(57)【要約】【課題】ターゲットまでの距離にかかわらず誤検出率と検出確率を一定に保つことを可能とする。【解決手段】レーダ装置１は、受信波を増幅してパルスを復調し、その振幅レベルを求め、時間窓の位置を設定して、時間窓を生成し、設定した時間窓の位置に応じて決まるターゲットまでの距離Ｒを求める。また、ＳＮＲが一定となるパルス同期加算回数Ｘを求め、Ｐn を一定とするような閾値をＸの値に応じて設定し、復調されたパルスのうち、設定された時間窓の時間区間内にあるパルスの振幅レベルをＸ回パルス同期加算し、パルス同期加算後のパルスの振幅レベルと設定した閾値との比較結果により、ターゲットを検出したかを判断する。ターゲットを検出しなかった場合は、時間窓の位置を更新し、ターゲットを検出した場合は、ターゲットまでの距離Ｒの情報をディスプレイ２２上に表示する。【選択図】図２
2006275634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置であって、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段とを備える
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
レーダ装置であって、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、
前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、
前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、
前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段とを備え、
前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新する
ことを特徴とするレーダ装置。
【請求項３】
レーダ装置におけるターゲット検出方法であって、
前記レーダ装置が、送信パルスをターゲットに対して送信するステップと、
前記レーダ装置が、受信パルスを受信するステップと、
前記レーダ装置が、前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するステップとを有する
ことを特徴とするターゲット検出方法。
【請求項４】
レーダ装置においてターゲットまでの距離を表示する距離表示方法であって、
前記レーダ装置が、送信パルスをターゲットに対して送信するステップと、
前記レーダ装置が、受信パルスを受信するステップと、
前記レーダ装置が、パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定するステップと、
前記レーダ装置が、前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成するステップと、
前記レーダ装置が、前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するステップと、
前記レーダ装置が、前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するステップと、
前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定するステップと、
前記レーダ装置が、前記受信パルスのうち、前記生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するステップと、
前記レーダ装置が、ターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するステップとを有し、
ターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新する
ことを特徴とする距離表示方法。
【請求項５】
レーダ装置のコンピュータに実行させるためのターゲット検出プログラムであって、
前記コンピュータを、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段として機能させるためのターゲット検出プログラム。
【請求項６】
レーダ装置のコンピュータに実行させるための、ターゲットまでの距離を表示する距離表示プログラムであって、
前記コンピュータを、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、
前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、
前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、
前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段として機能させるためのプログラムであって、
前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新する
ことを特徴とする距離表示プログラム。
【請求項７】
