(57)【要約】【課題】入力信号に不要波成分が含まれていてもウェーブレット変換を用いて目標を効率よく検出でき、回路構成や信号処理の規模を小さくできる目標検出装置を提供する。【解決手段】ビームを送受信するアンテナ１０からの信号を離散ウェーブレット変換して複数のウェーブレット展開係数を生成するウェーブレット変換回路１１と、生成された複数のウェーブレット展開係数の中から目標信号の検出に使用するウェーブレット展開係数を選定する展開係数選定回路１２と、選定されたウェーブレット展開係数が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨の検出信号を出力する検出器１４と、不要信号が少ないウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように、送受信されるビームのＰＲＩを設定し、且つ不要信号が少なく、目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように展開係数選定回路を制御する検出制御回路１５を備える。【選択図】  図１
2007057369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームを送受信するアンテナと、
前記アンテナからの信号を離散ウェーブレット変換して複数のウェーブレット展開係数を生成するウェーブレット変換回路と、
前記ウェーブレット変換回路で生成された複数のウェーブレット展開係数の中から目標信号の検出に使用する１つのウェーブレット展開係数を選定する展開係数選定回路と、
前記展開係数選定回路で選定されたウェーブレット展開係数が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力する検出器と、
不要信号が少ないウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように、前記アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ不要信号が少なく、目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように前記展開係数選定回路を制御する検出制御回路と、
を備えたことを特徴とする目標検出装置。
【請求項２】
前記検出制御回路は、
前記ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように前記アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように前記展開係数選定回路を制御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】
前記検出制御回路は、
前記ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなｎ個（ｎは２以上の整数）のウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように前記アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を順次設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むｎ個のウェーブレット展開係数が順次選定されるように前記展開係数選定回路を制御し、
前記検出器は、
前記展開係数選定回路において順次選定されたｎ個のウェーブレット展開係数のうちｍ個（ｍは２以上の整数でｍ≦ｎ）以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目標を捜索または追尾するレーダ装置や信号波形を観測する受信装置に適用されて目標を検出する目標検出装置に関し、特にウェーブレット変換を用いて目標を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年は信号処理分野において、フーリエ変換や離散コサイン変換（ＤＣＴ）に代えてウェーブレット変換がよく利用されている。ウェーブレット変換は、強度が局所的に分布する信号を効率良く処理できるため、画像処理や音声信号処理、さらにはレーダ装置におけるビデオ信号処理などといった種々の分野で応用されている。なお、ウェーブレット変換の詳細に関しては、例えば非特許文献１に記述されている。
【０００３】
ところで、従来のレーダ装置に適用された目標検出装置において、瞬時にしか出現しない目標を表す目標信号を検出するためには、大きいＳＮ比（信号電力対雑音電力比）が必要になる。しかし、目標信号が小さい場合やレーダ装置のアンテナ利得が小さい場合にはＳＮ比が小さく、目標信号を検出できないという問題があった。また、アンテナから送られてくる受信信号にクラッタ等の不要波成分が含まれる場合には、目標信号を検出しにくいという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、ウェーブレット変換が信号の変化点に対する感度が高いことに着目し、ウェーブレット変換を利用して目標を検出するレーダ装置が知られている。図１２は、このようなウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置の構成を示す図である。このレーダ装置は、ウェーブレット変換回路１１、展開係数選定回路１２、逆ウェーブレット変換回路６０、ＣＦＡＲ（一定誤警報率；Constant False Alarm Rate）回路１３および検出器１４から構成されている。
