(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標に反射された電磁波の受信信号の振幅又は電力を検波する検波部と、
前記検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理をそれぞれ実施する複数の目標検出部と、
前記複数の目標検出部による目標の検出処理結果から目標の有無を判定する判定処理部と
を備え、
前記目標検出部毎に、検出可能な目標の空間的な広がりに対応する重み値が設定されており、
前記判定処理部は、前記目標検出部毎に、当該目標検出部に設定されている重み値と当該目標検出部による目標の検出処理結果を示す検出値との乗算値を算出し、前記複数の目標検出部についての重み値と検出値との乗算値の総和と目標判定用閾値とを比較することで、目標の有無を判定することを特徴とする目標検出装置。
【請求項２】
前記複数の目標検出部は、目標の検出処理として、一定誤警報率処理をそれぞれ実施することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項３】
前記複数の目標検出部は、前記一定誤警報率処理として、ガードセルの範囲が互いに異なっている一定誤警報率処理をそれぞれ実施することを特徴とする請求項２記載の目標検出装置。
【請求項４】
前記複数の目標検出部は、前記一定誤警報率処理として、レンジセル上のガードセルの範囲が互いに異なっている一定誤警報率処理をそれぞれ実施することを特徴とする請求項３記載の目標検出装置。
【請求項５】
前記複数の目標検出部は、前記一定誤警報率処理として、ドップラ周波数セル上のガードセルの範囲が互いに異なっている一定誤警報率処理をそれぞれ実施することを特徴とする請求項３記載の目標検出装置。
【請求項６】
前記複数の目標検出部は、前記一定誤警報率処理として、角度セル上のガードセルの範囲が互いに異なっている一定誤警報率処理をそれぞれ実施することを特徴とする請求項３記載の目標検出装置。
【請求項７】
前記判定処理部が複数設けられており、
前記目標検出部毎の重み値及び前記目標判定用閾値のそれぞれが前記判定処理部別に設定されており、
複数の判定処理部は、前記目標検出部毎に、当該目標検出部に設定されている重み値と当該目標検出部による目標の検出処理結果を示す検出値との乗算値を算出し、前記複数の目標検出部についての重み値と検出値との乗算値の総和と、当該判定処理部に設定されている目標判定用閾値とを比較することで、目標の有無をそれぞれ判定することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項８】
前記複数の判定処理部のそれぞれは、目標が有る旨の判定を行うと、当該目標の空間的な広がりを示す情報を表示器に表示することを特徴とする請求項７記載の目標検出装置。
【請求項９】
前記複数の判定処理部による有無の判定が可能な目標の空間的な広がりが互いに異なるように、前記判定処理部別の前記目標検出部毎の重み値及び前記判定処理部別の目標判定用閾値がそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項７記載の目標検出装置。
【請求項１０】
前記受信信号を積分し、積分後の受信信号を前記検波部に出力する積分部を備えたことを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項１１】
前記受信信号に含まれているクラッタを抑圧し、クラッタ抑圧後の受信信号を前記検波部に出力するクラッタ抑圧部を備えたことを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項１２】
前記検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、目標の仮検出処理を実施することで、前記目標を仮検出する目標仮検出部と、
前記複数の目標検出部は、前記目標仮検出部により仮検出された目標の中から、前記検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標をそれぞれ検出することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【請求項１３】
前記目標仮検出部が複数設けられており、
前記複数の目標仮検出部によるそれぞれの目標の仮検出処理結果の論理和を算出する論理和算出部を備え、
前記複数の目標検出部は、前記論理和算出部により算出された仮検出処理結果の論理和に基づいて、前記複数の目標仮検出部のうち、１つ以上の目標仮検出部によって仮検出された目標をそれぞれ特定し、それぞれ特定した目標の中から、前記検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標をそれぞれ検出することを特徴とする請求項１２記載の目標検出装置。
【請求項１４】
前記複数の目標仮検出部は、目標の仮検出処理として、一定誤警報率処理をそれぞれ実施し、
前記複数の目標仮検出部によりそれぞれ実施される一定誤警報率処理で用いられる閾値が、目標仮検出部毎に異なることを特徴とする請求項１３記載の目標検出装置。
【請求項１５】
検波部が、目標に反射された電磁波の受信信号の振幅又は電力を検波し、
複数の目標検出部が、前記検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理をそれぞれ実施し、
判定処理部が、前記複数の目標検出部による目標の検出処理結果から目標の有無を判定し、
前記目標検出部毎に、検出可能な目標の空間的な広がりに対応する重み値が設定されており、
前記判定処理部が、前記目標検出部毎に、当該目標検出部に設定されている重み値と当該目標検出部による目標の検出処理結果を示す検出値との乗算値を算出し、前記複数の目標検出部についての重み値と検出値との乗算値の総和と目標判定用閾値とを比較することで、目標の有無を判定する
目標検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、目標を検出する目標検出装置及び目標検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
目標に反射された電磁波の受信信号にクラッタが含まれている場合でも、クラッタと目標を区別して、目標を検出することが可能な一定誤警報率処理を実施する目標検出装置が以下の特許文献１に開示されている。一定誤警報率処理は、例えば、ＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ  Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）信号処理である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の目標検出装置は以上のように構成されているので、レーダの分解能を超えるような空間的な広がりがない目標については検出することが可能である。しかし、レーダの分解能を超えて、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲を超えるような空間的な広がりがある目標については、ＣＦＡＲ信号処理におけるサンプルセルの平均電力が背景雑音電力よりも高くなる場合がある。したがって、ガードセルの範囲を超えるような空間的な広がりがある目標については、サンプルセルの平均電力から算出されるＣＦＡＲ閾値がテストセルの信号強度よりも大きくなり、検出することができないことがあるという課題があった。【０００５】
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、空間的な広がりがある目標についても検出することができる目標検出装置及び目標検出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る目標検出装置は、検波部と、複数の目標検出部と、判定処理部とを備える。検波部は、目標に反射された電磁波の受信信号の振幅又は電力を検波する。複数の目標検出部はそれぞれ、検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理を実施する。判定処理部は、複数の目標検出部による目標の検出処理結果から目標の有無を判定する。目標検出部毎に、検出可能な目標の空間的な広がりに対応する重み値が設定されている。判定処理部は、目標検出部毎に、当該目標検出部に設定されている重み値と当該目標検出部による目標の検出処理結果を示す検出値との乗算値を算出し、複数の目標検出部についての重み値と検出値との乗算値の総和と目標判定用閾値とを比較することで、目標の有無を判定する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、検波部による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理をそれぞれ実施する複数の目標検出部を設け、判定処理部が、複数の目標検出部による目標の検出処理結果から目標の有無を判定するように、目標検出装置を構成した。したがって、この発明に係る目標検出装置は、空間的な広がりがある目標についても検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による目標検出装置６を含むレーダ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による目標検出装置６を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による目標検出装置６を示すハードウェア構成図である。