レーダ装置のコンピュータに実行させるためのターゲット検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータを、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段として機能させるためのターゲット検出プログラムを記録した記録媒体。
【請求項８】
レーダ装置のコンピュータに実行させるための、ターゲットまでの距離を表示する距離表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記コンピュータを、
送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、
受信パルスを受信する受信手段と、
パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、
前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、
前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、
前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、
前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、
前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段として機能させるためのプログラムであって、
前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新する
ことを特徴とする距離表示プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，レーダ技術に関し、特に、ターゲットまでの距離にかかわらず誤検出率と検出確率を一定に保つレーダ装置、ターゲット検出方法、距離表示方法、ターゲット検出プログラム、距離表示プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、レーダ装置を用いた距離測定方法の概略を示す図である。レーダ装置１００は、ＲＣＳ（レーダクロスセクション）がσ（ｄＢｓｍ）であるターゲット１０１に対して送信パルスを送信した時刻と、ターゲット１０１から受信パルスが返ってきた時刻との時間差に基づいて、ターゲット１０１までの距離Ｒを測定する。
【０００３】
図７は、従来のレーダ装置の機能ブロック図の一例である。レーダ装置３において、クロック発生部３１は、基準クロックを発生する。パルス生成部３２は、発生した基準クロックに基づいてパルスを生成する。変調部３３は、生成されたパルスで搬送波を変調して送信波を生成し、増幅部３４は送信波を増幅し、送信アンテナ３５は増幅後の送信波をターゲット（図７では図示を省略）に対して送信する。
【０００４】
増幅部３７は受信アンテナ３６が受信した受信波を増幅し、復調部３８は受信波からパルスを復調するとともに、パルスの振幅レベルを求め、パルスの振幅レベル情報をターゲット検出部３９に送信する。ターゲット検出部３９は、予め決められた閾値とパルスの振幅レベルとの比較結果に基づいて、ターゲットを検出し、ターゲットを検出したことを示すターゲット検出信号を信号処理部４０に送信する。
【０００５】
信号処理部４０は、送信波をターゲットに対して送信した時刻と受信波を受信した時刻との時間差に基づいて、ターゲットまでの距離を算出して、ディスプレイ４１上に表示する。
【０００６】
図８は、パルスレーダの基本原理を示す図である。図８（Ａ）はレーダ装置からターゲットに対して送信される送信パルス、図８（Ｂ）はレーダ装置が受信する受信パルスを示している。
【０００７】
図８に示すように、送信パルスをターゲットに対して送信してから受信パルスを受信するまでの時間をｔｄ、電波の速度をｃとすると、レーダ装置からターゲットまでの距離Ｒは、
Ｒ＝（ｃ×ｔｄ）／２      …式（１）
となる。
【０００８】
また、レーダ装置からターゲットに対して送信される送信パルスの電力をＰt 、レーダ装置が受信した受信パルスの電力をＰr 、アンテナ利得をＧ、波長をλとすると、
Ｐr ＝Ｐt Ｇ2 λ2 σ／（４π）3 Ｒ4     …式（２）
となる。
【０００９】
また、ｋをボルツマン定数、Ｔを動作温度、Ｂを等価受信帯域、Ｆを雑音指数とすると、
雑音電力Ｎ＝ｋＴＢＦ      …式（３）
となる。
【００１０】
従って、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio：信号対ノイズ比）は、
ＳＮＲ＝Ｐr ／Ｎとなる。
【００１１】
ここで、Ｐr ／Ｎは、一般に、
Ｐr ／Ｎ＝Ａ＋０．１２ＡＢ＋１．７Ｂ      …式（４）
と表せることが知られている（非特許文献１参照）。
【００１２】
但し、誤検出率をＰn 、検出確率Ｐd として、Ａ＝ｌｎ（０．６２／Ｐn ）、Ｂ＝ｌｎ（Ｐd ／１−Ｐd ）である。
【００１３】
図９は、パルス同期加算を行う場合のパルスレーダの原理を示す図である。図９（Ａ）は、レーダ装置からターゲットに対して送信されるパルスを示し、図９（Ｂ）は、各パルスの送信時から同一時間タイミング（例えばｔｄ時間経過後）にレーダ装置が受信したＸ個のパルスを示し、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）に示すＸ個の受信パルスを加算した後の受信信号を示している。
