(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信されたレーダパルス信号の反射波を受信し、受信された信号を段階をなす複数の異なるしきい値と比較して、その比較出力に基づいて前記受信された信号の大きさが前記複数のしきい値を境界とするいずれの階調に含まれるか識別するレーダ装置の階調識別装置において、
レーダパルス信号を送信する直前の所定時間における最下位階調のしきい値の比較出力を検出する最下位検出手段と、
該最下位検出手段にて検出された検出量に応じて前記複数のしきい値の間隔あるいは大きさを増減制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置の階調識別装置。
【請求項２】
前記所定時間において最下位階調の次の階調のしきい値の比較出力を検出する次低検出手段と、
該次低検出手段にて検出されている間は前記最下位検出手段からの比較出力を遮断する遮断手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のレーダ装置の階調識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、船舶用のレーダ装置のように、他の移動体や構造物等の位置を表示する機能を有するレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記レーダ装置は、所定方向に発射したレーダパルスの反射波を受信して、その受信信号のレベルに応じた明るさまたは色に変調された輝線を、画面上で所定方向に掃引する、という一連の動作を、その方位を変えながら連続的に行い、周囲にある他の移動体や構造物等の方向や距離等を、画面上で判別できるように構成されている。
【０００３】
図３は、従来例のレーダ装置の階調識別装置のブロック図である。図３において、１１０はＡ／Ｄ変換部であり、入力されるビデオ信号をデジタル信号へ変換して表示部１２０へ出力する。以下においては、仮に前記Ａ／Ｄ変換部１１０を８ビットのＡ／Ｄ変換部として説明する。
１３０は感度設定用の基準電圧発生回路であり、ビデオ入力信号のレベルに対する前記Ａ／Ｄ変換部１１０における１ビット当たりの感度を設定するための基準電圧を第８電圧として出力する。
【０００４】
１４２はノイズ設定用の基準電圧発生回路であり、画面上のノイズの量の多少を決定するための基準電圧を第１電圧として出力する。
前記Ａ／Ｄ変換部１１０を構成する８つの比較器１１１，１１２，・・・・，１１８のマイナス端子には、前記第１電圧と第８電圧との電圧差が７個の分圧抵抗によって分圧されてそれぞれ入力される。即ち、前記比較器１１１には第１電圧が入力され、前記比較器１１２には第２電圧が入力され、・・・・、前記比較器１１８には第８電圧が入力されるのである。
このようにして、入力されたビデオ信号は、前記Ａ／Ｄ変換部１１０によって８ビットのデジタル信号に変換されてそれぞれの明るさあるいは色に変調されて表示部１２０の画面上に表示されるのである。
そして、この種のレーダ装置としては、例えば、特開平04-131784 「レーダ装置の階調識別装置」がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来のレーダ装置では、ノイズ対策が十分でないために、受信信号にレーダパルスの反射波以外に、所定のしきい値を越えるレベルのノイズが含まれている場合には、そのノイズは、ある階調の範囲にあるものとして識別されてしまい、画面上に前記ノイズを多く含む画像が表示されることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、画面上におけるレーダパルス波以外のノイズを減少させることのできるレーダ装置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のレーダ装置の階調識別装置においては、送信されたレーダパルス信号の反射波を受信し、受信された信号を段階をなす複数の異なるしきい値と比較して、その比較出力に基づいて前記受信された信号の大きさが前記複数のしきい値を境界とするいずれの階調に含まれるか識別するレーダ装置の階調識別装置において、レーダパルス信号を送信する直前の所定時間における最下位階調のしきい値の比較出力を検出する最下位検出手段と、該最下位検出手段にて検出された検出量に応じて前記複数のしきい値の間隔あるいは大きさを増減制御する制御手段と、を備えたものである。
【０００８】
請求項２では、前記所定時間において最下位階調の次の階調のしきい値の比較出力を検出する次低検出手段と、該次低検出手段にて検出されている間は前記最下位検出手段からの比較出力を遮断する遮断手段と、を備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるレーダ装置の階調識別装置を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明にかかるレーダ装置の階調識別装置のブロック図である。
図１において、
１０はＡ／Ｄ変換部であり、入力されるビデオ信号をデジタル信号へ変換して表示部２０へ出力する。以下においては、仮に前記Ａ／Ｄ変換部１０を８ビットのＡ／Ｄ変換部として説明する。
３０は感度設定用の基準電圧発生回路であり、ビデオ入力信号のレベルに対する前記Ａ／Ｄ変換部１０における１ビット当たりの感度を設定するための感度基準電圧を出力する。
３１は加算回路であり、前記基準電圧発生回路３０から出力される基準電圧と、後述する制御回路４０から出力される第１電圧とを加算して第８電圧として出力する。
【００１１】
５０はゲート信号発生回路であり、レーダパルス信号を送信する直前の一定時間だけゲート信号を出力する。
５１は最下位階調の次の階調である次低階調の比較出力を検出する次低検出回路であり、前記ゲート信号が入力される論理積回路を構成しているので、レーダパルス信号を送信する直前の一定時間内には後述するアナログスイッチを通過状態にする制御信号を出力するが、前記一定時間内であっても次低階調の比較出力が出力されているときは後述するアナログスイッチを遮断状態とする制御信号を出力する。