【図４】目標検出装置６がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【図５】目標検出装置６がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順である目標検出方法を示すフローチャートである。
【図６】ＣＦＡＲ信号処理の概要を示す説明図である。
【図７】ＣＦＡＲ信号処理の原理を示す説明図である。
【図８】図８Ａは、信号強度のピーク性が高い目標とＣＦＡＲ信号処理との関係を示す説明図、図８Ｂは、空間的な広がりが大きい目標とＣＦＡＲ信号処理との関係を示す説明図である。
【図９】図９Ａは、目標の空間的な広がりが大きくても、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合と同じである例を示す説明図、図９Ｂは、目標の空間的な広がりが大きい場合、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合よりも広げられている例を示す説明図である。
【図１０】検波部１３から目標検出部１４−ｎに出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）と、目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理結果との一例を示す説明図である。
【図１１】パラメータ記憶部１５により記憶されている目標の検出性能設定用のパラメータを示す説明図である。
【図１２】目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理結果と、判定処理部１６−ｍの判定結果との関係を示す説明図である。
【図１３】表示器７により表示される判定結果Ｘｄｉｓｐ（ｒ）の一例を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを含むレーダ装置を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを示す構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを示すハードウェア構成図である。
【図１７】目標検出装置６Ｂがソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順である目標検出方法を示すフローチャートである。
【図１８】検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）と、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋによるそれぞれの目標の仮検出処理結果との一例を示す説明図である。
【図１９】検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）及び論理和算出部１８から出力された仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）と、目標検出部１９−ｎによる目標の検出処理結果との一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による目標検出装置６を含むレーダ装置を示す構成図である。
図２は、この発明の実施の形態１による目標検出装置６を示す構成図である。図３は、この発明の実施の形態１による目標検出装置６を示すハードウェア構成図である。
図１から図３において、送信機１は、電磁波である送信ＲＦ信号を生成し、送信ＲＦ信号を送信アンテナ２に出力する。
送信アンテナ２は、送信機１から出力された送信ＲＦ信号を空間に放射する。
【００１１】
受信アンテナ３は、送信アンテナ２から放射されたのち、目標に反射された送信ＲＦ信号を受信ＲＦ信号として受信し、受信ＲＦ信号を受信機４に出力する。
受信機４は、受信アンテナ３から出力された受信ＲＦ信号に対する受信処理を実施し、受信処理後の信号である受信信号をＡ／Ｄ変換器５に出力する。
受信機４では、受信処理として、例えば、受信ＲＦ信号に対する周波数変調処理、帯域制限処理及び増幅処理が実施される。
【００１２】
Ａ／Ｄ変換器５は、アナログデジタル変換器であり、受信機４から出力された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号を目標検出装置６に出力する。
目標検出装置６は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデジタルの受信信号に基づいて目標を検出する装置である。
表示器７は、目標検出装置６により検出された目標の空間的な広がりなどを表示する。
【００１３】
目標検出装置６のクラッタ抑圧部１１は、例えば図３に示すクラッタ抑圧回路２１で実現される。
クラッタ抑圧部１１は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデジタルの受信信号に含まれているクラッタを抑圧し、クラッタ抑圧後の受信信号を積分部１２に出力する処理を実施する。
目標検出装置６の積分部１２は、例えば図３に示す積分回路２２で実現される。
積分部１２は、クラッタ抑圧部１１から出力されたクラッタ抑圧後の受信信号を積分し、積分後の受信信号を検波部１３に出力する処理を実施する。
【００１４】
目標検出装置６の検波部１３は、例えば図３に示す検波回路２３で実現される。
検波部１３は、積分部１２から出力された積分後の受信信号の振幅又は電力を検波し、振幅又は電力の検波結果として受信ビデオ信号を目標検出部１４−１〜１４−Ｎのそれぞれに出力する処理を実施する。
目標検出装置６の目標検出部１４−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、例えば図３に示す目標検出回路２４で実現される。
目標検出部１４−ｎは、検波部１３から出力された受信ビデオ信号に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理を実施する。
【００１５】
パラメータ記憶部１５は、例えば図３に示すパラメータ記憶回路２５で実現される。
パラメータ記憶部１５は、目標の検出性能設定用のパラメータを記憶している。
パラメータ記憶部１５には、目標の検出性能設定用のパラメータとして、判定処理部１６−ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）別の目標判定用閾値と、目標検出部１４−ｎ毎の重み値とが記憶されている。
目標検出部１４−ｎ毎の重み値は、検出可能な目標の空間的な広がりに対応する重み値であり、判定処理部１６−ｍ別に記憶されている。
【００１６】
判定処理部１６−ｍは、例えば図３に示す判定処理回路２６で実現される。
判定処理部１６−ｍは、パラメータ記憶部１５により記憶されている判定処理部１６−ｍ別の目標判定用閾値と、判定処理部１６−ｍ別の目標検出部１４−ｎ毎の重み値とが設定される。
判定処理部１６−ｍは、目標検出部１４−ｎ毎に、当該目標検出部１４−ｎに設定されている重み値と当該目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理結果を示す検出値との乗算値を算出する処理を実施する。
また、判定処理部１６−ｍは、目標検出部１４−１〜１４−Ｎについての重み値と検出値との乗算値の総和と、当該判定処理部１６−ｍに設定されている目標判定用閾値とを比較することで、目標の有無を判定する処理を実施する。
【００１７】
図２では、目標検出装置６の構成要素であるクラッタ抑圧部１１、積分部１２、検波部１３、目標検出部１４−ｎ、パラメータ記憶部１５及び判定処理部１６−ｍのそれぞれが、図３に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、目標検出装置６は、クラッタ抑圧回路２１、積分回路２２、検波回路２３、目標検出回路２４、パラメータ記憶回路２５及び判定処理回路２６で実現されるものを想定している。