【０００５】
このレーダ装置においては、ウェーブレット変換回路１１において入力データをウェーブレット変換することにより生成されたウェーブレット展開係数Ｗ１〜Ｗｊは、展開係数選定回路１２に送られる。展開係数選定回路１２は、ノイズが含まれることが予想される展開係数成分を除去した展開係数を逆ウェーブレット変換回路６０に送る。逆ウェーブレット変換回路６０は、与えられた展開係数成分を再び周波数成分に戻し、ＣＦＡＲ回路１３に送る。ＣＦＡＲ回路１３は、逆ウェーブレット変換回路６０から送られてくる再変換後のデータを用いてＣＦＡＲ処理を行い、検出器１４に送る。検出器１４は、ＣＦＡＲ回路１３からの信号に基づき目標検出処理を実行し、検出した目標を表す信号を出力する。なお、ＣＦＡＲ回路１３において行われるＣＦＡＲ処理の詳細は、例えば非特許文献２に説明されている。
【非特許文献１】中野他著、“ウェーブレットによる信号処理と画像処理”、共立出版株式会社、ｐｐ．４９−７０、ｐｐ．１０１−１１０（１９９９）
【非特許文献２】関根著、“レーダ信号処理技術”、電子情報通信学会、ｐｐ．９６−１０６（１９９１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置では、受信した信号をウェーブレット変換し、ウェーブレット軸上で不要な成分を除去したのち再合成して時間軸上の信号に戻し、この時間軸上の信号を所定のスレッショルドレベルと比較して目標の有無を判別する。したがって、ウェーブレット変換後の再合成処理が必須であり、回路構成や信号処理の規模が増大するという問題がある。また、上述したウェーブレット変換を利用した従来のレーダ装置では、入力信号にクラッタ等の不要波成分が含まれる場合には、目標信号を検出しにくいという問題は解決されていない。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、入力信号に不要波成分が含まれていてもウェーブレット変換を用いて目標を効率よく検出することができ、しかも、回路構成や信号処理の規模を小さくできる目標検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために、第１の発明は、ビームを送受信するアンテナと、アンテナからの信号を離散ウェーブレット変換して複数のウェーブレット展開係数を生成するウェーブレット変換回路と、ウェーブレット変換回路で生成された複数のウェーブレット展開係数の中から目標信号の検出に使用する１つのウェーブレット展開係数を選定する展開係数選定回路と、展開係数選定回路で選定されたウェーブレット展開係数が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力する検出器と、不要信号が少ないウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるように、アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ不要信号が少なく、目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように展開係数選定回路を制御する検出制御回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、検出制御回路は、ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるようにアンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むウェーブレット展開係数が選定されるように展開係数選定回路を制御することを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明において、検出制御回路は、ウェーブレット変換回路からの複数のウェーブレット展開係数の各々の平均値を算出し、算出した平均値の小さなｎ個（ｎは２以上の整数）のウェーブレット展開係数に目標信号が含まれるようにアンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を順次設定し、且つ平均値が小さく目標信号を含むｎ個のウェーブレット展開係数が順次選定されるように展開係数選定回路を制御し、検出器は、展開係数選定回路において順次選定されたｎ個のウェーブレット展開係数のうちｍ個（ｍは２以上の整数でｍ≦ｎ）以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれる場合に、不要信号の少ないウェーブレット展開係数に目標信号を含めるように、アンテナによって送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御するので、不要信号の影響を小さくして、目標検出能力を向上できる。
【００１２】
