(57)【要約】【課題】ＳＮＲの条件に関わらず、精度よく到来波数を推定することができるようにする。【解決手段】  到来波数推定部１１が、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を検波し、到来波の波数Ｋハットとして、予め設定された固定スレッショルドＴm(1)より大きいコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2の個数を計数する。【選択図】図１
2015161573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に反射された反射波を受信して、前記反射波の受信信号を出力する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号の和ビームを形成して、前記和ビームをコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果から目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビン及び前記目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンを検出する目標検出手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号のうち、前記目標レンジビンにおける複数の受信信号の相関行列を算出し、前記相関行列を構成している各固有値に対応する固有ベクトルを算出する固有ベクトル算出手段と、
前記目標レンジビンにおける複数の受信信号に対して、前記固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分するコヒーレント積分手段と、
前記コヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、予め設定された閾値より大きい前記コヒーレント積分値の個数を計数する到来波数推定手段と
を備えた到来波数推定装置。
【請求項２】
前記到来波数推定手段は、
前記コヒーレント積分手段のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値を取得し、前記コヒーレント積分値が予め設定された閾値より大きいか否かを判定する複数の固定スレッショルド判定部と、
前記複数の固定スレッショルド判定部の判定結果のうち、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、前記個数を前記到来波の波数に認定する波数認定部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載の到来波数推定装置。
【請求項３】
前記固有ベクトル算出手段により算出された複数の固有ベクトルが、対応している固有値の大きさ順にソートされており、
前記複数の固定スレッショルド判定部が、前記コヒーレント積分手段から与えられるコヒーレント積分結果に係る固有ベクトルのソート結果にしたがって並べられている場合、
前記波数認定部は、或る固定スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示していても、或る固定スレッショルド判定部よりも１つ前に並んでいる固定スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より小さい旨を示していれば、或る固定スレッショルド判定部の判定結果を前記個数の計数対象から除外することを特徴とする請求項２記載の到来波数推定装置。
【請求項４】
目標に反射された反射波を受信して、前記反射波の受信信号を出力する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号の和ビームを形成して、前記和ビームをコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果から目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビン及び前記目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンを検出する目標検出手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号のうち、前記目標レンジビンにおける複数の受信信号の相関行列を算出し、前記相関行列を構成している各固有値に対応する固有ベクトルを算出する固有ベクトル算出手段と、
前記目標レンジビンにおける複数の受信信号に対して、前記固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分するコヒーレント積分手段と、
予め設定された誤判定確率に対応する閾値を算出し、前記コヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、前記閾値より大きい前記コヒーレント積分値の個数を計数する到来波数推定手段と
を備えた到来波数推定装置。
【請求項５】
前記到来波数推定手段は、
予め設定された誤判定確率に対応する閾値を算出する閾値算出部と、
前記コヒーレント積分手段のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値を取得し、前記コヒーレント積分値が前記閾値算出部により算出された閾値より大きいか否かを判定する複数の適応スレッショルド判定部と、
前記複数の適応スレッショルド判定部の判定結果のうち、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、前記個数を前記到来波の波数に認定する波数認定部とから構成されていることを特徴とする請求項４記載の到来波数推定装置。
【請求項６】
前記固有ベクトル算出手段により算出された複数の固有ベクトルが、対応している固有値の大きさ順にソートされており、
前記複数の適応スレッショルド判定部が、前記コヒーレント積分手段から与えられるコヒーレント積分結果に係る固有ベクトルのソート結果にしたがって並べられている場合、
前記波数認定部は、或る適応スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示していても、或る適応スレッショルド判定部よりも１つ前に並んでいる適応スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より小さい旨を示していれば、或る適応スレッショルド判定部の判定結果を前記個数の計数対象から除外することを特徴とする請求項５記載の到来波数推定装置。
【請求項７】
目標に反射された反射波を受信して、前記反射波の受信信号を出力する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号の和ビームを形成して、前記和ビームをコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果から目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビン及び前記目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンを検出する目標検出手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号のうち、前記目標レンジビンにおける複数の受信信号の相関行列を算出し、前記相関行列を構成している各固有値に対応する固有ベクトルを算出する固有ベクトル算出手段と、
前記目標レンジビンにおける複数の受信信号に対して、前記固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分する第１のコヒーレント積分手段と、
前記複数の受信手段から出力された受信信号のうち、前記目標レンジビン以外のレンジビンにおける複数の受信信号に対して、前記固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分する第２のコヒーレント積分手段と、
前記第２のコヒーレント積分手段による各コヒーレント積分結果を用いて、予め設定された誤判定確率に対応する閾値を算出し、前記第１のコヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、前記閾値より大きい前記コヒーレント積分値の個数を計数する到来波数推定手段と
を備えた到来波数推定装置。
【請求項８】
前記到来波数推定手段は、
前記第２のコヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果を用いて、予め設定された誤判定確率に対応する閾値を算出する閾値算出部と、
前記第１のコヒーレント積分手段のコヒーレント積分結果の中から、前記目標ドップラビンのコヒーレント積分値を取得し、前記コヒーレント積分値が前記閾値算出部により算出された閾値より大きいか否かを判定する複数の適応スレッショルド判定部と、
前記複数の適応スレッショルド判定部の判定結果のうち、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、前記個数を前記到来波の波数に認定する波数認定部とから構成されていることを特徴とする請求項７記載の到来波数推定装置。
【請求項９】
前記固有ベクトル算出手段により算出された複数の固有ベクトルが、対応している固有値の大きさ順にソートされており、
前記複数の適応スレッショルド判定部が、前記第１のコヒーレント積分手段から与えられるコヒーレント積分結果に係る固有ベクトルのソート結果にしたがって並べられている場合、
前記波数認定部は、或る適応スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より大きい旨を示していても、或る適応スレッショルド判定部よりも１つ前に並んでいる適応スレッショルド判定部の判定結果が、前記コヒーレント積分値が前記閾値より小さい旨を示していれば、或る適応スレッショルド判定部の判定結果を前記個数の計数対象から除外することを特徴とする請求項８記載の到来波数推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のコヒーレントパルスを送受信するセンサアレーシステム（例えば、レーダやソーナーなど）の受信信号に含まれる目標信号の数（以下、「到来波数」と称する）を推定する到来波数推定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
到来波数の推定処理では、通常、到来波数の判定確率と誤判定確率が重要な性能仕様となる。