ここで、パラメータ記憶回路２５は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒy）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などが該当する。
また、クラッタ抑圧回路２１、積分回路２２、検波回路２３、目標検出回路２４及び判定処理回路２６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、または、これらを組み合わせたものが該当する。
【００１８】
目標検出装置６の構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、目標検出装置６がソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が該当する。
図４は、目標検出装置６がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合のコンピュータのハードウェア構成図である。
【００１９】
目標検出装置６がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、パラメータ記憶部１５がコンピュータのメモリ３１上に構成される。また、クラッタ抑圧部１１、積分部１２、検波部１３、目標検出部１４−ｎ及び判定処理部１６−ｍの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ３１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１に格納されているプログラムを実行する。
図５は、目標検出装置６がソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順である目標検出方法を示すフローチャートである。
また、図３では、目標検出装置６の構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図４では、目標検出装置６がソフトウェアやファームウェアなどで実現される例を示している。しかし、目標検出装置６は、一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
【００２０】
目標検出装置６を含むレーダ装置の動作を説明する前に、一定誤警報率処理であるＣＦＡＲ信号処理について説明する。
図６は、ＣＦＡＲ信号処理の概要を示す説明図である。
検波部１３から出力された受信ビデオ信号は、ＣＦＡＲ信号処理の入力データであり、ＣＦＡＲ信号処理における複数のセル内を図中右方向に移動する。
即ち、受信ビデオ信号は、図中、左側のサンプルセルからガードセルに移動し、テストセルに到達する。その後、図中、右側のガードセルに移動して、右側のサンプルセルに移動する。
【００２１】
ＣＦＡＲ信号処理では、受信ビデオ信号の信号強度である電力ＸがＣＦＡＲ信号処理における全てのセルにセットされる。
次に、ＣＦＡＲ信号処理では、目標の有無を判定する対象のセルであるテストセルの前後に存在している複数のサンプルセルにおける電力の平均値であるサンプルセル平均電力とＣＦＡＲ係数を乗算することで、ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒを算出する。
次に、ＣＦＡＲ信号処理では、テストセルの電力ＹとＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（＝Ｚ）とを比較する。ＣＦＡＲ信号処理では、テストセルの電力ＹがＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ以上であれば、目標が有ると判定し、テストセルの電力ＹがＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ未満であれば、目標が無いと判定する。
図６では、受信ビデオ信号の電力を受信ビデオ信号の信号強度として扱っているが、受信ビデオ信号の振幅を受信ビデオ信号の信号強度として扱うようにしてもよい。
【００２２】
図７は、ＣＦＡＲ信号処理の原理を示す説明図である。
図７において、横軸は、受信ビデオ信号の振幅Ｘ、縦軸は、受信ビデオ信号の振幅Ｘの発生頻度が全体に占める割合である確率密度Ｐ（Ｘ）を示している。
図７では、受信ビデオ信号の振幅を受信ビデオ信号の信号強度として扱っているが、受信ビデオ信号の電力を受信ビデオ信号の信号強度として扱うようにしてもよい。
Ａは、クラッタである雑音のみの分布を表し、Ｂは、目標の信号と雑音の総和の分布を表している。
分布Ｂにおいて、受信ビデオ信号の振幅ＸがＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒを超える部分が、目標として検出される確率を表しており、一般に、この確率は、検出確率Ｐｄと呼ばれる。
分布Ａにおいて、受信ビデオ信号の振幅ＸがＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒを超える部分が、誤警報として雑音が検出される確率を表しており、一般に、この確率は、誤警報確率Ｐｆａと呼ばれる。
【００２３】
雑音の分布Ａは、レイリー分布に従うことが知られており、雑音の分布Ａは、以下の式（１）のように表される。
0006587779.tif 000002
式（１）において、ｘは、受信ビデオ信号の振幅、σは、受信ビデオ信号の振幅ｘの分散、ｐ（ｘ）は、受信ビデオ信号の振幅ｘの確率密度である。
【００２４】
誤警報確率Ｐｆａは、ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒが雑音の振幅平均の定数倍に設定されていれば、以下の式（２）のように表される。
0006587779.tif 000003
0006587779.tif 000004
式（２）及び式（３）において、ｋは係数、ＫはＣＦＡＲ係数、＜ｘ＞は雑音の振幅平均である。
【００２５】
図８は、目標の空間的な広がりとＣＦＡＲ信号処理との関係を示す説明図である。
図８Ａは、信号強度のピーク性が高い目標とＣＦＡＲ信号処理との関係を示す説明図である。
信号強度のピーク性が高い目標は、空間的な広がりが小さい目標であり、例えば、１つの目標だけが単独で存在している場合などが考えられる。
図８Ｂは、空間的な広がりが大きい目標とＣＦＡＲ信号処理との関係を示す説明図である。
空間的な広がりが大きい目標は、例えば、複数の目標が一定の範囲内に存在している目標群などが考えられる。
図８では、ＣＦＡＲ信号処理における複数のセルがレンジ方向（距離方向）に並んでいる例を示している。
図８において、信号強度は、電力を意味する。
【００２６】
信号強度のピーク性が高い目標は、図８Ａに示すように、受信ビデオ信号に含まれている目標信号の大部分がテストセル内に存在し、目標信号がサンプルセルにほとんど漏れ込むことがない。
このため、サンプルセルの平均電力は、周囲の雑音平均電力とほぼ同等となり、サンプルセルの平均電力から算出されるＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒは、図８Ａに示すように、信号強度のピーク値と雑音平均電力との間の値になる。周囲の雑音平均電力は、背景雑音電力に相当する。
したがって、テストセルの信号強度がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ以上になるため、目標を検出することができる。
【００２７】
空間的な広がりが大きい目標は、図８Ｂに示すように、受信ビデオ信号に含まれている目標信号がサンプルセルに漏れ込み、サンプルセルの平均電力が周囲の雑音平均電力よりも高くなる。
このため、サンプルセルの平均電力から算出されるＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒは、図８Ｂに示すように、信号強度のピーク値よりも大きくなることがある。
したがって、テストセルの信号強度がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ未満になり、目標を検出できないことがある。
上記の特許文献１に開示されているＣＦＡＲ信号処理では、図８Ａのように、信号強度のピーク性が高い目標については検出することが可能であるが、図８Ｂのように、空間的な広がりが大きい目標については検出することができない。
【００２８】
次に、目標検出装置６を含むレーダ装置の動作内容を説明する。
送信機１は、電磁波である送信ＲＦ信号を生成し、送信ＲＦ信号を送信アンテナ２に出力する。
送信アンテナ２は、送信機１から出力された送信ＲＦ信号を空間に放射する。
受信アンテナ３は、送信アンテナ２から放射されたのち、目標に反射された送信ＲＦ信号を受信ＲＦ信号として受信し、受信ＲＦ信号を受信機４に出力する。
受信機４は、受信アンテナ３から出力された受信ＲＦ信号に対する受信処理を実施し、受信処理後の信号である受信信号をＡ／Ｄ変換器５に出力する。