また、第２の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれ、不要信号の少ないウェーブレット展開係数が不明である場合に、ウェーブレット展開係数の平均値が小さいものが不要信号が少なく、目標信号を検出しやすいウェーブレット展開係数であると判断し、目標信号がそのウェーブレット展開係数になるように、アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御するように構成したので、不要信号の影響を小さくして、目標検出能力を向上できる。
【００１３】
また、第３の発明によれば、受信した信号にクラッタ等のような不要信号が含まれ、不要信号の少ないウェーブレット展開係数が不明である場合に、ウェーブレット展開係数の平均値が小さいものが不要信号が少なく、目標信号を検出しやすいウェーブレット展開係数であると判断し、目標信号がそのウェーブレット展開係数になるように、アンテナにおいて送受信されるビームのパルス繰り返し周期またはサンプリング周期を制御し、さらに、ｎ個のパルス繰り返し周期またはサンプリング周期で離散ウェーブレット変換を実施してｍ個以上が所定のスレッショルドレベルより大きい場合に目標信号を検出した旨を表す検出信号を出力するので、目標信号の幅が変動した場合でも、目標検出性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る目標検出装置が捜索用のレーダ装置に適用された場合について説明する。また、以下の各実施例において、同一または相当する構成部分には同一の符号を付して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、アンテナ１０、ウェーブレット変換回路１１、展開係数選定回路１２、ＣＦＡＲ回路１３、検出器１４および検出制御回路１５から構成されている。
【００１６】
アンテナ１０は、検出制御回路１５からパルス繰り返し周期（以下、「ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval」という）を制御するためのＰＲＩ制御信号によって指示された間隔でビームを送受信する。このアンテナ１０で受信されたビーム（入力データ）に基づき生成された信号は、ウェーブレット変換回路１１に送られる。
【００１７】
ウェーブレット変換回路１１は、アンテナ１０から送られてくる信号に対して離散ウェーブレット変換を施す。ここで、ウェーブレット変換回路１１へ入力される信号を、複素信号ｆ０（Ｉ＋ｊＱ）で表すと、離散ウェーブレット変換の対象となる信号ｆとしては、下記の（１）〜（４）式に示す４通りなどを考えることができる。
【数１】
2007057369.tif 000003
【００１８】
ここで、
Ｉ：実部
Ｑ：虚部
ｊ：虚数単位
ウェーブレット変換回路１１は、このような信号ｆに対して離散ウェーブレット変換を実行し、複数のウェーブレット展開係数ｗｋを求める。離散ウェーブレット変換は、図３（ａ）に示すような入力信号（原波形）をスケーリング係数とウェーブレット展開係数で近似するものである。スケーリング係数には複数のレベル１〜Ｊがあり、各レベルによって近似の程度が異なる。ウェーブレット展開係数は、スケーリング係数のレベル間における差に相当する。
【００１９】
このような離散ウェーブレット変換は時間−周波数フィルタで表すことができる。図２は、離散ウェーブレット変換のフィルタ特性を示す図である。レベルの順に、周波数領域は、広域から低域へ遷移する。すなわち、高域においては短時間のフィルタ特性を持ち、低域に行くほど長時間のフィルタ特性を持つようになる。このフィルタ特性は、例えば非特許文献１に説明されているように、下記の（５）〜（１０）式で表すことができる。
【数２】
2007057369.tif 000004
【００２０】
ここで、
ｆｊ：ｊレベルの近似関数（ｊ＝１〜Ｊ）
ｇｊ：ｊレベルの展開関数
ｓｋ：スケーリング展開係数（ｋ＝１〜Ｋ）
ｗｋ：ウェーブレット展開係数
φ  ：スケーリング関数
ψ  ：マザー・ウェーブレット関数
ｐｋ：マザー・ウェーブレット関数により決まる数列
＊  ：複素共役
ここで、（９）式に示すｗは、レベルｊにおける近似関数と実際の波形との差分を表す成分であり、ウェーブレット展開係数を表す。ウェーブレット展開係数が算出される様子を図３に示す。この離散ウェーブレット変換を用いると、少ないヒット数で、目標を表す目標信号を検出できるというメリットがある。ウェーブレット変換回路１１において得られたウェーブレット展開係数は、展開係数選定回路１２に送られる。
【００２１】
展開係数選定回路１２は、ウェーブレット変換回路１１から送られてくる複数のウェーブレット展開係数Ｗ１〜ＷＪの中から、検出制御回路１５から送られてくる選定制御信号に従って１つのウェーブレット展開係数を選定し、ＣＦＡＲ回路１３に送る。
【００２２】
ＣＦＡＲ回路１３は、展開係数選定回路１２から送られてくるウェーブレット展開係数に対して、誤警報確率を一定の低さに抑えた信号を生成し、検出器１４に送る。ＣＦＡＲ回路１３において行われるＣＦＡＲ処理の詳細は、例えば、非特許文献２に説明されている。
【００２３】
図４は、ＣＦＡＲ回路１３の一例として、相加平均で規格化を行うリニアＣＦＡＲ回路の構成を示すブロック図である。ＣＦＡＲ回路１３は、遅延回路５１、加算回路５２、平均化処理回路５３および除算回路５４から構成されている。
【００２４】