【００１４】
レーダ装置は、図９（Ｂ）に示すＸ個のパルスを加算して図９（Ｃ）に示す受信信号を得る。
【００１５】
このように、パルスの送信時を基準として同一時間タイミングで受信されたパルスを加算する操作を、パルス同期加算という。パルス同期加算は、ＳＮＲの改善のために行われる。
【００１６】
パルス同期加算を行う場合には、パルス同期加算の回数をＸとして、パルス同期加算後の受信信号電力Ｐr ’、雑音電力Ｎ’は、
Ｐr ’＝Ｐt Ｇ2 λ2 σ・Ｘ2 ／（４π）3 Ｒ4     …式（５）
Ｎ’＝ｋＴＢＦ・Ｘ      …式（６）
となり、
ＳＮＲ＝Ｐr ’／Ｎ’＝Ｘ・Ｐt Ｇ2 λ2 σ／（４π）3 Ｒ4 ＝Ｘ・Ｐr …式（７）
となる。
【００１７】
なお、ノイズを伴う信号の識別方法及び回路装置について、下記の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平０５−１３４０３２号公報
【非特許文献１】W.D. Albersheim, "A closed-form approximation to Robertson's detection characteristics," Proc.IEEE, 69, pp.839,1981.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従来のレーダ装置では、以下のような問題があった。すなわち、ＳＮＲは、式（２）、式（４）からわかるように、ターゲットまでの距離Ｒに依存する。従って、レーダ装置の性能を決める誤検出率Ｐn と検出確率Ｐd がターゲットまでの距離Ｒに依存する。
【００１９】
例えば、遠距離ターゲットの場合と近距離ターゲットの場合とでは、誤検出率が同じであっても、近距離ターゲットの場合は、ターゲット未検出の確率が上がる。
【００２０】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、ターゲットまでの距離にかかわらず誤検出率と検出確率を一定に保つレーダ装置、ターゲット検出方法、距離表示方法、ターゲット検出プログラム、距離表示プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するため、本発明は、まず、レーダ装置の受信アンテナが受信したパルスのうち、設定した時間窓の時間区間内にある受信パルスのみパルス同期加算する。時間窓とは、パルス同期加算の対象とするパルスを選択するための時間区間である。
【００２２】
図１は、時間窓を導入した場合のパルスレーダの原理を示す図である。図１（Ａ）はレーダ装置からターゲットに対して一定の時間間隔ｔprf で送信される送信パルスを示し、図１（Ｂ）は、時間軸上において、各送信パルスの送信時からｔｆ時間経過後の位置にあって、一定の時間区間幅Δｔを持った時間窓を示し、図１（Ｃ）は時間窓の時間区間内にある受信パルスを示している。
【００２３】
本発明においては、受信パルスのうち、時間窓の時間区間内にある図１（Ｃ）に示す受信パルスを選択し、パルス同期加算する。この手法を採ることにより、レーダ装置からの距離がＲからＲ＋ΔＲすなわち｛ｃ×（ｔｆ＋Δｔ）｝／２の距離であるターゲットを検出することができる。
【００２４】
本発明においては、さらに、時間窓の時間軸上における位置ｔｆを変化させる。つまり、ｔｆ＝ｎ・Δｔ（ｎ＝０，１，２，．．．，（ｔprf ／Δｔ）−１）として、ｎを順次変化させる。
【００２５】
そして、本発明は、ＲＣＳ一定のターゲットを仮定して、ＳＮＲが一定となるようなパルス同期加算の回数Ｘを求め、Ｘ回パルス同期加算を行う。本発明においては、ｔｆに応じて決まるターゲットまでの距離Ｒを算出し、算出したターゲットまでの距離Ｒに基づいて、例えば式（７）を用いて、ＳＮＲが一定となるようなパルス同期加算の回数Ｘを求める。
【００２６】
上記ｔｆに応じて決まるターゲットまでの距離Ｒとは、仮に時間軸上における位置ｔｆにおいてターゲットからのパルスを受信したとするとターゲットまでの距離として算出される値であり、Ｒ＝（ｃ×ｔｆ）／２という式から求められる。
【００２７】
そして、本発明は、Ｐn を一定とするような閾値をＸの値に応じて設定し、設定した閾値を用いてターゲットを検出する。すなわち、設定した閾値とパルス同期加算後の受信信号の振幅レベルとの比較結果に基づいて、ターゲットを検出する。
【００２８】
ターゲットが検出された場合、その時設定されている時間窓の位置ｔｆから決まるターゲットまでの距離Ｒの値、すなわち、上記算出したターゲットまでの距離Ｒの値を、ディスプレイ上に表示する。本発明は、ＳＮＲを一定に保つとともにＰn を一定にすることから、Ｐd も一定にすることができる。
【００２９】
すなわち、本発明は、レーダ装置であって、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段とを備えることを特徴とするレーダ装置である。
【００３０】
また、本発明は、レーダ装置であって、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段とを備え、前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新することを特徴とするレーダ装置である。