Ａ／Ｄ変換器５は、受信機４から出力された受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、デジタルの受信信号を目標検出装置６に出力する。
【００２９】
目標検出装置６のクラッタ抑圧部１１は、Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデジタルの受信信号に含まれているクラッタを抑圧し、クラッタ抑圧後の受信信号を積分部１２に出力（図５のステップＳＴ１）。
これにより、レーダ装置が設置された場所の地形に由来するクラッタ及び気象状況に由来するクラッタなどが抑圧される。地形に由来するクラッタとしては、地面、山又は海などに反射されたクラッタが該当し、気象状況に由来するクラッタとしては、雨又は雲などに反射されたクラッタが該当する。
クラッタ抑圧部１１によるクラッタの抑圧手法としては、ＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）又はＡＭＴＩ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）の手法などを用いることができる。
【００３０】
積分部１２は、クラッタ抑圧部１１から出力されたクラッタ抑圧後の受信信号を積分し、積分後の受信信号を検波部１３に出力する（図５のステップＳＴ２）。
これにより、受信信号の信号対雑音比 （ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を改善することができる。
検波部１３は、積分部１２から出力された積分後の受信信号の電力を検波し、電力の検波結果として受信ビデオ信号を目標検出部１４−１〜１４−Ｎのそれぞれに出力する（図５のステップＳＴ３）。
この実施の形態１では、検波部１３が受信信号の電力を検波する例を説明するが、検波部１３が受信信号の振幅を検波するようにしてもよい。
【００３１】
目標検出部１４−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、検波部１３から受信ビデオ信号を受けると、目標の検出処理として、受信ビデオ信号に基づくＣＦＡＲ信号処理を実施することで、目標を検出する（図５のステップＳＴ４）。
目標検出部１４−１〜１４−Ｎにより実施されるそれぞれのＣＦＡＲ信号処理は、ＣＦＡＲ条件が互いに異なっており、目標検出部１４−１〜１４−Ｎによりそれぞれ検出可能な目標の空間的な広がりが互いに異なっている。
【００３２】
図９は、目標の空間的な広がりとＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲との関係を示す説明図である。
図９Ａは、目標の空間的な広がりが大きくても、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合と同じである例を示す説明図である。
図９Ｂは、目標の空間的な広がりが大きい場合、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合よりも広げられている例を示す説明図である。
図９では、ＣＦＡＲ信号処理における複数のセルがレンジ方向に並んでいる例を示しているが、ＣＦＡＲ信号処理における複数のセルがドップラ周波数方向又は角度方向に並んでいるものであってもよい。
図９において、信号強度は、電力を意味する。
【００３３】
目標の空間的な広がりが大きくても、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合と同じである場合、図９Ａに示すように、受信ビデオ信号に含まれている目標信号が、サンプルセルに漏れ込むようになる。目標信号がサンプルセルに漏れ込むことで、サンプルセルの平均電力は、周囲の雑音平均電力よりも高くなる。
このため、サンプルセルの平均電力から算出されるＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒは、図９Ａに示すように、信号強度のピーク値よりも大きくなることがある。
したがって、テストセルの信号強度がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ未満になり、目標検出部１４−ｎが、目標を検出できないことがある。
【００３４】
目標の空間的な広がりが大きい場合、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が、目標の空間的な広がりが小さい場合よりも広げられていれば、図９Ｂに示すように、受信ビデオ信号に含まれている目標信号については、サンプルセルへの漏れ込みが減少する。
このため、サンプルセルの平均電力は、周囲の雑音平均電力とほぼ同等となり、サンプルセルの平均電力から算出されるＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒは、図９Ｂに示すように、信号強度のピーク値と雑音平均電力との間の値になる。
したがって、テストセルの信号強度がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ以上になるため、目標検出部１４−ｎが、目標を検出することができる。
【００３５】
この実施の形態１では、Ｎ個の目標検出部１４−ｎが、空間的な広がりが互いに異なる目標を検出できるようにするため、Ｎ個の目標検出部１４−ｎは、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が互いに異なるように設定されている。
以下、目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理を具体的に説明する。
【００３６】
目標検出部１４−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）により実施されるＣＦＡＲ信号処理における距離ビン番号ｒ（ｒ＝１，２，・・・，Ｒ）に対応するＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）は、以下の式（４）のように表される。
0006587779.tif 000005
式（４）において、Ｋ（ｎ）は、目標検出部１４−ｎにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるＣＦＡＲ係数である。
ｘａｖｅ（ｎ，ｒ）は、目標検出部１４−ｎにより実施されるＣＦＡＲ信号処理における距離ビン番号ｒがテストセルに設定されたときのサンプルセルの平均電力である。
ここでは、目標検出部１４−ｎが、サンプルセルをレンジビン方向のみの一次元としているが、サンプルセルをドップラ周波数ビン方向又は角度ビン方向のみの一次元としてもよい。また、目標検出部１４−ｎが、サンプルセルを、レンジビン方向、ドップラ周波数ビン方向及び角度ビン方向の組み合せによる多次元としてもよい。
【００３７】
目標検出部１４−ｎにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるＣＦＡＲ係数Ｋ（ｎ）は、以下の式（５）のように表される。
0006587779.tif 000006
式（５）において、Ｎｓｍｐ（ｎ）は、目標検出部１４−ｎにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるサンプルセル数、Ｐｆａは、Ｎ個の目標検出部１４−ｎに対して共通に設定される誤警報確率である。
【００３８】
目標検出部１４−ｎは、検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力をＣＦＡＲ信号処理における全てのセルにセットする。
次に、目標検出部１４−ｎは、ＣＦＡＲ信号処理における全てのセルの電力のうち、距離ビン番号ｒがテストセルに設定されたときの電力ｘ（ｒ）と、上記の式（４）で設定された距離ビン番号ｒに対応するＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）とを比較する。
以下の式（６）は、テストセルである距離ビン番号ｒの電力ｘ（ｒ）と、ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）との比較処理を示している。
具体的には、式（６）は、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）以上であれば、距離ビン番号ｒに目標が有る旨を示す検出処理結果として、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）が１になることを示している。また、式（６）は、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）未満であれば、距離ビン番号ｒに目標が無い旨を示す検出処理結果として、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）が０になることを示している。