遅延回路５１は、入力された信号ｘｉを遅延させた後、加算回路５２および除算回路５４に送る。加算回路５２は、一定期間に遅延回路５１から送られてくるＮ個のデータを加算し、平均化処理回路５３に送る。平均化処理回路５３は、加算回路５２から送られてくるＮ個のデータの平均値を算出し、除算回路５４に送る。除算回路５４は、遅延回路５１から送られてくるデータを平均値で除算して出力する。なお、ＣＦＡＲ回路１３は、相乗平均で規格化を行う対数ＣＦＡＲ回路によって実現することもできる。
【００２５】
検出器１４は、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、その比較の結果、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きければ目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。
【００２６】
検出制御回路１５は、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数Ｗｃが、例えばクラッタ等のような不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるように、ＰＲＩを決定する。なお、ＰＲＩの代わりにレンジ方向のサンプリング周期を使用することもでき、後に説明する他の実施例でも同じである。この検出制御回路１５で決定されたＰＲＩは、ＰＲＩ制御信号によってアンテナ１０に送られる。また、検出制御回路１５は、複数のウェーブレット展開係数の中から、目標検出に使用するウェーブレット展開係数Ｗｃを選定するための選定制御信号を展開係数選定回路１２に送る。
【００２７】
次に、上記のように構成される本発明の実施例１に係る目標検出装置の動作を説明する。まず、概略の動作を説明する。
【００２８】
上述したウェーブレット変換回路１１における離散ウェーブレット変換において、もし、入力信号（原波形）にノイズのような非定常信号が含まれていれば、その非定常信号はウェーブレット展開係数に含まれる。そこで、入力信号からノイズを除去するために、図１２に示す従来のレーダ装置では、入力信号を（５）〜（１０）式で分解し、ウェーブレット展開係数のうちノイズが含まれることが予想される成分を除去した上で、（５）〜（１０）式によって再合成して、ノイズ等を除去した出力信号を得ている。
【００２９】
これに対して、本発明に係る目標検出装置では、入力信号を分解した後のウェーブレット展開係数に、検出対象である目標信号も含まれることに着目し、ウェーブレット展開係数の軸上で、所定のスレッショルドレベルと比較することにより目標信号を検出する。そのために、ウェーブレット展開係数の軸上で、ＣＦＡＲ処理を実施して、所定のスレッショルドレベルを越えた信号を目標を表す検出信号とする。
【００３０】
この場合、図５に示すように、クラッタ等のような不要信号が含まれるウェーブレット展開係数が既知の場合には、目標信号を含むウェーブレット展開係数が不要信号を含むウェーブレット展開係数と一致しないようにＰＲＩが選定される。
【００３１】
次に、本発明の実施例１に係る目標検出装置の詳細な動作を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００３２】
捜索が開始されると、まず、ビームポジションの設定が行われる（ステップＳ１１）。ビームポジションは、初回は捜索領域の所定位置に設定され、２回目以後は、ビーム方向が捜索領域内を順次移動するように設定される。
【００３３】
次いで、ＰＲＩの設定およびウェーブレット展開係数の設定が行われる（ステップＳ１２）。目標信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｃは、入力信号に含まれる目標信号の幅をｎｓとすると、ｎｓ＝２ｃを満足するｃより決めることができる。同様に、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐは、例えば入力信号に含まれる不要信号の幅をｎｓとすると、ｎｓ＝２ｐを満足するｐより決めることができる。
【００３４】
そこで、検出制御回路１５は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるウェーブレット展開係数Ｗｃとなるように、ＰＲＩを決定し、ＰＲＩ制御信号によってアンテナ１０に設定する。また、検出制御回路１５は、ウェーブレット展開係数Ｗｃが選定されるような選定制御信号を展開係数選定回路１２に送る。
【００３５】
次いで、離散ウェーブレット（ＤＷＴ）変換が行われる（ステップＳ１３）。すなわち、ウェーブレット変換回路１１は、入力された信号に対して離散ウェーブレット変換を実施してウェーブレット展開係数を生成し、展開係数選定回路１２に送る。展開係数選定回路１２は、検出制御回路１７からの選定制御信号に応じて、目標信号の信号幅に応じたウェーブレット展開係数を選定し、ＣＦＡＲ回路１３に送る。
【００３６】
次いで、ＣＦＡＲ処理が行われる（ステップＳ１４）。すなわち、ＣＦＡＲ回路１３は、展開係数選定回路１２から送られてくるウェーブレット展開係数に対してＣＦＡＲ処理を実施し、検出器１４に送る。検出器１４は、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きければ検出信号を出力する。