【００３１】
また、本発明は、レーダ装置におけるターゲット検出方法であって、前記レーダ装置が、送信パルスをターゲットに対して送信するステップと、前記レーダ装置が、受信パルスを受信するステップと、前記レーダ装置が、前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するステップとを有することを特徴とするターゲット検出方法である。
【００３２】
また、本発明は、レーダ装置においてターゲットまでの距離を表示する距離表示方法であって、前記レーダ装置が、送信パルスをターゲットに対して送信するステップと、前記レーダ装置が、受信パルスを受信するステップと、前記レーダ装置が、パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定するステップと、前記レーダ装置が、前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成するステップと、前記レーダ装置が、前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するステップと、前記レーダ装置が、前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するステップと、前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定するステップと、前記レーダ装置が、前記受信パルスのうち、前記生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するステップと、前記レーダ装置が、ターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するステップとを有し、ターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新することを特徴とする距離表示方法である。
【００３３】
また、本発明は、レーダ装置のコンピュータに実行させるためのターゲット検出プログラムであって、前記コンピュータを、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段として機能させるためのターゲット検出プログラムである。
【００３４】
また、本発明は、レーダ装置のコンピュータに実行させるための、ターゲットまでの距離を表示する距離表示プログラムであって、前記コンピュータを、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段として機能させるためのプログラムであって、前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新することを特徴とする距離表示プログラムである。
【００３５】
また、本発明は、レーダ装置のコンピュータに実行させるためのターゲット検出プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータを、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、前記受信パルスの振幅レベルを、信号対ノイズ比が一定となる回数だけパルス同期加算するとともに、誤検出率を一定とするように設定された閾値と前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルとの比較結果に基づいてターゲットを検出するターゲット検出手段として機能させるためのターゲット検出プログラムを記録した記録媒体である。
【００３６】
また、本発明は、レーダ装置のコンピュータに実行させるための、ターゲットまでの距離を表示する距離表示プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記コンピュータを、送信パルスをターゲットに対して送信する送信手段と、受信パルスを受信する受信手段と、パルス同期加算の対象とする受信パルスを選択するための時間区間である時間窓の時間軸上における位置を設定する時間窓位置設定手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置情報に基づいて、前記時間窓を生成する時間窓生成手段と、前記設定された時間窓の時間軸上における位置に応じて決まるターゲットまでの距離を算出するターゲット距離算出手段と、前記算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、信号対ノイズ比が一定となるようなパルス同期加算の回数を設定するパルス同期加算回数設定手段と、前記設定されたパルス同期加算の回数に基づいて、誤検出率を一定とするような閾値を設定する閾値設定手段と、前記受信パルスのうち、前記時間窓生成手段により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルを前記設定されたパルス同期加算の回数だけパルス同期加算し、前記パルス同期加算後の受信パルスの振幅レベルと前記設定された閾値との比較結果に基づいて、ターゲットが検出されたかまたはターゲットが検出されないかを判断するターゲット検出手段