誤判定確率は、受信信号には目標信号が含まれておらず、受信機雑音だけが含まれているのにも関わらず、誤って１以上の到来波数の推定を行ってしまう確率である。実際のセンサーシステムにおいては、誤判定確率を所望の一定値に制御しながら、優れた到来波数の判定特性が得られることが望まれる。
優れた到来波数の判定特性は、高いＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）では到来波数の判定確率が１００％に漸近する一方、低いＳＮＲでも、高い到来波数の判定確率を示すような特性である。
【０００３】
以下の非特許文献１に開示されている到来波数推定装置では、受信信号ベクトルの相関行列を構成している各固有値を求めて、複数の固有値を降順にソートしたのち、降順にソートした固有値からＡＩＣ（Ａｋａｉｋｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ）規範値を求め、最小のＡＩＣ規範値に基づいて到来波数の推定を行っている。
あるいは、相関行列を構成している各固有値からＭＤＬ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌｅｎｇｔｈ）規範値を求め、最小のＭＤＬ規範値に基づいて到来波数の推定を行っている。
しかし、いずれの方法で到来波数の推定を行っても、目標固有値と雑音固有値との差が小さくなるような低ＳＮＲの条件下では、到来波数の判定確率が劣化する問題がある。
以下の特許文献１及び非特許文献２に開示されている到来波数推定装置では、到来波数の判定確率が劣化する問題を解決するために、ＳＩＧＮＥＤ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｕｍｂｅｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｂｙ  Ｅｉｇｅｎｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）法を用いて、到来波数の推定を行っている。
【０００４】
ＳＩＧＮＥＤ法では、レーダの目標信号がヒット方向に複素正弦波として観測されることに着目し、降順に並べた上記固有値に対応する固有ベクトルをウェイトする固有ビームを求め、その固有ビームをＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等によってコヒーレント積分する。
そして、コヒーレント積分結果から目標ドップラビンに対応するコヒーレント積分値（以下、「ＭＣＩ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）値」と称する）を抽出し、そのＭＣＩ値からＭＤＬ規範値またはＡＩＣ規範値を求め、最小のＭＤＬ規範値または最小のＡＩＣ規範値に基づいて到来波数の推定を行う。
ＳＩＧＮＥＤ法では、ＭＤＬ規範値またはＡＩＣ規範値を求める前に、固有ビームをコヒーレント積分しているため、目標ＭＣＩ値と雑音ＭＣＩ値の差が固有値の場合と比べて大きくなる。このため、低ＳＮＲでの到来波数の判定確率が向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５５７６号公報（段落番号［０００６］、図１）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】M. Wax, T. Kailath, “Detection of signals by information theoretic criteria,” IEEE Trans. Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol.33, no.2, pp.387-392, Apr. 1985
【非特許文献２】高橋，平田，真庭，“固有ビームとパルスドップラーフィルタによるレーダ目標数推定方式，”電子情報通信学会論文誌B vol.J94-B No.4,2011年4月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の到来波数推定装置は以上のように構成されているので、ＳＩＧＮＥＤ法を用いれば、低ＳＮＲの条件下でも、到来波数の判定確率を高めることができる。しかし、ＭＤＬ単体による到来波数の判定確率が１００％に漸近するような比較的高いＳＮＲの条件下では、雑音ＭＣＩ値の分布が平坦にならないため、ＳＩＧＮＥＤ法による到来波数の判定確率が１００％に漸近しなくなり、到来波数の推定精度が劣化してしまう課題があった。
【０００８】
なお、ＳＩＧＮＥＤ法の内部処理では、ＭＤＬ規範値またはＡＩＣ規範値を用いるため、誤判定確率が一意に決まり、この誤判定確率を制御できない課題もある。これは、最小のＭＤＬ規範値または最小のＡＩＣ規範値に基づいて到来波数の推定を行うためである。ＭＤＬ規範値またはＡＩＣ規範値の誤判定確率は、例えば、受信機雑音のみを入力することで数値的に求めることは可能であるが、同値をセンサアレーシステムに要求される仕様に合わせることは困難である。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ＳＮＲの条件に関わらず、精度よく到来波数を推定することができる到来波数推定装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る到来波数推定装置は、目標に反射された反射波を受信して、その反射波の受信信号を出力する複数の受信手段と、複数の受信手段から出力された受信信号の和ビームを形成して、その和ビームをコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果から目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビン及び目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンを検出する目標検出手段と、複数の受信手段から出力された受信信号のうち、目標レンジビンにおける複数の受信信号の相関行列を算出し、その相関行列を構成している各固有値に対応する固有ベクトルを算出する固有ベクトル算出手段と、目標レンジビンにおける複数の受信信号に対して、固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分するコヒーレント積分手段とを設け、到来波数推定手段が、コヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果の中から、目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、予め設定された閾値より大きいコヒーレント積分値の個数を計数するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、目標レンジビンにおける複数の受信信号に対して、固有ベクトル算出手段により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算し、各乗算結果をそれぞれコヒーレント積分するコヒーレント積分手段を設け、到来波数推定手段が、コヒーレント積分手段における複数のコヒーレント積分結果の中から、目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、予め設定された閾値より大きいコヒーレント積分値の個数を計数するように構成したので、ＳＮＲの条件に関わらず、精度よく到来波数を推定することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による到来波数推定装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による到来波数推定装置の到来波数推定部１１を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２による到来波数推定装置の到来波数推定部１１を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３による到来波数推定装置を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３による到来波数推定装置の到来波数推定部２０を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４による到来波数推定装置の到来波数推定部２０を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５による到来波数推定装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態５による到来波数推定装置の到来波数推定部３３を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態６による到来波数推定装置の到来波数推定部３３を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による到来波数推定装置を示す構成図である。
図１において、素子アンテナ１−１〜１−Ｍは平面アレーアンテナを構成しており、目標に反射された反射波を入射する。ここでは、Ｍ個の素子アンテナ１−１〜１−Ｍが平面アレーアンテナを構成しているものを想定しているが、Ｍ個のサブアレーが平面アレーアンテナを構成しているものであってもよい。
受信機２−１〜２−Ｍは素子アンテナ１−１〜１−Ｍから入射された反射波（搬送周波数帯の信号）を受信し、その受信信号をベースバンド帯の信号に変換する。
ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍは受信機２−１〜２−Ｍにより変換されたベースバンド帯の受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換処理を実施し、ディジタルの受信信号を出力する。
なお、素子アンテナ１−ｍ、受信機２−ｍ及びＡＤ変換器３−ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）から受信手段が構成されている。
【００１４】
和ビーム形成部４はＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号に対して和ビームウェイトを与えることで、Ｍ個の受信信号の和ビームを形成し、その和ビームをコヒーレント積分処理部５に出力する処理を実施する。
コヒーレント積分処理部５は和ビーム形成部４から出力された和ビームをＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号を信号検出部６に出力する処理を実施する。