【００３７】
次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ１５）。このステップＳ１５において、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップＳ１１に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ１５において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される（ステップＳ１６）。その後、シーケンスはステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。
【実施例２】
【００３８】
上述した実施例１に係る目標検出装置は、不要信号を含むウェーブレット展開係数が既知の場合に目標を検出できるようにしたものであるが、実施例２に係る目標検出装置は、不要信号が少ないウェーブレット展開係数が未知であっても目標を検出できるようにしたものである。
【００３９】
図７は、本発明の実施例２に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、実施例１に係る目標検出装置の検出制御回路１５が他の検出制御回路１６に置き換えられるとともに、ウェーブレット変換回路１１から出力されるウェーブレット展開係数が検出制御回路１６に送られるように構成されている。
【００４０】
検出制御回路１６は、ウェーブレット変換回路１１から送られてくるウェーブレット展開係数を蓄積し、ＰＲＩ毎に、蓄積した各ウェーブレット展開係数の一部または全部の時間の平均値を算出する。そして、図８に示すように、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。これは、クラッタ等のような不要信号は周波数が低いので不要信号を多く含むウェーブレット展開係数の平均値は小さくなる一方、不要信号が少ないウェーブレット展開係数は周波数が高いので平均値は大きくなるという性質を利用するものである。検出制御回路１６は、決定された目標検出用のウェーブレット展開係数を選定するための選定制御信号を展開係数選定回路１２に送る。
【００４１】
また、目標信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｃは、入力信号に含まれる目標信号の幅をｎｓとすると、ｎｓ＝２ｃを満足するｃより決めることができるので、検出制御回路１６は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるウェーブレット展開係数Ｗｃとなるように、ＰＲＩを決定し、ＰＲＩ制御信号によってアンテナ１０に設定する。
【００４２】
次に、上記のように構成される本発明の実施例２に係る目標検出装置の動作を、図９に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、実施例１と同様の処理を行うステップには、実施例１と同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００４３】
捜索が開始されると、まず、特定ビームポジションの設定が行われる（ステップＳ２１）。特定ビームポジションとしては、クラッタ等のような不要信号の多いビームポジションが使用される。次いで、ＰＲＩが設定される（ステップＳ２２）。すなわち、目標信号の幅ｎｓにより決定されるウェーブレット展開係数ＷｃとなるようにＰＲＩが決定され、ＰＲＩ制御信号によってアンテナ１０に設定される。
【００４４】
次いで、ウェーブレット変換が行われる（ステップＳ２３）。すなわち、ウェーブレット変換回路１１は、入力された信号に対して離散ウェーブレット変換を実施してウェーブレット展開係数を生成し、検出制御回路１６に送る。次いで、ウェーブレット展開係数の平均値が算出される（ステップＳ２４）。すなわち、検出制御回路１６は、ウェーブレット変換回路１１から送られてきたウェーブレット展開係数の各々について、その一部または全部の時間の平均値を算出する。
【００４５】
次いで、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数が決定される（ステップＳ２５）。すなわち、検出制御回路１６は、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。次いで、目標検出用のＰＲＩが決定される（ステップＳ２６）。すなわち、検出制御回路１６は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるウェーブレット展開係数Ｗｃとなるように、ＰＲＩを決定する。
【００４６】