と、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されたと判断された場合に、前記算出されたターゲットまでの距離を表示するターゲット距離表示手段として機能させるためのプログラムであって、前記時間窓位置設定手段は、前記ターゲット検出手段によりターゲットが検出されないと判断された場合に、前記時間窓の時間軸上における位置を更新することを特徴とする距離表示プログラムを記録した記録媒体である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、ターゲットまでの距離にかかわらず誤検出率と検出確率を一定に保つレーダ装置、ターゲット検出方法、距離表示方法、ターゲット検出プログラム、距離表示プログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図２は、本発明のレーダ装置の機能ブロック図の一例である。レーダ装置１において、クロック発生部１１は、基準クロックを発生する。パルス生成部１２は、基準クロックの発生タイミングに基づいて、パルスを生成する。
【００３９】
変調部１３は、生成されたパルスで搬送波を変調して送信波を生成し、増幅部１４は送信波を増幅し、送信アンテナ１５は増幅後の送信波をターゲット（図２では図示を省略）に対して送信する。本発明の実施の形態においては、送信波をターゲットに対して一定の時間間隔ｔprf 毎に送信する。
【００４０】
受信アンテナ１６が受信波を受信すると、増幅部１７は受信波を増幅し、復調部１８が受信波から受信パルスを復調するとともに、受信パルスの振幅レベルを求め、受信パルスの振幅レベルの情報をターゲット検出部２０に送信する。
【００４１】
時間窓生成部１９は、信号処理部２１から送信された時間窓の位置情報（各送信波の送信時を基準とした、時間窓の時間軸上の位置）と、基準クロックの発生タイミングの情報とに基づいて、時間窓を生成し、生成した時間窓の情報（位置情報と時間区間幅Δｔの情報）をターゲット検出部２０に送信する。
【００４２】
時間窓生成部１９は、具体的には、各送信波の送信時からｔｆ時間経過後の位置にあって、一定の時間区間幅Δｔを持った時間窓を生成する。ここで、ｔｆ＝ｎ・Δｔ（ｎ＝０，１，２，．．．，（ｔprf ／Δｔ）−１）である。
【００４３】
ターゲット検出部２０は、復調部１８から各パルスの振幅レベルを受信するとともに、信号処理部２１から送信されたパルス同期加算回数（Ｘ回）の情報に基づいて、時間窓生成部１９により生成された時間窓の時間区間内にある受信パルスの振幅レベルをＸ回パルス同期加算する。また、ターゲット検出部２０は、パルス同期加算後の振幅レベルと、信号処理部２１から送信された閾値とを比較し、比較結果に基づいて、ターゲットの検出結果を示す信号を信号処理部２１に対して送信する。
【００４４】
ターゲット検出部２０は、例えば、パルス同期加算後の振幅レベルが閾値レベルを超える場合は、ターゲットを検出したことを示す信号（例えばビット論理が「１」の信号）を信号処理部２１に対して送信し、パルス同期加算後の振幅レベルが閾値以下の場合は、ターゲットが検出されなかったことを示す信号（例えばビット論理が「０」の信号）を信号処理部２１に対して送信する。
【００４５】
信号処理部２１は、時間窓の位置ｔｆを設定し、設定したｔｆに応じて決まるターゲットまでの距離Ｒを算出する。そして、算出されたターゲットまでの距離情報に基づいて、ＳＮＲが一定となるようなパルス同期加算の回数Ｘを求めるとともに、Ｐn を一定とするような閾値をＸの値に応じて設定し、パルス同期加算回数（Ｘ回）の情報と閾値の情報とをターゲット検出部２０に対して送信する。
【００４６】
また、信号処理部２１は、時間窓生成部１９に対して時間窓の位置情報を送信する。信号処理部２１は、ターゲット検出部２０からターゲットが検出されなかったことを示す信号を受信すると、時間窓の位置を更新する。すなわち、時間窓の位置ｔｆ＝ｎ・Δｔ（ｎ＝０，１，２，．．．，（ｔprf ／Δｔ）−１）において、ｎの値を増加させる。
【００４７】
信号処理部２１は、ターゲット検出部２０からターゲットを検出したことを示す信号を受信すると、その時設定されている時間窓の位置ｔｆに応じて決まるターゲットまでの距離Ｒの値、すなわち、上記算出したターゲットまでの距離Ｒの値をディスプレイ２２上に表示する。
【００４８】
なお、本発明においては、送信アンテナ１５が受信アンテナ１６を兼ねる構成を採ることもできる。
【００４９】
図３は、ターゲット検出部の構成の一例を示す図である。ターゲット検出部２０内の振幅レベル受信手段２００は、復調部１８からパルスの振幅レベル情報を受信する。時間窓情報受信手段２０１は、時間窓生成部１９により生成された時間窓の情報（位置情報と時間区間幅Δｔの情報）を受信する。
【００５０】
パルス同期加算手段２０２は、信号処理部２１からパルス同期加算回数（Ｘ回）の情報を受信し、振幅レベル受信手段２００が受信したパルスの振幅レベル情報と、時間窓情報受信手段２０１が受信した時間窓の位置情報と時間区間幅Δｔの情報とに基づき、当該時間窓の時間区間内にあるパルスの振幅レベルをＸ回パルス同期加算する。
【００５１】