信号検出部６はコヒーレント積分処理部５から出力されたパルスドップラフィルタ信号から目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビン及び目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンを検出する処理を実施する。
なお、和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５及び信号検出部６から目標検出手段が構成されている。
【００１５】
相関行列算出部７はＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号のうち、信号検出部６により検出された目標レンジビンにおけるＭ個の受信信号の相関行列を算出する処理を実施する。
固有値・固有ベクトル算出部８は相関行列算出部７により算出された相関行列を構成している各固有値に対応する固有ベクトルを算出する処理を実施する。
なお、相関行列算出部７及び固有値・固有ベクトル算出部８から固有ベクトル算出手段が構成されている。
【００１６】
目標レンジビン固有ビーム形成部９はＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号のうち、信号検出部６により検出された目標レンジビンの受信信号に対して、固有値・固有ベクトル算出部８により算出された固有ベクトルをそれぞれ乗算することで、Ｍ個の固有ビーム（受信信号と固有ベクトルの乗算結果）を形成する処理を実施する。
コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍは目標レンジビン固有ビーム形成部９から出力された固有ビームをＤＦＴ等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号を到来波数推定部１１に出力する処理を実施する。
なお、目標レンジビン固有ビーム形成部９及びコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍからコヒーレント積分手段が構成されている。
【００１７】
到来波数推定部１１はコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたＭ個のパルスドップラフィルタ信号の中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンのコヒーレント積分値をそれぞれ取得し、到来波の波数として、予め設定された固定スレッショルド（閾値）より大きいコヒーレント積分値の個数を計数する処理を実施する。
なお、到来波数推定部１１は到来波数推定手段を構成している。
【００１８】
図１の例では、到来波数推定装置の構成要素である和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ及び到来波数推定部１１のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、これらの構成要素がコンピュータで構成されていてもよい。
これらの構成要素をコンピュータで構成する場合、和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ及び到来波数推定部１１の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００１９】
図２はこの発明の実施の形態１による到来波数推定装置の到来波数推定部１１を示す構成図である。
図２において、固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍはコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号の中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンのコヒーレント積分値を取得し、そのコヒーレント積分値が予め設定された固定スレッショルドより大きいか否かを判定する処理を実施する。
到来波数認定部１１ｂは固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍの判定結果のうち、コヒーレント積分値が固定スレッショルドより大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、その個数を到来波の波数に認定する処理を実施する。
【００２０】
次に動作について説明する。
図１の到来波数推定装置の処理内容を説明する前に、この到来波数推定装置における到来波数推定法の理論を説明する。
図１の到来波数推定装置では、Ｍ個の素子アンテナ１−１〜１−Ｍが平面アレーアンテナを構成しており、Ｋ個の目標信号（Ｋ＜Ｍ）が互いに異なる方向から到来するものとする。
2015161573.tif 000003
式（１）の左辺のｕkは第ｋ番目の目標信号の到来方向を示すベクトルである。なお、明細書の文章中では、電子出願の関係上、ベクトルを表す文字を太文字で表記することができないため、細字のｕkで表記している。
以下、ｕk以外のベクトルを表す文字も、明細書の文章中では、ｕkと同様に細字で表記する。
【００２１】
この場合、目標レンジビン（目標信号が存在しているレンジビン）における受信信号ベクトルは、下記の式（２）のように与えられる。
2015161573.tif 000004
式（２）において、ｘ（ｎ）は目標レンジビンにおける受信信号ベクトル、ｎはスナップショット（パルスヒット）番号、ｎ（ｎ）はガウス性受信機雑音ベクトルである。
また、ｓ（ｎ）は第ｋ番目の目標信号の複素振幅ｓk（ｎ）を要素とする下記の式（３）のような複素振幅ベクトルである。ただし、上添字Ｔは転置を表す記号である。
2015161573.tif 000005
また、Ａは目標信号の到来方向ｕkに対応するステアリングベクトルａ（ｕk）を列ベクトルに有する下記の式（４）のようなアレーマニフォルドである。
2015161573.tif 000006
【００２２】
ステアリングベクトルａ（ｕk）は、下記の式（５）のように表される。
2015161573.tif 000007
ただし、ａ（ｕk）はＭ次元ベクトルであり、ｍは素子アンテナの番号であり、ｍ＝１，２，・・・，Ｍである。
また、（ｘm，ｙm）は第ｍ番目の素子アンテナの配置位置を表すアンテナ開口面上の座標であり、ｇm（ｕk，ｖk）は第ｍ番目の素子アンテナの到来方向ｕkに対するゲインである。λは波長である。
【００２３】
スナップショット数Ｎの受信信号ベクトルｘ（ｎ）の相関行列Ｒxxハット（明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字の上に“＾”の記号を付することができないため、Ｒxxハットのように表記している）は、下記の式（６）により与えられる。ただし，上添字Ｈは複素共役転置を表している。
2015161573.tif 000008
【００２４】
なお、目標信号の複素振幅ｓk（ｎ）の相関が高い場合には、以下の非特許文献３に開示されている空間平均法を適用して、相関抑圧を行うことが可能である。この場合、空間平均法適用後の相関行列が式に対応する。
［非特許文献３］菊間信良，アレーアンテナによる適応信号処理，科学技術出版，1999年
【００２５】
相関行列Ｒxxハットは、下記の式（７）に示すように、固有値及び固有ベクトルを用いて表わすことができる。
2015161573.tif 000009
ここで、Λハットは、下記の式（８）に示すように、固有値λ1ハット，・・・，λMハットを対角項に有する対角行列であり、固有値λ1ハット，・・・，λMハットを下記の式（９）のように降順に並べたものである。なお、相関行列Ｒxxハットはエルミート行列であるため、固有値λ1ハット，・・・，λMハットは実数である。
2015161573.tif 000010
2015161573.tif 000011
【００２６】
また、Ｅハットは、下記の式（１０）に示すように、Ｍ個の固有値λ1ハット，・・・，λMハットに対応する固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを列ベクトルとする行列である。なお、相関行列Ｒxxハットはエルミート行列であるため、Ｍ個の固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットは互いに直交する。
2015161573.tif 000012
【００２７】
以下、Ｋ個の目標信号に対応する固有値λ1ハット，・・・，λKハットを信号固有値と称し、固有値λ1ハット，・・・，λKハットに対応する固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅKハットを信号固有ベクトルと称する。
また、（Ｍ−Ｋ）個の受信機雑音に対応する固有値λK+1ハット，・・・，λMハットを雑音固有値と称し、固有値λK+1ハット，・・・，λMハットに対応する固有ベクトルｅK+1ハット，・・・，ｅK+Mハットを雑音固有ベクトルと称する。
雑音固有ベクトルを列ベクトルとする行列を下記の式（１１）のように定義する。
2015161573.tif 000013
【００２８】
このとき、（Ｍ−Ｋ）個の雑音固有ベクトルが張る雑音部分空間とＫ個の信号固有ベクトルが張る部分空間は直交することから、雑音部分空間と到来方向θkに対応するステアリングベクトルは、下記の式（１２）のように直交する。ただし、０M×1はＭ×１の零ベクトルである。
2015161573.tif 000014
上述したＭＤＬやＡＩＣでは、上記の式（９）に示すように、雑音固有値より信号固有値の大きさが十分に大きいことを利用して目標数（到来波の波数）を推定している。
しかし、上記の非特許文献２で指摘されているように、ＳＮＲが低くなるほど、信号固有値と雑音固有値の差が小さくなり、目標数の推定精度が劣化していく問題がある。
【００２９】
受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対する固有ベクトルｅmハットをビームウェイトとするビームｙm（ｎ）ハット（以降、「固有ビーム」と称する）は、下記の式（１３）のように表わされる。
2015161573.tif 000015
ここで、Ｍ本の固有ビームのうち、信号固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅKハットによるＫ本の信号固有ビームｙm（ｎ）ハットは、下記の式（１４）のようになる。ただし、１≦ｍ≦Ｋであり、上添字＊は複素共役を表している。
2015161573.tif 000016
【００３０】
次に、雑音固有ベクトルｅK+1ハット，・・・，ｅK+Mハットによる（Ｍ−Ｋ）本の雑音固有ビームについて考える。