目標検出部１４−ｎは、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）以上であれば、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝１を判定処理部１６−１〜１６−Ｍのそれぞれに出力する。
目標検出部１４−ｎは、電力ｘ（ｒ）ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）未満であれば、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝０を判定処理部１６−１〜１６−Ｍのそれぞれに出力する。
0006587779.tif 000007
【００３９】
図１０は、検波部１３から目標検出部１４−ｎに出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）と、目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理結果との一例を示す説明図である。
図１０では、目標検出部１４−１は、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が広げられているため、空間的な広がりが大きい目標を検出している例を示している。
また、図１０では、目標検出部１４−２は、ＣＦＡＲ信号処理におけるガードセルの範囲が狭いため、空間的な広がりが小さい目標を検出している例を示している。
【００４０】
パラメータ記憶部１５は、目標の検出性能設定用のパラメータを記憶している。
図１１は、パラメータ記憶部１５により記憶されている目標の検出性能設定用のパラメータを示す説明図である。
パラメータ記憶部１５には、目標の検出性能設定用のパラメータとして、判定処理部１６−ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）別の目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）と、判定処理部１６−ｍ別の目標検出部１４−ｎ毎の重み値Ｖ（ｍ，ｎ）とが記憶されている。
例えば、判定処理部１６−１に対応する目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（１）は、Ｔｈαであり、判定処理部１６−２に対応する目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（２）は、Ｔｈβであり、判定処理部１６−Ｍに対応する目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（Ｍ）は、Ｔｈγである。
また、判定処理部１６−１における目標検出部１４−１に対応する重み値Ｖ（１，１）は、α１であり、判定処理部１６−２における目標検出部１４−３に対応する重み値Ｖ（２，３）は、β３である。
この実施の形態１では、重み値Ｖ（ｍ，ｎ）が正値であることを想定しているが、一部の重み値が０又は負値であってもよい。
【００４１】
判定処理部１６−ｍは、パラメータ記憶部１５により記憶されている判定処理部１６−ｍ別の目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）と、判定処理部１６−ｍ別の目標検出部１４−ｎ毎の重み値Ｖ（ｍ，ｎ）とが設定される。
判定処理部１６−ｍは、以下の式（７）に示すように、目標検出部１４−ｎ毎の重み値Ｖ（ｍ，ｎ）と、目標検出部１４−ｎから出力された検出値Ｄ（ｎ，ｒ）との乗算値Ｖ（ｍ，ｎ）Ｄ（ｎ，ｒ）を算出する。
そして、判定処理部１６−ｍは、以下の式（７）に示すように、目標検出部１４−１〜１４−Ｎについてのそれぞれの乗算値Ｖ（ｍ，ｎ）Ｄ（ｎ，ｒ）の総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）を算出する。
0006587779.tif 000008
【００４２】
目標検出部１４−ｎにより目標が検出されて、目標検出部１４−ｎから出力された検出値がＤ（ｎ，ｒ）＝１であれば、総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）には、判定処理部１６−ｍによって、乗算値Ｖ（ｍ，ｎ）×１が加えられる。したがって、判定処理部１６−ｍにより算出される総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）の値は、大きくなる。
一方、目標検出部１４−ｎにより目標が検出されておらず、目標検出部１４−ｎから出力された検出値がＤ（ｎ，ｒ）＝０であれば、総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）には、判定処理部１６−ｍによって、０の乗算値が加えられる。したがって、判定処理部１６−ｍにより算出される総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）の値は、大きくならない。
【００４３】
判定処理部１６−ｍは、以下の式（８）に示すように、目標検出部１４−１〜１４−Ｎについてのそれぞれの乗算値の総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）と、判定処理部１６−ｍ別の目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）とを比較することで、目標の有無を判定する（図５のステップＳＴ５）。
0006587779.tif 000009
【００４４】
判定処理部１６−ｍは、総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）が目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）以上であれば、目標が有ると判定し（図５のステップＳＴ５：ＹＥＳの場合）、目標が有る旨を示す判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）＝ｍを表示器７に出力する（図５のステップＳＴ６）。
判定処理部１６−ｍは、総和Ｖｓｕｍ（ｍ，ｒ）が目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）未満であれば、目標が無いと判定し（図５のステップＳＴ５：ＮＯの場合）。目標が無い旨を示す判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）＝０を表示器７に出力する（図５のステップＳＴ７）。
【００４５】
図１２は、目標検出部１４−ｎによる目標の検出処理結果と、判定処理部１６−ｍの判定結果との関係を示す説明図である。
図１２の例では、Ｎ個の目標検出部１４−ｎのうち、目標検出部１４−１，１４−３，１４−Ｎが目標を検出し、目標検出部１４−２が目標を検出していない。
その結果、Ｍ個の判定処理部１６−ｍのうち、判定処理部１６−１が、目標が有ると判定し、判定処理部１６−２，１６−Ｍが、目標が無いと判定している例を示している。
【００４６】
ここで、判定処理部１６−ｍ別の目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）と、判定処理部１６−ｍ別の目標検出部１４−ｎ毎の重み値Ｖ（ｍ，ｎ）とは、以下の式（９）で示す関係を有している。
0006587779.tif 000010
式（９）において、ｍｔｇｔは、Ｍ個の判定処理部１６−ｍのうち、目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）及び重み値Ｖ（ｍ，ｎ）を設定する対象の判定処理部を示す番号である。
Ｄｔｇｔ（ｎ，ｒ）は、判定処理部１６−ｍｔｇｔにより目標が有ると判定される場合の目標検出部１４−ｎの検出処理結果を示す検出値Ｄ（ｎ，ｒ）であり、Ｄｔｇｔ（ｎ，ｒ）は、事前に設定される想定値である。
【００４７】
式（９）を満足するように、目標判定用閾値Ｔｈｉｄ（ｍ）及び重み値Ｖ（ｍ，ｎ）が設定された場合、Ｍ個の判定処理部１６−ｍのうち、判定処理部１６−ｍｔｇｔだけが、目標が有ると判定し、判定処理部１６−ｍｔｇｔ以外の判定処理部１６−ｍが、目標が無いと判定するようになる。
したがって、Ｍ個の判定処理部１６−ｍによる有無の判定が可能な目標の空間的な広がりが互いに異なるようになる。
【００４８】
表示器７は、Ｍ個の判定処理部１６−ｍから判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）を受けると、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）を表示する。表示器７により表示される判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）は、目標の有無を示す情報のほか、検出された目標の空間的な広がりを示す情報を含んでいる。