ターゲット検出手段２０３は、信号処理部２１から閾値情報を受信して、パルス同期加算手段２０２によるパルス同期加算後の振幅レベルと閾値とを比較する。そして、その比較結果に基づいて、ターゲットを検出したか否かを判断する。ターゲット検出手段２０３は、ターゲットの検出結果を信号処理部２１に送信する。
【００５２】
図４は、信号処理部の構成の一例を示す図である。信号処理部２１内の時間窓位置設定手段２１０は、時間窓の位置を設定し、設定した時間窓の位置情報を時間窓生成部１９に送信する。また、時間窓位置設定手段２１０は、後述するターゲット検出結果受信手段２１４から、ターゲットが検出されなかったことを通知されたことをトリガとして、時間窓の位置を更新して、時間窓の位置を新たに設定する。すなわち、時間窓の位置ｔｆ＝ｎ・Δｔ（ｎ＝０，１，２，．．．，（ｔprf ／Δｔ）−１）において、ｎの値をインクリメントする。
【００５３】
ターゲット距離算出手段２１１は、設定された時間窓の位置に応じたターゲットまでの距離Ｒを算出する。
【００５４】
パルス同期加算回数決定・送信手段２１２は、ターゲット距離算出手段２１１により算出されたターゲットまでの距離Ｒに基づいて、ＳＮＲが一定となるようなパルス同期加算回数Ｘを決定し、パルス同期加算回数（Ｘ回）の情報をターゲット検出部２０に送信する。閾値設定・送信手段２１３は、Ｐn を一定とするような閾値をＸの値に応じて設定し、設定した閾値情報をターゲット検出部２０に対して送信する。
【００５５】
ターゲット検出結果受信手段２１４は、ターゲット検出部２０からターゲット検出結果の情報を受信し、受信したターゲット検出結果の情報が、ターゲットを検出したことを示す情報である場合は、ターゲットが検出されたことをターゲット距離表示手段２１５に対して通知する。ターゲット距離表示手段２１５は、ターゲット距離算出手段２１１によって算出されたターゲットまでの距離Ｒをディスプレイ２２上に表示する。
【００５６】
ターゲット検出結果受信手段２１４は、受信したターゲット検出結果の情報が、ターゲットが検出されなかったことを示す情報である場合は、ターゲットが検出されなかったことを時間窓位置設定手段２１０に通知する。
【００５７】
図５は、レーダ装置によるターゲットまでの距離の表示処理の一例を説明する図である。レーダ装置１は、受信波を受信すると（ステップＳ１）、受信波を増幅し（ステップＳ２）、パルスを復調する（ステップＳ３）。レーダ装置１は、復調したパルスの振幅レベルを求める（ステップＳ４）。
【００５８】
レーダ装置１は、時間窓の位置を設定して（ステップＳ５）、時間窓を生成する（ステップＳ６）。そして、レーダ装置１は、設定した時間窓の位置に応じて決まるターゲットまでの距離Ｒを求める（ステップＳ７）。レーダ装置１は、ＳＮＲが一定となるようなパルス同期加算の回数Ｘを求めるとともに（ステップＳ８）、Ｐn を一定とするような閾値をＸの値に応じて設定する（ステップＳ９）。
【００５９】
そして、レーダ装置１は、ステップＳ４において復調されたパルスのうち、設定された時間窓の時間区間内にあるパルスの振幅レベルをＸ回パルス同期加算する（ステップＳ１０）。また、パルス同期加算後のパルスの振幅レベルと、設定した閾値とを比較し（ステップＳ１１）、比較結果に基づいて、ターゲットを検出したかを判断する（ステップＳ１２）。
【００６０】
ターゲットを検出しなかった場合は、時間窓の位置を更新して（ステップＳ１３）、ステップＳ５に戻って新たな時間窓の位置を設定し、ターゲットを検出した場合は、ステップＳ７で求めたターゲットまでの距離Ｒの情報をディスプレイ２２上に表示して（ステップＳ１４）、処理を終了する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】時間窓を導入した場合のパルスレーダの原理を示す図である。
【図２】本発明のレーダ装置の機能ブロック図の一例である。
【図３】ターゲット検出部の構成の一例を示す図である。
【図４】信号処理部の構成の一例を示す図である。
【図５】レーダ装置によるターゲットまでの距離の表示処理の一例を説明する図である。
【図６】レーダ装置を用いた距離測定方法の概略を示す図である。
【図７】従来のレーダ装置の機能ブロック図の一例である。
【図８】パルスレーダの基本原理を示す図である。
【図９】パルス同期加算を行う場合のパルスレーダの原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、３、１００  レーダ装置
１１、３１  クロック発生部
１２、３２  パルス生成部
１３、３３  変調部
１４、１７、３４、３７  増幅部
１５、３５  送信アンテナ
１６、３６  受信アンテナ
１８、３８  復調部
１９  時間窓生成部
２０、３９  ターゲット検出部
２１、４０  信号処理部
２２、４１  ディスプレイ
１０１  ターゲット
２００  振幅レベル受信手段
２０１  時間窓情報受信手段
２０２  パルス同期加算手段
２０３  ターゲット検出手段
２１０  時間窓位置設定手段
２１１  ターゲット距離算出手段
２１２  パルス同期加算回数決定・送信手段
２１３  閾値設定・送信手段
２１４  ターゲット検出結果受信手段
２１５  ターゲット距離表示手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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