替的に移動サンプリング窓を用いて行う（例、波形の走査等）ことができる。この場合、複数のサンプリング窓を利用することができ（例、５０〜１００個等）、結果の値が平均される。結果の値の平均化は、複数のサンプリング窓のそれぞれにおいて、ＭＰＭ計算によって生成された周波数のヒストグラム（例えば、多数の周波数の出現を、周波数に対してグラフ様式に描画する）によって達成することができる。複数の窓内の出現量（例、生成されたヒストグラムピーク等）が最も多い周波数を利用して、前述のように、それらの周波数において周波数の篩から振幅を取り出して合計し、スコア値を決定する。複数のサンプリング窓による手法は、単一のサンプリング窓を使用した場合と比較して、応答波形内に含まれる周波数をより正確に表す。さらに、本手法により、システムは、波形内の対象の位置が不明である場合に、応答波形を通じて走査を行って、所望の対象からの応答信号の波形に従って位置を決定することができる。
【００２４】
各サンプリング窓の時間間隔、および連続したサンプリング窓に対する応答波形内の進行（例えば、それぞれの波形を再サンプリングするためのサンプリング窓の進行）の量は、一般に、（パラメータ自体は、互いに同じ、または異なる値に設定することができるが）処理中は同じ値を保持する。一例として、サンプリング窓は、一般的に１０ナノ秒の最大時間間隔を含む。
【００２５】
さらに、人工的に構成した篩のパラメータ（例、中心周波数、振幅、幅等）を調整して、所望の対象に対する応答を最大化し、一方で、領域内に出現し得る他の物体に対する応答を最小限に抑えることができる。換言すれば、周波数の篩は、所望の対象の識別および／または検出に対してトレーニングすることができる。さらに、周波数の篩は、前述したものとほぼ同じ様態で応答波形から抽出した減衰正弦波（例、周波数、減衰定数等）との相関関係に対して、極周波数に加えて極減衰定数を含むことができる。この場合、周波数の篩は、複素平面（例、実軸および虚軸）上に分散させた極と、その平面の上にある表面輪郭内のピークを含む周波数の篩の振幅とで表すことができる（例えば、減衰定数を補償する複素周波数の篩の極を有する三次元のグラフィック表現（例、実軸、虚軸、および振幅軸））。所望の対象に対応する周波数および減衰定数は、より大きな振幅値を周波数の篩内に含む。これは、前述したものとほぼ同じやり方で所望の対象の検出および／または識別を容易にするために、同じまたは類似した周波数が波形から抽出されていると、高スコア値（例、振幅の和）を形成する。
【００２６】
本発明の動作を図１〜４を参照して説明する。最初に、送信器５２が電磁信号を送信して領域を照射し、受信器５４は、照射領域から反射された信号（例、図２の波形）を受信して、処理のためにその信号を変換してプロセッサ５６に提供する。周波数の篩は、前述のようにして種々の所望の対象物体（例、ＡＫ−４７または他の兵器、車両等）に対して構成することができ、プロセッサ５６に格納される（例、図３Ａおよび３Ｂ）。プロセッサは、マトリクスペンシル法（ＭＰＭ）計算を応答信号または対象波形に行う。これは、前述のように、１つ以上のサンプリング窓に対して行うことができる。決定されたＭＰＭ周波数のそれぞれでの周波数の篩の振幅を取り出して合算し、合計を形成する（例、図４）。合計結果は、閾値と比較してその周波数の篩に関連付けられた対象の存在を判断するスコアを提供する。それぞれが対応する対象に関連付けられた種々の周波数の篩またはテンプレートは、前述したものとほぼ同じ様態で波形に適用して、照射領域内の対応する対象の存在を判断することができる。
【００２７】
前述して図示した実施形態は、帰還信号内の対象を判別するための方法および装置を実装する多数の方法のうちのいくつかを表したに過ぎないものと理解されよう。
【００２８】
本発明のシステムは、多数の従来の、または他の送信器であって、あらゆる好適な周波数で、あらゆる好適なエネルギ形態（例、無線信号、マイクロ波、光信号等）で信号を送信することができる送信器と、多数の従来の、または他の受信器であって、あらゆる好適な周波数で、あらゆる好適なエネルギ形態（例、無線信号、マイクロ波、光信号等）で信号を受信することができる受信器とを含むことができる。受信器またはシステムは、あらゆる従来の、または他の回路（例、Ａ／Ｄコンバータ、混合器、下方変換器等）を含み、受信信号を、処理のためにあらゆる好適な形態（例、アナログ信号、デジタル信号等）に変換することができる。代替的に、本発明のシステムは、多数の組み合わせた送信／受信デバイスを含むことができる。対象検出システムは、あらゆる所望の対象（例、航空機、地上車両、兵器等）の地上および／または空中ベースの検出のために、あらゆる好適な構造体（例、車両、ステーション等）内に配置すること、および／またはあらゆる好適なシステム（例、ナビゲーション、検出等）内に組み込むことができる。
【００２９】