ここでは、表示器７が、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）を表示する例を示している。しかし、これに限るものではなく、表示器７が、Ｍ個の判定処理部１６−ｍから出力された判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）を以下の式（１０）に示すようにまとめ、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）をまとめた判定結果Ｘｄｉｓｐ（ｒ）を表示するようにしてもよい。
0006587779.tif 000011
【００４９】
図１３は、表示器７により表示される判定結果Ｘｄｉｓｐ（ｒ）の一例を示す説明図である。
図１３の例では、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）が横一列に並べられるように、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）がまとめられている判定結果Ｘｄｉｓｐ（ｒ）が表示されている。
表示器７が、Ｍ個の判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）又は判定結果Ｘｄｉｓｐ（ｒ）を表示することで、検出された目標を確認することができるほか、検出された目標の空間的な広がりを確認することができる。
【００５０】
この実施の形態１では、表示器７が、Ｍ個の判定処理部１６−ｍから出力された判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）の全てを表示する例を示しているが、これに限るものではない。
例えば、表示器７は、目標の空間的な広がりに優先度が設定されていれば、Ｍ個の判定処理部１６−ｍから出力された判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）のうち、優先度が高い空間的な広がりに対応する判定結果Ｘｉｄ（ｍ，ｒ）だけを表示するようにしてもよい。
【００５１】
以上の実施の形態１は、検波部１３による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標の検出処理をそれぞれ実施する目標検出部１４−１〜１４−Ｎを設け、判定処理部１６−ｍが、目標検出部１４−１〜１４−Ｎによる目標の検出処理結果から目標の有無を判定するように、目標検出装置を構成した。したがって、目標検出装置は、空間的な広がりがある目標についても検出することができる。
【００５２】
この実施の形態１の目標検出装置では、目標検出部１４−１〜１４−Ｎが、ＣＦＡＲ信号処理として、レンジセル上のガードセルの範囲が互いに異なっているＣＦＡＲ信号処理をそれぞれ実施している例を示している。
しかし、これに限るものではなく、例えば、目標検出部１４−１〜１４−Ｎが、ＣＦＡＲ信号処理として、ドップラ周波数セル上のガードセルの範囲が互いに異なっているＣＦＡＲ信号処理をそれぞれ実施するようにしてもよい。
また、目標検出部１４−１〜１４−Ｎが、ＣＦＡＲ信号処理として、角度セル上のガードセルの範囲が互いに異なっているＣＦＡＲ信号処理をそれぞれ実施するようにしてもよい。
【００５３】
実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを含むレーダ装置を示す構成図である。
図１５は、この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを示す構成図である。図１６は、この発明の実施の形態２による目標検出装置６Ｂを示すハードウェア構成図である。
図１４から図１６において、図１から図３と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
【００５４】
目標検出装置６Ｂは、Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデジタルの受信信号に基づいて目標を検出する装置である。
表示器７は、目標検出装置６Ｂにより検出された目標の空間的な広がりなどを表示する。
【００５５】
目標検出装置６Ｂの検波部１３は、実施の形態１と同様に、積分部１２から出力された積分後の受信信号の振幅又は電力を検波する。
ただし、検波部１３は、振幅又は電力の検波結果として受信ビデオ信号を目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれに出力するほか、受信ビデオ信号を目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのそれぞれに出力する。
【００５６】
目標仮検出部１７−ｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）は、例えば図１６に示す目標仮検出回路２７で実現される。
目標仮検出部１７−ｋは、検波部１３から出力された受信ビデオ信号に基づいて、目標の仮検出処理を実施することで、目標を仮検出する。
目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋは、例えば、目標の仮検出処理として、ＣＦＡＲ信号処理を実施する。
目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋによりそれぞれ実施されるＣＦＡＲ信号処理で用いられる閾値が、目標仮検出部毎に異なっている。
目標仮検出部１７−ｋは、目標の仮検出処理結果を論理和算出部１８に出力する。
【００５７】
論理和算出部１８は、例えば図１６に示す論理和算出回路２８で実現される。
論理和算出部１８は、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋによるそれぞれの目標の仮検出処理結果の論理和を算出する処理を実施する。
複数の目標仮検出部１７−ｋが目標検出装置６Ｂに実装される場合、論理和算出部１８は、目標検出装置６Ｂに実装されるが、１つの目標仮検出部１７−１だけが目標検出装置６Ｂに実装される場合、論理和算出部１８は、目標検出装置６Ｂに実装されない。
論理和算出部１８は、算出した仮検出処理結果の論理和を目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれに出力する。
【００５８】
目標検出部１９−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、例えば図１６に示す目標検出回路２４で実現される。
目標検出部１９−ｎは、論理和算出部１８から出力された仮検出処理結果の論理和に基づいて、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのうち、１つ以上の目標仮検出部によって仮検出された目標をそれぞれ特定する。
目標検出部１９−ｎは、それぞれ特定した目標の中から、検波部１３から出力された受信ビデオ信号に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標をそれぞれ検出する処理を実施する。
実施の形態２では、目標仮検出部１７−ｋの総数Ｋが、目標検出部１９−ｎの総数Ｎ未満である。Ｋ＜Ｎである。
【００５９】
図１５では、目標検出装置６Ｂの構成要素であるクラッタ抑圧部１１、積分部１２、検波部１３、目標仮検出部１７−ｋ、論理和算出部１８、目標検出部１９−ｎ、パラメータ記憶部１５及び判定処理部１６−ｍのそれぞれが、図１６に示すような専用のハードウェアで実現されるものを想定している。即ち、目標検出装置６Ｂが、クラッタ抑圧回路２１、積分回路２２、検波回路２３、目標仮検出回路２７、論理和算出回路２８、目標検出回路２４、パラメータ記憶回路２５及び判定処理回路２６で実現されるものを想定している。
また、クラッタ抑圧回路２１、積分回路２２、検波回路２３、目標仮検出回路２７、論理和算出回路２８、目標検出回路２４及び判定処理回路２６は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、または、これらを組み合わせたものが該当する。
【００６０】
目標検出装置６Ｂの構成要素は、専用のハードウェアで実現されるものに限るものではなく、目標検出装置６Ｂがソフトウェア、ファームウェア、または、ソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されるものであってもよい。