上記の式（１２）の性質を考慮すると、受信信号ベクトルｘ（ｎ）に含まれる目標信号はキャンセルされてしまって、式（１３）で表わされる固有ビームｙm（ｎ）ハットは雑音成分のみとなる。
したがって、雑音固有ビームは、下記の式（１５）のように表わされる。ただし、Ｋ＋１≦ｍ≦Ｍである。
2015161573.tif 000017
【００３１】
ここで、レーダにおける目標信号を考える。
一定のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ：パルス繰返し間隔）でサンプリングされたＫ個のレーダ目標信号であるｓk（ｎ）は、ラジアル速度に対応するドップラ周波数を有する複素正弦波信号として、下記の式（１６）のように表わすことができる。 
2015161573.tif 000018
式（１６）において、Ａkは複素振幅値、ｆkは規格化ドップラ周波数である。
【００３２】
ここでは、Ｋ個の規格化ドップラ周波数は互いに異なるものとする。また、Ｋ個のレーダ目標信号であるｓk（ｎ）は後述の離散フーリエ変換ＤＦＴによるパルスドップラフィルタによって同一ドップラビンに属するものとする。
信号固有ビームｙm（ｎ）ハットを表す式（１４）に対して、式（１６）のｓk（ｎ）を代入すると、レーダにおける信号固有ビームｙm（ｎ）ハットは、下記の式（１７）のように表わされる。
2015161573.tif 000019
式（１７）より、信号固有ビームｙm（ｎ）ハットは、Ｋ個の目標信号を合成したものであることがわかる。
【００３３】
そこで、式（１７）で表される信号固有ビーム及び式（１５）で表される雑音固有ビームの特性を踏まえ、その信号固有ビーム及び雑音固有ビームを離散フーリエ変換ＤＦＴによるパルスドップラフィルタに入力すると、パルスドップラフィルタの出力であるＺm（ｌ）ハットは、下記の式（１８）のように表わされる。
2015161573.tif 000020
ただし、ｌは０から（Ｎ−１）のレンジビン番号である。
【００３４】
このとき、既に述べたようにＫ個の目標信号は、１つのレンジビンにコヒーレント積分されるので、これを目標ドップラビンｌsと呼ぶことにする。
目標ドップラビンｌsは、到来波数の推定処理に先立つ目標検出処理で既知となる。即ち、受信信号ベクトルｘ（ｎ）の和ビームｙ（ｎ）に対して、離散フーリエ変換ＤＦＴによるパルスドップラフィルタを適用し、その出力に対する信号検出を行えば、信号が検出されるドップラビンが明らかになるためである。
2015161573.tif 000021
式（１９）において、ｗは和ビームウェイトである。
【００３５】
続いて、目標ドップラビンｌsのパルスドップラフィルタの検波出力である｜Ｚm（ｌs）ハット｜2（あるいは、｜Ｚm（ｌs）ハット｜）に対してスレッショルド判定を行う。
この結果、Ｍ個の判定結果ｂ（ｍ）が得られる。 
2015161573.tif 000022
よって、下記の式（２１）に示すように、スレッショルド判定による目標信号の検出回数を求めれば、到来波の波数を推定することができる。
2015161573.tif 000023
【００３６】
以下、図１の到来波数推定装置の処理内容を具体的に説明する。
素子アンテナ１−１〜１−Ｍは、レーダからパルス信号が放射された後、目標に反射された上記パルス信号の反射波（搬送周波数帯の信号）を入射する。
受信機２−１〜２−Ｍは、素子アンテナ１−１〜１−Ｍから反射波が入射されると、その反射波を受信し、その受信信号をベースバンド帯の信号に変換する。
ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍは、受信機２−１〜２−Ｍが受信信号をベースバンド帯の信号に変換すると、そのベースバンド帯の受信信号をディジタル信号に変換し、ディジタルの受信信号を出力する。
ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されるＭ個の受信信号を並べてベクトル表記したものが、上記の式（２）に示す受信信号ベクトルｘ（ｎ）である。
【００３７】
和ビーム形成部４は、ＡＤ変換器３−１〜３−ＭからＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）を受けると、上記の式（１９）に示すように、その受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対して和ビームウェイトｗを与えることで、Ｍ個の受信信号の和ビームｙ（ｎ）を形成し、その和ビームｙ（ｎ）をコヒーレント積分処理部５に出力する。
コヒーレント積分処理部５は、和ビーム形成部４から和ビームｙ（ｎ）を受けると、その和ビームｙ（ｎ）をＤＦＴ等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号を信号検出部６に出力する。
【００３８】
信号検出部６は、コヒーレント積分処理部５からパルスドップラフィルタ信号を受けると、そのパルスドップラフィルタ信号に含まれている各レンジビンのコヒーレント積分値と予め設定されたスレッショルドとを比較し、コヒーレント積分値がスレッショルドより高いレンジビンを目標信号が存在しているレンジビンである目標レンジビンを検出し、その目標レンジビンの検出結果を相関行列算出部７及び目標レンジビン固有ビーム形成部９する。
また、信号検出部６は、目標信号が存在しているドップラビンである目標ドップラビンｌsを検出し、その目標ドップラビンｌsの検出結果を到来波数推定部１１に出力する。
【００３９】
相関行列算出部７は、信号検出部６から目標レンジビンの検出結果を受けると、上記の式（６）に示すように、ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）のうち、その目標レンジビンに対応する受信信号ベクトルｘ（ｎ）の相関行列Ｒxxハットを算出する。
固有値・固有ベクトル算出部８は、相関行列算出部７が目標レンジビンに対応する受信信号ベクトルｘ（ｎ）の相関行列Ｒxxハットを算出すると、上記の式（７）に基づいて、その相関行列Ｒxxハットを構成している各固有値λ1ハット，・・・，λMハットを算出する。
また、固有値・固有ベクトル算出部８は、その固有値λ1ハット，・・・，λMハットに対応する固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを算出し、その固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを目標レンジビン固有ビーム形成部９に出力する。
【００４０】
目標レンジビン固有ビーム形成部９は、固有値・固有ベクトル算出部８から固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを受けると、上記の式（１３）に示すように、ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）のうち、目標レンジビンの受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対して、その固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを乗算することで、Ｍ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットを形成し、Ｍ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットをコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍに出力する。
コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍは、目標レンジビン固有ビーム形成部９から固有ビームｙm（ｎ）ハットを受けると、上記の式（１８）に示すように、その固有ビームｙm（ｎ）ハットをＤＦＴ等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットを到来波数推定部１１に出力する。
【００４１】
到来波数推定部１１の固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍは、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍからパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットを受けると、そのパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2（あるいは、｜Ｚm（ｌs）ハット｜）を検波する。
固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍは、目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を検波すると、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が予め設定された固定スレッショルドＴm(1)より大きいか否かを判定し、上記の式（２０）に示すような判定結果ｂ（ｍ）を到来波数認定部１１ｂに出力する。
【００４２】
到来波数推定部１１の到来波数認定部１１ｂは、固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍから判定結果ｂ（ｍ）を受けると、それらの判定結果ｂ（ｍ）のうち、コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が固定スレッショルドＴm(1)より大きい旨を示している判定結果の個数を計数する。
即ち、到来波数認定部１１ｂは、上記の式（２１）に示すように、固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍから出力された判定結果ｂ（ｍ）のうち、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数する。
到来波数認定部１１ｂは、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数すると、その個数Ｋハットを到来波の波数（目標数）に認定する。