本発明のシステムのプロセッサは、あらゆる従来の、または他のマイクロプロセッサ、制御器、または回路によって実装され、本願明細書に記載された対象判別および他の機能を行うことができる。一方で、多数のプロセッサ、処理デバイス、または回路を本発明のシステム内に用いることができ、プロセッサの機能は、多数のハードウェア（例、プロセッサまたは他の処理デバイス、回路等）、および／またはソフトウェアモジュールまたはユニットによって実装され、それらの中にあらゆる形態で分散させることができる。本発明のシステムのプロセッサのためのソフトウェアは、あらゆる好適なコンピュータ言語で実装することができ、本願明細書に含まれる機能説明、および図に示されたフローチャートに基づいて、コンピュータおよびまたはプログラム技術の当業者によって開発することができる。さらに、種々の機能を行うソフトウェアの本願明細書におけるあらゆる引用は、ソフトウェア制御の下でそれらの機能を行うプロセッサに関連する。前述してフローチャートに示したソフトウェアおよび／またはアルゴリズムは、本願明細書に記載された機能を達成する、あらゆる様態に修正することができる。本発明のソフトウェアは、スタンドアロンのシステム上で、またはネットワークまたは他の通信媒体で接続されたシステム上で使用するために、記録可能な媒体（例、磁気または光媒体、磁気光学媒体、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリデバイス等）で利用することができ、および／またはネットワークまたは他の通信媒体を介して、システムに（例えば、搬送波、パケット等の形態で）ダウンロードすることができる。
【００３０】
周波数の篩またはテンプレートは、多数のものであり得、また、あらゆる所望の形態で（例えば、個々に、１つ以上のテンプレートを組み合わせて、等）応答または帰還信号と比較して、対象を判別するための相関関係を形成することができる。テンプレートは、所望の対象の実際の測定値に基づいて構成するか、または代替的に、人工的に構成するか、あるいはあらゆる従来の、または他の手法（例、ＭＰＭ等）を介して、種々のデータ（例、ヒストグラム等）から取り出すことができる。テンプレートは、所望の対象に対する多数の減衰正弦波または極周波数を含むことができ、また、対応する周波数に対するあらゆる好適な振幅または他の特徴値を含むことができる。振幅または他の特徴値（例、減衰定数、周波数等）は、あらゆる好適な形態で組み合わせて、スコア値（例、合計、平均、加重和等）を形成することができる。テンプレートは、あらゆる従来の、または他の手法（例、ガウス分布、一様分布、または極周波数に近似するあらゆる位置での他の分布等）によって決定することができる、極周波数を囲むあらゆる好適な幅を含むことができる。テンプレートは、対象判別を行うために、多数のあらゆる好適な特徴（例、極周波数、減衰定数等）を含むか、該特徴を補償して、対象判別を行うことができる。テンプレートは、多数のあらゆる従来の、または他の好適な記憶装置（例、プロセッサ、メモリ、データベース等）に格納するために、あらゆる好適なフォーマット（例、特徴のテーブルまたはリスト、あらゆる好適な改良型（例、時間、振幅、周波数等）等）で構成することができる。テンプレート内のパラメータまたは特徴は、あらゆる様態で調整して、１つ以上の特定の対象の検出を向上させることができる（例えば、テンプレートを特定の対象に対してトレーニングすることができる）。さらに、テンプレートは、物体に関連付けられた干渉周波数のヒストグラムを取り除くことによって修正して、所望の対象の検出を向上させることができる。テンプレートは、あらゆる種類の対象（例、車両、兵器、弾薬等）で利用するか、またはこれらに関連付けることができる。
【００３１】
本発明の対象判別は、多数の静止または移動サンプリング窓を利用することができ、サンプリング窓は、所望の対象の検出に好適な、あらゆる所望の時間間隔または持続期間（例、ナノ秒等）のものとすることができる。移動サンプリング窓は、あらゆる所望の間隔または程度だけ、帰還信号を通じて移動させることができ、複数のサンプリング間隔からのデータをあらゆる形態（例、和、平均化、加重和等）で組み合わせて、結果のスコアを形成することができる。対象判別は、多数のあらゆる従来の、または他の手法を用いて処理して、帰還信号（例、ＭＰＭ、Ｐｒｏｎｙ、Ｆｏｕｒｉｅｒ解析等）から情報（例、極周波数、減衰定数等）を抽出することができる。対象判別システムを利用して、あらゆる種類の対象（例、車両、兵器、弾薬等）を検出することができる。
【００３２】
閾値は、あらゆる従来の、または他の手法（例、ＲＯＣ曲線等）を介して決定し、あらゆる所望の値に設定して対象の検出に対する感度を制御することができる。スコア値は、あらゆる好適な手法を介して閾値と比較して、所望の対象の存在を判断することができる（例、より大きい、以上、等しい、未満、以下等）。システムは、（例えば、許容可能な範囲を提供するように、等）多数のスコア値と比較するための、多数の閾値を利用することができる。閾値の比較は、複数回行うことができ、比較をあらゆる形態で組み合わせて、検出を判断することができる（例えば、比較は、検出を示す前に、少なくとも特定回数の繰り返しにわたる検出を示す、等）。
【００３３】
上記の説明から、本発明は、帰還信号内の対象を判別するための斬新な方法および装置を提供し、所望の対象の極または減衰正弦波の周波数を利用して、電磁放射によって照射された領域からの応答信号内の極周波数の混合と比較して、その領域内の所望の対象の存在を判断することができる、櫛状パターンまたはテンプレートを構成するものと理解されよう。
【００３４】
帰還信号内の対象を判別するための新規であって改善された方法および装置の好適な実施形態を説明したが、本願明細書に記載された教示に照らして、他の改良、バリエーション、および変更が、当業者に提案されることが考えられる。したがって、すべての当該のバリエーション、改良、および変更は、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲に入ると考えられることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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