目標検出装置６Ｂがソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合、パラメータ記憶部１５が図４に示すコンピュータのメモリ３１上に構成される。また、クラッタ抑圧部１１、積分部１２、検波部１３、目標仮検出部１７−ｋ、論理和算出部１８、目標検出部１９−ｎ及び判定処理部１６−ｍの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ３１に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ３２がメモリ３１に格納されているプログラムを実行する。
【００６１】
図１７は、目標検出装置６Ｂがソフトウェア又はファームウェアなどで実現される場合の処理手順である目標検出方法を示すフローチャートである。
また、図１６では、目標検出装置６Ｂの構成要素のそれぞれが専用のハードウェアで実現される例を示し、図４では、目標検出装置６Ｂがソフトウェアやファームウェアなどで実現される例を示している。しかし、目標検出装置６Ｂは、一部の構成要素が専用のハードウェアで実現され、残りの構成要素がソフトウェア又はファームウェアなどで実現されるものであってもよい。
【００６２】
次に、目標検出装置６Ｂを含むレーダ装置の動作を説明する。ただし、ここでは、実施の形態１と相違する部分を説明する。
検波部１３は、積分部１２から出力された積分後の受信信号の電力を検波する。
検波部１３は、電力の検波結果として受信ビデオ信号を目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのそれぞれに出力するとともに、受信ビデオ信号を目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれに出力する（図１７のステップＳＴ３）。
実施の形態２では、検波部１３が受信信号の電力を検波する例を説明するが、検波部１３が受信信号の振幅を検波するようにしてもよい。
【００６３】
図１８は、検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）と、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋによるそれぞれの目標の仮検出処理結果との一例を示す説明図である。
目標仮検出部１７−ｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）は、図１８に示すように、検波部１３から受信ビデオ信号を受け取る。
目標仮検出部１７−ｋは、受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）に基づいて、目標の仮検出処理を実施することで、目標の仮検出を行う（図１７のステップＳＴ８）。
以下、目標仮検出部１７−ｋによる目標の仮検出処理を具体的に説明する。ここでは、目標の仮検出処理として、目標仮検出部１７−ｋが、ＣＦＡＲ信号処理を実施するものとする。
【００６４】
目標仮検出部１７−ｋにより実施されるＣＦＡＲ信号処理における距離ビン番号ｒ（ｒ＝１，２，・・・，Ｒ）に対応するＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）は、以下の式（１１）のように表される。
0006587779.tif 000012
式（１１）において、Ｋｔｍｐ（ｋ）は、目標仮検出部１７−ｋにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるＣＦＡＲ係数である。
ｘａｖｅ（ｋ，ｒ）は、目標仮検出部１７−ｋにより実施されるＣＦＡＲ信号処理における距離ビン番号ｒがテストセルに設定されたときのサンプルセルの平均電力である。
ここでは、目標仮検出部１７−ｋが、サンプルセルをレンジビン方向のみの一次元としているが、サンプルセルをドップラ周波数ビン方向又は角度ビン方向のみの一次元としてもよい。
また、目標仮検出部１７−ｋが、サンプルセルを、レンジビン方向、ドップラ周波数ビン方向及び角度ビン方向の組み合せによる多次元としてもよい。
【００６５】
目標仮検出部１７−ｋにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるＣＦＡＲ係数Ｋｔｍｐ（ｋ）は、以下の式（１２）のように表される。
0006587779.tif 000013
式（１２）において、Ｐｆａは、Ｋ個の目標仮検出部１７−ｋに対して共通に設定される誤警報確率である。
Ｎｓｍｐ（ｋ）は、目標仮検出部１７−ｋにより実施されるＣＦＡＲ信号処理におけるサンプルセル数である。
実施の形態２では、Ｎｓｍｐ（ｋ）が、目標仮検出部１７−ｋ毎に異なっている。
Ｎｓｍｐ（ｋ）が、目標仮検出部１７−ｋ毎に異なっているため、目標仮検出部１７−１〜１７−ＫのそれぞれがＣＦＡＲ信号処理を実施する際に用いるＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）は、目標仮検出部１７−ｋ毎に異なっている。
【００６６】
まず、目標仮検出部１７−ｋは、検波部１３から受信ビデオ信号を受けると、受信ビデオ信号が示す電力をＣＦＡＲ信号処理における全てのセルにセットする。
次に、目標仮検出部１７−ｋは、ＣＦＡＲ信号処理における全てのセルの電力のうち、距離ビン番号ｒがテストセルに設定されたときの電力ｘ（ｒ）と、式（１１）に示す距離ビン番号ｒに対応するＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）とを比較する。
【００６７】
以下の式（１３）は、距離ビン番号ｒの電力ｘ（ｒ）と、ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）との比較処理を示している。
具体的には、式（１３）は、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）以上であれば、距離ビン番号ｒに目標が有る旨を示す仮検出処理結果として、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）が１になることを示している。また、式（１３）は、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）未満であれば、距離ビン番号ｒに目標が無い旨を示す仮検出処理結果として、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）が０になることを示している。
目標仮検出部１７−ｋは、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）以上であれば、仮検出処理結果として、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）＝１を論理和算出部１８に出力する。
目標仮検出部１７−ｋは、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ，ｔｍｐ（ｋ，ｒ）未満であれば、仮検出処理結果として、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）＝０を論理和算出部１８に出力する。
図８において、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）＝１のセル（ｋ，ｒ）については、目標を仮検出した旨を示す“〇”の記号を付している。また、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）＝０のセル（ｋ，ｒ）については、目標を仮検出していない旨を示す“×”の記号を付している。
0006587779.tif 000014
【００６８】
論理和算出部１８は、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのそれぞれから目標の仮検出処理結果を受けると、複数の仮検出処理結果の論理和を算出する（図１７のステップＳＴ９）。
複数の仮検出処理結果における論理和の算出処理は、複数の仮検出処理結果における同一のセル（ｋ，ｒ）の検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）毎に行われる。
複数の仮検出処理結果において、同一のセル（ｋ，ｒ）の検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）の中に、１つでも“１”の検出値があれば、当該セル（ｋ，ｒ）における仮検出処理結果の論理和結果は、“１”になる。
複数の仮検出処理結果において、同一のセル（ｋ，ｒ）の検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）の全てが“０”の検出値があれば、当該セル（ｋ，ｒ）における仮検出処理結果の論理和結果は、“０”になる。