【００４３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対して、固有値・固有ベクトル算出部８により算出された固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを乗算することで、Ｍ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットを形成する目標レンジビン固有ビーム形成部９と、Ｍ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットをコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットを出力するコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍとを設け、到来波数推定部１１が、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を検波し、到来波の波数Ｋハットとして、予め設定された固定スレッショルドＴm(1)より大きいコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2の個数を計数するように構成したので、ＳＮＲの条件に関わらず、精度よく到来波数を推定することができる効果を奏する。
即ち、この実施の形態１は、ＳＩＧＮＥＤ法の問題を解決するものであり、比較的高いＳＮＲの条件下では、目標数の判定確率を１００％に漸近させることができる。また、到来波数推定部１１が用いる固定スレッショルドＴm(1)を適宜変更することで、誤判定確率を一定に制御することができる。
【００４４】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による到来波数推定装置の到来波数推定部１１を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−Ｍには、上記実施の形態１と同様に、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットが入力される。
即ち、固定スレッショルド判定部１１ａ−１に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ1（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−１から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ1ハットが乗算された固有ビームｙ1（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果であり、固定スレッショルド判定部１１ａ−２に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ2（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−２から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ2ハットが乗算された固有ビームｙ2（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
また、固定スレッショルド判定部１１ａ−Ｍに入力されるパルスドップラフィルタ信号ＺM（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−Ｍから出力された受信信号に対して固有ベクトルｅMハットが乗算された固有ビームｙM（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
このとき、固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットに対応する固有値λ1ハット，・・・，λMハットの大小関係は、上記の式（９）の通りである。
【００４５】
到来波数認定部１１ｃは、図２の到来波数認定部１１ｂと同様の方法で、到来波の波数Ｋハットを推定するが、その際、或る固定スレッショルド判定部１１ａ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）が１であっても（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が固定スレッショルドＴm(1)より大きい旨を示している）、固定スレッショルド判定部１１ａ−ｍより１つ前に並んでいる固定スレッショルド判定部１１ａ−（ｍ−１）の判定結果ｂ（ｍ−１）が０であれば（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が固定スレッショルドＴm(1)より小さい旨を示している）、固定スレッショルド判定部１１ａ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）を個数の計数対象から除外するようにする。
【００４６】
具体的には、以下の通りである。
ここでは、説明の便宜上、目標レンジビン固有ビーム形成部９により形成されるＭ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットのうち、第１番目から第Ｋ番目の固有ビームｙ1（ｎ）ハット〜ｙK（ｎ）ハットには目標信号が含まれているが、第Ｋ＋１番目から第Ｍ番目の固有ビームｙK+1（ｎ）ハット〜ｙM（ｎ）ハットには目標信号が含まれておらず、受信機雑音だけが含まれているものとする。
このことを踏まえ、具体的な状況を用いて説明を進める。例えば、Ｍ＝８、Ｋ＝２の場合を考える。
【００４７】
この状況下では、本来的には、固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（２２）のようになる。
2015161573.tif 000024
しかし、例えば、受信機雑音だけを含む固有ビームｙ4（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果から検波された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が偶発的に固定スレッショルドＴm(1)より大きくなることで、固定スレッショルド判定部１１ａ−４の判定結果ｂ（４）に誤りが発生すると、固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（２３）のようになる。
2015161573.tif 000025
【００４８】
上記実施の形態１における図２の到来波数認定部１１ｂでは、誤検出が発生している固定スレッショルド判定部１１ａ−４の判定結果ｂ（４）も計数対象に含めてしまうため、到来波の波数の推定結果が３（Ｋハット＝３）になり、到来波判定確率が劣化する。
この実施の形態２では、上記のような誤検出が発生しても、到来波判定確率の劣化を防ぐため、到来波数認定部１１ｃは、到来波の波数Ｋハットとして、“１”の判定結果が連続している判定結果だけを計数対象にして、１つ前の判定結果が“０”の判定結果は“１”であっても、計数対象から除外する。
固定スレッショルド判定部１１ａ−１〜１１ａ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）が式（２３）の場合、固定スレッショルド判定部１１ａ−１の判定結果ｂ（１）と固定スレッショルド判定部１１ａ−２の判定結果ｂ（２）は、連続して“１”であるため、計数対象となるが、固定スレッショルド判定部１１ａ−４の判定結果ｂ（４）は、１つ前の固定スレッショルド判定部１１ａ−３の判定結果ｂ（３）が“０”であるため、計数対象から除外する。
その結果、到来波の波数の推定結果が２（Ｋハット＝２）になり、到来波判定確率の劣化が抑制される。
【００４９】
実施の形態３．
図４はこの発明の実施の形態３による到来波数推定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
到来波数推定部２０は予め設定されているセンサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な閾値である適応スレッショルドＴm(2)を算出し、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたＭ個のパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2をそれぞれ取得し、到来波の波数Ｋハットとして、その適応スレッショルドＴm(2)より大きいコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2の個数を計数する処理を実施する。なお、到来波数推定部２０は到来波数推定手段を構成している。
【００５０】
図４の例では、到来波数推定装置の構成要素である和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ及び到来波数推定部２０のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、これらの構成要素がコンピュータで構成されていてもよい。
これらの構成要素をコンピュータで構成する場合、和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ及び到来波数推定部２０の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００５１】
図５はこの発明の実施の形態３による到来波数推定装置の到来波数推定部２０を示す構成図である。
図５において、適応スレッショルド係数算出部２０ａはセンサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)とスナップショット数Ｎとを用いて、その誤判定確率Ｐfa(Proposed)が一定になる適応スレッショルド係数αm(2)を算出する処理を実施する。
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍはコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍより出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットから雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2を算出し、その雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2と適応スレッショルド係数算出部２０ａにより算出された適応スレッショルド係数αm(2)から一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(2)を算出する処理を実施する。
なお、適応スレッショルド係数算出部２０ａ及び適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍから閾値算出部が構成されている。
【００５２】