５２はアナログスイッチであり、前記次低検出回路５１からの制御信号が通過状態の場合には、検出回路を構成する接続線５３を介して検出された最下位階調の比較出力は、アナログスイッチ５２を通過して出力される。
前記ゲート信号発生回路５０と前記接続線５３と前記アナログスイッチ５２とで最下位検出手段を構成している。前記アナログスイッチ５２は請求項２の遮断手段も構成している。
【００１２】
４１は平均化回路であり、前記最下位階調の比較出力を平均化して出力する。４２はノイズ設定用の基準電圧発生回路であり、画面上のノイズの量の多少を決定するためのノイズ基準電圧を出力する。
４３は比較回路であり、前記平均化回路４１の出力と、前記ノイズ設定用の基準電圧発生回路４２から出力される基準電圧とを比較して、平均化された最下位階調の比較出力の方が大きいときに信号を出力する。
４４はビデオ信号を平滑して出力する平滑回路であり、十分に長い時定数が設定されているが、この時定数を短くすることによってＦＴＣ（fast time const-ant ）を構成することもできる。また、増加側の時定数を長くし、減少側の時定数を短くすれば、強い反射波の直後の物標の消失を防ぐことが可能になる。
４５は前記平滑回路４４の出力と前記比較回路４３の出力とを加算して、前記第１電圧として出力する加算回路である。
以上の平均化回路４１，ノイズ設定用の基準電圧発生回路４２，比較回路４３，平滑回路４４，加算回路４５によって制御手段としての制御回路４０が構成されている。
【００１３】
前記Ａ／Ｄ変換部１０を構成する８つの比較器１１，１２，・・・・，１８の減算端子には、前記第１電圧と第８電圧との電圧差が７個の分圧抵抗によって分圧されてそれぞれ入力される。即ち、前記比較器１１には第１電圧が入力され、前記比較器１２には第２電圧が入力され、・・・・、前記比較器１８には第８電圧が入力されるのである。
【００１４】
以上の構成によれば、前記ゲート信号発生回路５０から出力されるゲート信号によって、レーダパルス信号を送信する直前の所定の時間内に前記アナログスイッチ５２が通過状態に制御されるので、この時間内の最下位階調の比較出力は平均化回路４１において平均化されて比較回路４３に入力される。この平均化された比較出力が前記ノイズ基準電圧を越えない場合には、前記平滑回路４４の出力は何ら加算されることなく加算回路４５から第１電圧として出力される。しかし、前記平均化回路４１にて平均化された比較出力が前記ノイズ基準電圧を越える場合には、前記平滑回路４４の出力には加算回路４５において前記越える分が加算されて、前記状態よりレベルの大きい第１電圧として出力される。
従って、最下位階調のしきい値が大きくなるので、それ以下のレベルのノイズは除去されるのである。
【００１５】
そして、前記平均化回路４１にて平均化された比較出力が前記ノイズ基準電圧を越えないようになれば、前記平滑回路４４の出力には加算回路４５においては、なんら加算されなくなるので、再び低いレベルの第１電圧として出力される。従って、最下位階調のしきい値が小さくなるので、小レベルの反射波による画像も、もれなく画面上に表示することができるのである。
このようにして、ノイズの状態によって自動的に最下位階調のしきい値が増減されるので、常時最適なノイズ除去が行われるのである。
【００１６】
また、前記次低検出回路５１によって最下位階調より高い階調の比較出力があったときには前記ゲート信号を前記アナログスイッチ５２に供給しないので、前記第１電圧は低いレベルの状態のままとなる。従って、ノイズではなく、他のレーダ装置からのレーダパルス信号のような場合にはしきい値を増加させずに小レベルの反射波による画像ももれなく画面上に表示する。
【００１７】
図２に示した波形図において、（ａ）はレーダパルス信号の波形である。（ｂ）は反射波とノイズを含んだ受信信号の波形である。（ｃ）はゲート信号の波形である。（ｄ）はＡ／Ｄ変換部の最下位階調の比較出力の波形である。（ｅ）はＡ／Ｄ変換部の次低階調の比較出力の波形である。（ｆ）はアナログスイッチの遮断状態と通過状態を示す図である。（ｇ）は平均化回路の出力の波形である。Ｔのように、他のレーダ装置からのレーダパルス信号が受信された時には、ゲート信号が出力されてもアナログスイッチは遮断状態に制御されるのである。
【００１８】
なお、以上の実施の形態の説明においては、Ａ／Ｄ変換部１０を仮に８ビットとして説明したが、８ビットに限定されるものではなく、何ビットでも自由に構成できることが当然である。
また、図１に示したブロック図は、各機能を構成するブロックの組み合わせで示したが、同様の機能を実現するものであれば、ハードウエアによる構成に限らず、ソフトウエアによってその全部もしくは一部を実現することも可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明においては、ノイズの検出をＡ／Ｄ変換した後に行っているので、実際に画面上のノイズを操作者が見て手動でノイズ除去のためのしきい値を調整するのと同等の結果が自動的に得られる。
また、レーダ装置の高周波部のゲインや通過帯域幅の切り替え、電圧変動によるビデオ信号の直流成分のふらつき等にも対応できる。
また、他のレーダ装置のレーダパルス信号が入力されたとき、ノイズの検出電圧が保持されているので、他のレーダ装置の影響が少なくなる。
また、この構成のＦＴＣは、平滑回路における時定数を、増加側と減少側とにおいて任意に独立して設定できるので、従来のビデオ信号を直接フィルタリングする構成のＦＴＣの様に距離方向に連続した反射体（山の斜面等）の直後の物標が消失してしまう不具合が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるレーダ装置の階調識別装置の実施の形態のブロック図である。
【図２】前記レーダ装置の階調識別装置の各部の波形図である。
【図３】従来のレーダ装置の階調識別装置の構成例である。
【符号の説明】
１０    Ａ／Ｄ変換部
【図１】
0003733257.tif 000002
【図２】
0003733257.tif 000003
【図３】
0003733257.tif 000004