論理和算出部１８は、算出した仮検出処理結果の論理和として、仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）を目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれに出力する。
【００６９】
図１９は、検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）及び論理和算出部１８から出力された仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）と、目標検出部１９−ｎによる目標の検出処理結果との一例を示す説明図である。
目標検出部１９−ｎは、図１９に示すように、論理和算出部１８から出力された仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）と、検波部１３から出力された受信ビデオ信号が示す電力ｘ（ｒ）とを受け取る。
目標検出部１９−ｎは、論理和算出部１８から出力された仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）に基づいて、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのうち、１つ以上の目標仮検出部によって仮検出された目標をそれぞれ特定する。
仮検出された目標は、仮検出処理結果Ｄ’ｔｍｐ（ｋ，ｒ）が示す検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）が“１”のセル（ｋ，ｒ）に存在している目標である。
【００７０】
目標検出部１９−ｎは、仮検出された目標毎に、仮検出された目標の距離ビン番号ｒをテストセルに設定し、検波部１３から出力された受信ビデオ信号の電力をテストセル、ガードセル及びサンプルセルのそれぞれにセットする。
仮検出された目標は、検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）が“１”のセル（ｋ，ｒ）に存在している目標であるため、目標検出部１９−ｎは、“１”の検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）に対応する距離ビン番号ｒを、目標の距離ビン番号としてテストセルに設定する。
検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）が“０”であれば、目標検出部１９−ｎは、“０”の検出値Ｄｔｍｐ（ｋ，ｒ）に対応する距離ビン番号ｒを、目標の距離ビン番号としてテストセルに設定しない。
【００７１】
次に、目標検出部１９−ｎは、ＣＦＡＲ信号処理における全てのセルの電力のうち、距離ビン番号ｒがテストセルに設定されたときの電力ｘ（ｒ）と、上記の式（４）で設定された距離ビン番号ｒに対応するＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）とを比較する（図１７のステップＳＴ１０）。
目標検出部１９−ｎは、電力ｘ（ｒ）がＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）以上であれば、目標を検出した旨を示す目標の検出処理結果として、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝１を判定処理部１６−１〜１６−Ｍのそれぞれに出力する。
目標検出部１９−ｎは、電力ｘ（ｒ）ＣＦＡＲ閾値Ｔｈｃｆａｒ（ｎ，ｒ）未満であれば、目標を検出していない旨を示す目標の検出処理結果として、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝０を判定処理部１６−１〜１６−Ｍのそれぞれに出力する。
図１９において、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝１のセル（ｎ，ｒ）については、目標を検出した旨を示す“〇”の記号を付している。また、検出値Ｄ（ｎ，ｒ）＝０のセル（ｎ，ｒ）については、目標を検出していない旨を示す“×”の記号を付している。
また、目標検出部１９−ｎが目標の検出処理を実施していないセル（ｎ，ｒ）については、記号が無印になっている。
【００７２】
実施の形態１の目標検出装置では、検出対象の目標の種類の数と同数又は検出対象の目標の種類の数よりも多くの数の目標検出部１４−１〜１４−Ｎを実装している必要があり、目標検出部１４−１〜１４−Ｎが、目標の検出処理を並列に実施している。したがって、検出対象の目標の種類の数が増加すると、目標の検出処理を並列に実施する目標検出部１４−ｎの総数が増加するため、目標検出装置の計算処理負荷が増大する。
このとき、目標検出部１４−１〜１４−Ｎは、目標が存在している可能性の低いセルについても、目標の検出処理を実施している。
【００７３】
実施の形態２の目標検出装置では、目標検出部１９−１〜１９−Ｎが、目標が存在している可能性の低いセルについての目標の検出処理を省略しているため、実施の形態１の目標検出装置よりも、計算処理負荷が低減されている。
即ち、目標検出部１９−１〜１９−Ｎは、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋのうち、１つ以上の目標仮検出部によって仮検出された目標が存在しているセルについてのみ目標の検出処理を実施している。したがって、目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれの計算処理負荷は、実施の形態１における目標検出部１４−１〜１４−Ｎのそれぞれの計算処理負荷よりも低減されている。
例えば、ＣＦＡＲ信号処理におけるセルの総数が数百程度であれば、仮検出される目標の数は、数個程度であるため、計算処理負荷は、数十分の１〜数百分の１になる。
【００７４】
実施の形態２の目標検出装置は、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋを実装している分だけ、実施の形態１の目標検出装置よりも、計算処理負荷が増加する。ただし、目標仮検出部１７−ｋの総数Ｋは、目標検出部１９−ｎの総数Ｎよりも少ない。
例えば、目標仮検出部１７−ｋの総数Ｋが１であれば、実施の形態１における目標検出部１４−ｎが１つ追加された場合と同等の計算処理負荷だけ、実施の形態２の目標検出装置の計算処理負荷が増加する。
しかし、目標検出部１９−１〜１９−Ｎのそれぞれの計算処理負荷は、実施の形態１における目標検出部１４−１〜１４−Ｎのそれぞれの計算処理負荷の数十分の１〜数百分の１である。
また、検出対象の目標の種類の数は、数個〜数十個程度である。
したがって、目標仮検出部１７−ｋの総数Ｋが、目標検出部１９−ｎの総数Ｎよりも少なければ、実施の形態２の目標検出装置は、目標仮検出部１７−１〜１７−Ｋを実装していても、実施の形態１の目標検出装置よりも、計算処理負荷が低減される。
【００７５】
以上の実施の形態２は、検波部１３による振幅又は電力の検波結果に基づいて、目標の仮検出処理を実施することで、目標を仮検出する目標仮検出部１７−ｋを設け、目標検出部１９−１〜１９−Ｎが、目標仮検出部１７−ｋにより仮検出された目標の中から、検波部１３による振幅又は電力の検波結果に基づいて、空間的な広がりが互いに異なる目標をそれぞれ検出するように、目標検出装置を構成した。したがって、目標検出装置は、空間的な広がりがある目標についても検出することができるほか、全体の計算処理負荷が実施の形態１の目標検出装置よりも低減される。
【００７６】
実施の形態２の目標検出装置では、目標仮検出部１７−ｋが、目標の仮検出を行っている。
目標仮検出部１７−ｋは、目標の仮検出を行う際、目標の検出漏れを防止するため、ＣＦＡＲ信号処理における誤警報確率を、目標検出部１９−ｎにおけるＣＦＡＲ信号処理における誤警報確率よりも下げるようにしてもよい。
【００７７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
この発明は、目標を検出する目標検出装置及び目標検出方法に適している。
【符号の説明】
【００７９】
１  送信機、２  送信アンテナ、３  受信アンテナ、４  受信機、５  Ａ／Ｄ変換器、６  目標検出装置、７  表示器、１１  クラッタ抑圧部、１２  積分部、１３  検波部、１４−ｎ  目標検出部、１５  パラメータ記憶部、１６−ｍ  判定処理部、６Ｂ  目標検出装置、１７−ｋ  目標仮検出部、１８  論理和算出部、１９−ｎ  目標検出部、２１  クラッタ抑圧回路、２２  積分回路、２３  検波回路、２４  目標検出回路、２５  パラメータ記憶回路、２６  判定処理回路、２７  目標仮検出回路、２８  論理和算出回路、３１  メモリ、３２  プロセッサ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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