また、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍはコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたＭ個のパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を取得し、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より大きいか否かを判定する処理を実施する。
到来波数認定部２０ｃは適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍの判定結果ｂ（１）〜ｂ（Ｍ）のうち、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、その個数を到来波の波数に認定する処理を実施する。
【００５３】
次に動作について説明する。
到来波数推定部２０以外は、上記実施の形態１と同様であるため、到来波数推定部２０の処理内容だけを説明する。
到来波数推定部２０の適応スレッショルド係数算出部２０ａは、下記の式（２４）に示すように、センサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)とスナップショット数Ｎとを用いて、その誤判定確率Ｐfa(Proposed)が一定になる適応スレッショルド係数αm(2)を算出する。
2015161573.tif 000026
Ｎ’＝Ｎ−Ｎg−１
ただし、Ｎgは目標ドップラビンｌsの両側にある複数のドップラビン（以降、「ガードドップラビン」と称する）である。
【００５４】
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍは、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍからパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットを受けると、そのパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットから雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2を算出する。
即ち、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍは、スナップショット数Ｎに相当するＮ個のドップラビンの検波出力（＝パルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハット）から、目標ドップラビンｌs及びガードドップラビンＮgの検波出力を除外することで、受信機雑音だけからなるＮ’個のドップラビンにおける雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2を算出する。
【００５５】
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍは、雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2を算出すると、下記の式（２５）に示すように、その雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2と適応スレッショルド係数算出部２０ａにより算出された適応スレッショルド係数αm(2)から一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(2)を算出する。
2015161573.tif 000027
【００５６】
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍは、適応スレッショルドＴm(2)を算出すると、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2（あるいは、｜Ｚm（ｌs）ハット｜）を検波する。
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍは、目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を検波すると、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より大きいか否かを判定し、上記の式（２０）に示すような判定結果ｂ（ｍ）を到来波数認定部２０ｃに出力する。
【００５７】
到来波数認定部２０ｃは、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍから判定結果ｂ（ｍ）を受けると、それらの判定結果ｂ（ｍ）のうち、コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より大きい旨を示している判定結果の個数を計数する。
即ち、到来波数認定部２０ｃは、上記の式（２１）に示すように、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍから出力された判定結果ｂ（ｍ）のうち、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数する。
到来波数認定部２０ｃは、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数すると、その個数Ｋハットを到来波の波数（目標数）に認定する。
【００５８】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍが、一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(2)を算出し、その適応スレッショルドＴm(2)を用いて判定するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する他に、雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2の変動と無関係に、センサーシステムの誤判定確率を所望の一定値に制御することができる効果を奏する。
【００５９】
実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４による到来波数推定装置の到来波数推定部２０を示す構成図であり、図において、図５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍには、上記実施の形態３と同様に、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットが入力される。
即ち、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ1（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−１から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ1ハットが乗算された固有ビームｙ1（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果であり、適応スレッショルド判定部２０ｂ−２に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ2（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−２から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ2ハットが乗算された固有ビームｙ2（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
また、適応スレッショルド判定部２０ｂ−Ｍに入力されるパルスドップラフィルタ信号ＺM（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−Ｍから出力された受信信号に対して固有ベクトルｅMハットが乗算された固有ビームｙM（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
このとき、固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットに対応する固有値λ1ハット，・・・，λMハットの大小関係は、上記の式（９）の通りである。
【００６０】
到来波数認定部２０ｄは、図５の到来波数認定部２０ｃと同様の方法で、到来波の波数Ｋハットを推定するが、その際、或る適応スレッショルド判定部２０ｂ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）が１であっても（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より大きい旨を示している）、適応スレッショルド判定部２０ｂ−ｍより１つ前に並んでいる適応スレッショルド判定部２０ｂ−（ｍ−１）の判定結果ｂ（ｍ−１）が０であれば（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(2)より小さい旨を示している）、適応スレッショルド判定部２０ｂ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）を個数の計数対象から除外するようにする。
【００６１】
具体的には、以下の通りである。
ここでは、説明の便宜上、目標レンジビン固有ビーム形成部９により形成されるＭ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットのうち、第１番目から第Ｋ番目の固有ビームｙ1（ｎ）ハット〜ｙK（ｎ）ハットには目標信号が含まれているが、第Ｋ＋１番目から第Ｍ番目の固有ビームｙK+1（ｎ）ハット〜ｙM（ｎ）ハットには目標信号が含まれておらず、受信機雑音だけが含まれているものとする。
このことを踏まえ、具体的な状況を用いて説明を進める。例えば、Ｍ＝８、Ｋ＝２の場合を考える。
【００６２】
この状況下では、本来的には、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（２６）のようになる。
2015161573.tif 000028
しかし、例えば、受信機雑音だけを含む固有ビームｙ4（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果から検波された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が偶発的に適応スレッショルドＴm(2)より大きくなることで、適応スレッショルド判定部２０ｂ−４の判定結果ｂ（４）に誤りが発生すると、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（２７）のようになる。