以後は、図６のフローチャートに示した実施例１の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１６）と同様の処理が実行される。すなわち、まず、ビームポジションの設定が行われる（ステップＳ１１）。次いで、ステップＳ２６で決定されたＰＲＩの設定およびステップＳ２５で決定されたウェーブレット展開係数を選定するための設定が行われる（ステップＳ１２）。次いで、離散ウェーブレット（ＤＷＴ）変換が行われる（ステップＳ１３）。次いで、ＣＦＡＲ処理が行われる（ステップＳ１４）。次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられ（ステップＳ１５）、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップＳ１１に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ１５において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される（ステップＳ１６）。その後、シーケンスはステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。なお、ステップＳ１１〜Ｓ１６で実行される処理の詳細は実施例１のそれと同様である。
【実施例３】
【００４７】
上述した実施例２に係る目標検出装置は、目標信号の幅が一定である場合に目標検出を可能にしたものであるが、実施例３に係る目標検出装置は、目標信号の幅が変動しても目標検出を可能にしたものである。
【００４８】
図１０は、本発明の実施例３に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。この目標検出装置は、実施例２に係る目標検出装置の検出制御回路１６が他の検出制御回路１７に置き換えられて構成されている。また、検出器１４の機能が、実施例２に係る目標検出装置のそれと異なる。
【００４９】
検出制御回路１７は、ウェーブレット変換回路１１から送られてくるウェーブレット展開係数を蓄積し、ＰＲＩ毎に、蓄積した各ウェーブレット展開係数の一部または全部の時間の平均値を算出する。そして、平均値が所定のスレッショルドレベル以下であるウェーブレット展開係数を目標検出用として決定する。そして、検出制御回路１６は、決定された目標検出用のウェーブレット展開係数を選定するための選定制御信号を展開係数選定回路１２に送る。
【００５０】
また、目標信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｃは、入力信号に含まれる目標信号の幅をｎｓとすると、ｎｓ＝２ｃを満足するｃより決めることができるので、検出制御回路１６は、概ね既知の目標信号の幅ｎｓに基づき、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるウェーブレット展開係数Ｗｃとなるように、ＰＲＩを決定し、さらに、その前後のＰＲＩを含むｎ個を、ＰＲＩ制御信号によってアンテナ１０に順次設定する。
【００５１】
検出器１４は、ｎ個（ｎは２以上の整数）のＰＲＩで実施されたウェーブレット変換によってＣＦＡＲ回路１３から順次送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、その比較の結果を蓄積する。そして、ｎ個の比較結果のうち、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きいことを示す結果がｍ個（ｍは２以上の整数でｍ≦ｎ）以上である場合に、目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。
【００５２】
次に、上記のように構成される本発明の実施例３に係る目標検出装置の動作を、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、実施例２と同様の処理を行うステップには、実施例２と同じ符号を付して説明を簡略化する。
【００５３】
捜索が開始されると、まず、特定ビームポジションの設定が行われる（ステップＳ２１）。次いで、ＰＲＩが設定される（ステップＳ２２）。次いで、ウェーブレット変換が行われる（ステップＳ２３）。次いで、ウェーブレット展開係数の平均値が算出される（ステップＳ２４）。次いで、目標検出に使用されるウェーブレット展開係数が決定される（ステップＳ２５）。次いで、目標検出用のＰＲＩが決定される（ステップＳ２６）。この場合、検出制御回路１６は、不要信号を含むウェーブレット展開係数Ｗｐとは異なるウェーブレット展開係数Ｗｃとなるように決定したＰＲＩの前後のＰＲＩを含むｎ個を、目標検出用のＰＲＩとして決定する。
【００５４】
次いで、ビームポジションの設定が行われる（ステップＳ１１）。次いで、ステップＳ２６で決定されたＰＲＩの設定およびステップＳ２５で決定されたウェーブレット展開係数を選定するための設定が行われる（ステップＳ１２）。次いで、離散ウェーブレット（ＤＷＴ）変換が行われる（ステップＳ１３）。次いで、ＣＦＡＲ処理が行われる（ステップＳ１４）。すなわち、ＣＦＡＲ回路１３は、展開係数選定回路１２から送られてくるウェーブレット展開係数に対してＣＦＡＲ処理を実施し、検出器１４に送る。検出器１４は、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号を所定のスレッショルドレベルと比較し、比較結果を蓄積する。
【００５５】