2015161573.tif 000029
【００６３】
上記実施の形態３における図５の到来波数認定部２０ｃでは、誤検出が発生している適応スレッショルド判定部２０ｂ−４の判定結果ｂ（４）も計数対象に含めてしまうため、到来波の波数の推定結果が３（Ｋハット＝３）になり、到来波判定確率が劣化する。
この実施の形態４では、上記のような誤検出が発生しても、到来波判定確率の劣化を防ぐため、到来波数認定部２０ｄは、到来波の波数Ｋハットとして、“１”の判定結果が連続している判定結果だけを計数対象にして、１つ前の判定結果が“０”の判定結果は“１”であっても、計数対象から除外する。
適応スレッショルド判定部２０ｂ−１〜２０ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）が式（２７）の場合、適応スレッショルド判定部２０ｂ−１の判定結果ｂ（１）と適応スレッショルド判定部２０ｂ−２の判定結果ｂ（２）は、連続して“１”であるため、計数対象となるが、適応スレッショルド判定部２０ｂ−４の判定結果ｂ（４）は、１つ前の適応スレッショルド判定部２０ｂ−３の判定結果ｂ（３）が“０”であるため、計数対象から除外する。
その結果、到来波の波数の推定結果が２（Ｋハット＝２）になり、到来波判定確率の劣化が抑制される。
【００６４】
実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５による到来波数推定装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
雑音レンジビン固有ビーム形成部３１はＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）のうち、信号検出部６により検出された目標レンジビン以外のレンジビンである雑音レンジビンの受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対して、固有値・固有ベクトル算出部８により算出された固有ベクトルｅmハットをそれぞれ乗算することで、Ｍ個の固有ビームｙm’（ｎ）ハットを形成する処理を実施する。
コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍは雑音レンジビン固有ビーム形成部３１から出力された固有ビームｙm’（ｎ）ハットをＤＦＴ等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを到来波数推定部３３に出力する処理を実施する。
なお、雑音レンジビン固有ビーム形成部３１及びコヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから第２のコヒーレント積分手段が構成されている。
また、この実施の形態５では、目標レンジビン固有ビーム形成部９及びコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから第１のコヒーレント積分手段が構成されている。
【００６５】
到来波数推定部３３はコヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを用いて、予め設定されているセンサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な閾値である適応スレッショルドＴm(3)を算出し、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたＭ個のパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2をそれぞれ取得し、到来波の波数Ｋハットとして、その適応スレッショルドＴm(3)より大きいコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2の個数を計数する処理を実施する。なお、到来波数推定部３３は到来波数推定手段を構成している。
【００６６】
図７の例では、到来波数推定装置の構成要素である和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ、雑音レンジビン固有ビーム形成部３１、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍ及び到来波数推定部３３のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、これらの構成要素がコンピュータで構成されていてもよい。
これらの構成要素をコンピュータで構成する場合、和ビーム形成部４、コヒーレント積分処理部５、信号検出部６、相関行列算出部７、固有値・固有ベクトル算出部８、目標レンジビン固有ビーム形成部９、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ、雑音レンジビン固有ビーム形成部３１、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍ及び到来波数推定部３３の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００６７】
図８はこの発明の実施の形態５による到来波数推定装置の到来波数推定部３３を示す構成図である。
図８において、適応スレッショルド係数算出部３３ａはセンサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)、スナップショット数Ｎ及び雑音レンジビン数Ｎ”を用いて、その誤判定確率Ｐfa(Proposed)が一定になる適応スレッショルド係数αm(3)を算出する処理を実施する。
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍはコヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを用いて、雑音検波出力の平均値（σm(2)ハット）2を算出し、その雑音検波出力の平均値（σm(2)ハット）2と適応スレッショルド係数算出部３３ａにより算出された適応スレッショルド係数αm(3)から一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(3)を算出する処理を実施する。
なお、適応スレッショルド係数算出部３３ａ及び適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍから閾値算出部が構成されている。
【００６８】
また、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍはコヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたＭ個のパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を取得し、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より大きいか否かを判定する処理を実施する。
到来波数認定部３３ｃは適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍの判定結果ｂ（１）〜ｂ（Ｍ）のうち、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より大きい旨を示している判定結果の個数を計数し、その個数を到来波の波数に認定する処理を実施する。
【００６９】
次に動作について説明する。
雑音レンジビン固有ビーム形成部３１、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍ及び到来波数推定部３３以外は、上記実施の形態１と同様であるため、雑音レンジビン固有ビーム形成部３１、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍ及び到来波数推定部３３の処理内容だけを説明する。
信号検出部６により検出される目標レンジビン以外のレンジビンの受信信号ベクトルｘ（ｎ）には受信機雑音だけが含まれていると想定する。
【００７０】
雑音レンジビン固有ビーム形成部３１は、固有値・固有ベクトル算出部８から固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを受けると、上記の式（１３）に示すように、ＡＤ変換器３−１〜３−Ｍから出力されたＭ個の受信信号である受信信号ベクトルｘ（ｎ）のうち、目標レンジビン以外のレンジビンである雑音レンジビンの受信信号ベクトルｘ（ｎ）に対して、その固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットを乗算することで、Ｍ個の固有ビームｙm’（ｎ）ハットを形成し、Ｍ個の固有ビームｙm’（ｎ）ハットをコヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍに出力する。
コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍは、雑音レンジビン固有ビーム形成部３１から固有ビームｙm’（ｎ）ハットを受けると、上記の式（１８）に示すように、その固有ビームｙm’（ｎ）ハットをＤＦＴ等によってコヒーレント積分し、そのコヒーレント積分結果であるパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを到来波数推定部３３に出力する。
【００７１】
到来波数推定部２０の適応スレッショルド係数算出部２０ａは、下記の式（２８）に示すように、センサーシステムで要求される一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)、スナップショット数Ｎ及び雑音レンジビン数Ｎ”を用いて、その誤判定確率Ｐfa(Proposed)が一定になる適応スレッショルド係数αm(3)を算出する。
2015161573.tif 000030
【００７２】
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍは、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを受けると、そのパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットにおける各ドップラビンの雑音検波出力の平均値（σm(2)ハット）2を算出する。