次いで、ｎ個のＰＲＩについて処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳ４１）。このステップＳ４１において、終了していないことが判断されると、シーケンスはステップＳ１２に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ４１において、ｎ個のＰＲＩについて処理が終了したことが判断されると、ｍ／ｎ検出が行われる（ステップＳ４２）。すなわち、検出制御回路１７は、蓄積しているｎ個の比較結果のうち、ＣＦＡＲ回路１３から送られてくる信号が所定のスレッショルドレベルより大きいことを示す結果がｍ個（ｍは２以上の整数でｍ≦ｎ）以上である場合に、目標を検出した旨を表す検出信号を出力する。
【００５６】
次いで、全空間の捜索が終了したかどうかが調べられ（ステップＳ１５）、全空間の捜索が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップＳ１１に戻り、ビーム方向を次の方向に変更して上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳ１５において、全空間の捜索が終了したことが判断されると、ビーム方向が捜索空間の最初の位置に戻される（ステップＳ１６）。その後、シーケンスはステップＳ１１に戻り、上述した処理が繰り返される。なお、ステップＳ２１〜Ｓ２６で実行される処理の詳細は実施例２を、ステップＳ１１〜Ｓ１６で実行される処理の詳細は実施例１をそれぞれ参照されたい。
【００５７】
以上説明した実施例１〜実施例３に係る目標検出装置では、入力データをウェーブレット変換することにより得られたウェーブレット展開係数をＣＦＡＲ処理して目標を検出するように構成したが、例えば固定のスレッショルドレベルを用いて目標を検出する方法、その他の方法で目標を検出するように構成することもできる。
【００５８】
また、実施例１〜実施例３に係る目標検出装置では、ＣＦＡＲ処理によって目標を検出するように構成したが、例えば固定のスレッショルドレベルと比較する方法や他の検出方法を用いることができる。
【００５９】
また、実施例２および実施例３に係る目標検出装置においては、ウェーブレット展開係数の平均値を算出する際に、捜索時間に余裕があれば、特定ビームポジションのみではなく、複数のビームポジションをグルーピングして、そのグループ毎にビームを向けて、ウェーブレット展開係数の平均値を算出するように構成することもできる。
【００６０】
また、実施例３に係る目標検出装置においては、ウェーブレット展開係数の平均値を用いて不要信号を含むウェーブレット展開係数を求めるように構成したが、あらかじめ平均値の低いウェーブレット展開係数が概ね既知であれば、平均値を算出する処理を省略するように構成できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る目標検出装置は、レーダ装置や受信装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】離散ウェーブレット変換のフィルタ特性を示す図である。
【図３】離散ウェーブレット変換においてウェーブレット展開係数が算出される様子を示す図である。
【図４】図１に示すＣＦＡＲ回路の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例１に係る目標検出装置において使用される不要信号の影響の少ないウェーブレット展開係数を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例１に係る目標検出装置の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の実施例２に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例２に係る目標検出装置において使用される不要信号の影響の少ないウェーブレット展開係数を説明するための図である。
【図９】本発明の実施例２に係る目標検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例３に係る目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る目標検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】従来のウェーブレット変換を利用した目標検出装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  アンテナ
１１  ウェーブレット変換回路
１２  展開係数選定回路
１３  ＣＦＡＲ回路
１４  検出器
１５〜１７  検出制御回路
【図１】
2007057369.tif 000005
【図２】
2007057369.tif 000006
【図３】
2007057369.tif 000007
【図４】
2007057369.tif 000008
【図５】
2007057369.tif 000009
【図６】
2007057369.tif 000010
【図７】
2007057369.tif 000011
【図８】
2007057369.tif 000012
【図９】
2007057369.tif 000013
【図１０】
2007057369.tif 000014
【図１１】
2007057369.tif 000015
【図１２】
2007057369.tif 000016