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍは、雑音検波出力の平均値（σm(2)ハット）2を算出すると、下記の式（２９）に示すように、その雑音検波出力の平均値（σm(2)ハット）2と適応スレッショルド係数算出部３３ａにより算出された適応スレッショルド係数αm(3)から一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(3)を算出する。
2015161573.tif 000031
【００７３】
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍは、適応スレッショルドＴm(3)を算出すると、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハットの中から、信号検出部６により検出された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2（あるいは、｜Ｚm（ｌs）ハット｜）を検波する。
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍは、目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2を検波すると、そのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より大きいか否かを判定し、上記の式（２０）に示すような判定結果ｂ（ｍ）を到来波数認定部３３ｃに出力する。
【００７４】
到来波数認定部３３ｃは、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍから判定結果ｂ（ｍ）を受けると、それらの判定結果ｂ（ｍ）のうち、コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より大きい旨を示している判定結果の個数を計数する。
即ち、到来波数認定部３３ｃは、上記の式（２１）に示すように、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍから出力された判定結果ｂ（ｍ）のうち、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数する。
到来波数認定部３３ｃは、ｂ（ｍ）＝１の判定結果の個数Ｋハットを計数すると、その個数Ｋハットを到来波の波数（目標数）に認定する。
【００７５】
以上で明らかなように、この実施の形態５によれば、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍが、コヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm’（ｌ）ハットを用いて、一定の誤判定確率Ｐfa(Proposed)の達成に必要な適応スレッショルドＴm(3)を算出し、その適応スレッショルドＴm(3)を用いて判定するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏する他に、雑音検波出力の平均値（σm(1)ハット）2の変動と無関係に、センサーシステムの誤判定確率を所望の一定値に制御することができるとともに、より高い目標数の判定確率を実現することができる効果を奏する。
【００７６】
実施の形態６．
図９はこの発明の実施の形態６による到来波数推定装置の到来波数推定部３３を示す構成図であり、図において、図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍには、上記実施の形態５と同様に、コヒーレント積分処理部１０−１〜１０−Ｍ及びコヒーレント積分処理部３２−１〜３２−Ｍから出力されたパルスドップラフィルタ信号Ｚm（ｌ）ハット，Ｚm’（ｌ）ハットが入力される。
即ち、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ1（ｌ）ハット，Ｚ1’（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−１から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ1ハットが乗算された固有ビームｙ1（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果であり、適応スレッショルド判定部３３ｂ−２に入力されるパルスドップラフィルタ信号Ｚ2（ｌ）ハット，Ｚ2’（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−２から出力された受信信号に対して固有ベクトルｅ2ハットが乗算された固有ビームｙ2（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
また、適応スレッショルド判定部３３ｂ−Ｍに入力されるパルスドップラフィルタ信号ＺM（ｌ）ハット，ＺM’（ｌ）ハットは、ＡＤ変換器３−Ｍから出力された受信信号に対して固有ベクトルｅMハットが乗算された固有ビームｙM（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果である。
このとき、固有ベクトルｅ1ハット，・・・，ｅMハットに対応する固有値λ1ハット，・・・，λMハットの大小関係は、上記の式（９）の通りである。
【００７７】
到来波数認定部３３ｄは、図８の到来波数認定部３３ｃと同様の方法で、到来波の波数Ｋハットを推定するが、その際、或る適応スレッショルド判定部３３ｂ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）が１であっても（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より大きい旨を示している）、適応スレッショルド判定部３３ｂ−ｍより１つ前に並んでいる適応スレッショルド判定部３３ｂ−（ｍ−１）の判定結果ｂ（ｍ−１）が０であれば（コヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が適応スレッショルドＴm(3)より小さい旨を示している）、適応スレッショルド判定部３３ｂ−ｍの判定結果ｂ（ｍ）を個数の計数対象から除外するようにする。
【００７８】
具体的には、以下の通りである。
ここでは、説明の便宜上、目標レンジビン固有ビーム形成部９により形成されるＭ個の固有ビームｙm（ｎ）ハットのうち、第１番目から第Ｋ番目の固有ビームｙ1（ｎ）ハット〜ｙK（ｎ）ハットには目標信号が含まれているが、第Ｋ＋１番目から第Ｍ番目の固有ビームｙK+1（ｎ）ハット〜ｙM（ｎ）ハットには目標信号が含まれておらず、受信機雑音だけが含まれているものとする。
このことを踏まえ、具体的な状況を用いて説明を進める。例えば、Ｍ＝８、Ｋ＝２の場合を考える。
【００７９】
この状況下では、本来的には、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（３０）のようになる。
2015161573.tif 000032
しかし、例えば、受信機雑音だけを含む固有ビームｙ4（ｎ）ハットのコヒーレント積分結果から検波された目標ドップラビンｌsのコヒーレント積分値｜Ｚm（ｌs）ハット｜2が偶発的に適応スレッショルドＴm(3)より大きくなることで、適応スレッショルド判定部３３ｂ−４の判定結果ｂ（４）に誤りが発生すると、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）は、下記の式（３１）のようになる。
2015161573.tif 000033
【００８０】
上記実施の形態５における図８の到来波数認定部３３ｃでは、誤検出が発生している適応スレッショルド判定部３３ｂ−４の判定結果ｂ（４）も計数対象に含めてしまうため、到来波の波数の推定結果が３（Ｋハット＝３）になり、到来波判定確率が劣化する。
この実施の形態６では、上記のような誤検出が発生しても、到来波判定確率の劣化を防ぐため、到来波数認定部３３ｄは、到来波の波数Ｋハットとして、“１”の判定結果が連続している判定結果だけを計数対象にして、１つ前の判定結果が“０”の判定結果は“１”であっても、計数対象から除外する。
適応スレッショルド判定部３３ｂ−１〜３３ｂ−８の判定結果ｂ（１）〜ｂ（８）が式（３１）の場合、適応スレッショルド判定部３３ｂ−１の判定結果ｂ（１）と適応スレッショルド判定部３３ｂ−２の判定結果ｂ（２）は、連続して“１”であるため、計数対象となるが、適応スレッショルド判定部３３ｂ−４の判定結果ｂ（４）は、１つ前の適応スレッショルド判定部３３ｂ−３の判定結果ｂ（３）が“０”であるため、計数対象から除外する。
その結果、到来波の波数の推定結果が２（Ｋハット＝２）になり、到来波判定確率の劣化が抑制される。
【００８１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１−１〜１−Ｍ  素子アンテナ（受信手段）、２−１〜２−Ｍ  受信機（受信手段）、３−１〜３−Ｍ  ＡＤ変換器（受信手段）、４  和ビーム形成部（目標検出手段）、５  コヒーレント積分処理部（目標検出手段）、６  信号検出部（目標検出手段）、７  相関行列算出部（固有ベクトル算出手段）、８  固有値・固有ベクトル算出部（固有ベクトル算出手段）、９  目標レンジビン固有ビーム形成部（コヒーレント積分手段、第１のコヒーレント積分手段）、１０−１〜１０−Ｍ  コヒーレント積分処理部（コヒーレント積分手段、第１のコヒーレント積分手段）、１１  到来波数推定部（到来波数推定手段）、１１ａ−１〜１１ａ−Ｍ  固定スレッショルド判定部、１１ｂ，１１ｃ  到来波数認定部、２０  到来波数推定部（到来波数推定手段）、２０ａ  適応スレッショルド係数算出部（閾値算出部）、２０ｂ−１〜２０ｂ−Ｍ  適応スレッショルド判定部（閾値算出部）、２０ｃ，２０ｄ  到来波数認定部、３１  雑音レンジビン固有ビーム形成部（第２のコヒーレント積分手段）、３２−１〜３２−Ｍ  コヒーレント積分処理部（第２のコヒーレント積分手段）、３３  到来波数推定部（到来波数推定手段）、３３ａ  適応スレッショルド係数算出部（閾値算出部）、３３ｂ−１〜３３ｂ−Ｍ  適応スレッショルド判定部（閾値算出部）、３３ｃ，３３ｄ  到来波数認定部。
【図１】
2015161573.tif 000034
【図２】
2015161573.tif 000035
【図３】
2015161573.tif 000036
【図４】
2015161573.tif 000037
【図５】
2015161573.tif 000038
【図６】
2015161573.tif 000039
【図７】
2015161573.tif 000040
【図８】
2015161573.tif 000041
【図９】
2015161573.tif 000042