JPH0121915B2 - - Google Patents
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- JPH0121915B2 JPH0121915B2 JP7530480A JP7530480A JPH0121915B2 JP H0121915 B2 JPH0121915 B2 JP H0121915B2 JP 7530480 A JP7530480 A JP 7530480A JP 7530480 A JP7530480 A JP 7530480A JP H0121915 B2 JPH0121915 B2 JP H0121915B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
- G01S13/72—Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional [2D] tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は追尾レーダの観測信号に含まれる雑
音を除去し、追尾目標の位置、速度、加速度とい
つた推定変数の値を時間経過に伴つて出力する目
標航跡推定を行なう装置に関するものである。
音を除去し、追尾目標の位置、速度、加速度とい
つた推定変数の値を時間経過に伴つて出力する目
標航跡推定を行なう装置に関するものである。
従来、この種の信号処理において、観測雑音の
除去にはデイジタル低域フイルタが用いられてき
ているが、遮断周波数、フイルタの次数等のパラ
メータが固定的に設定されているため、観測信号
に含まれる雑音の特性が大きく変化した場合に
は、実用上、十分な雑音除去ができないという欠
点があつた。
除去にはデイジタル低域フイルタが用いられてき
ているが、遮断周波数、フイルタの次数等のパラ
メータが固定的に設定されているため、観測信号
に含まれる雑音の特性が大きく変化した場合に
は、実用上、十分な雑音除去ができないという欠
点があつた。
この発明は、この欠点を除去するため、デイジ
タル低域フイルタとして、移動平均フイルタを用
い、その移動平均幅を可変なパラメータとして自
由に設定できるようにし、別に観測雑音に含まれ
る最大電力を持つ周波数成分を検出し、その周波
数成分が、移動平均フイルタによつて最も効果的
に除去されるように移動平均幅を自動的に決定す
る、移動平均幅自動チユーナを備え、全体とし
て、適応形デイジタル低域フイルタの構成にした
もので、その目的は、観測雑音の時間的な特性変
化に適応し、その都度、最も効果的な雑音除去を
可能にすることにある。
タル低域フイルタとして、移動平均フイルタを用
い、その移動平均幅を可変なパラメータとして自
由に設定できるようにし、別に観測雑音に含まれ
る最大電力を持つ周波数成分を検出し、その周波
数成分が、移動平均フイルタによつて最も効果的
に除去されるように移動平均幅を自動的に決定す
る、移動平均幅自動チユーナを備え、全体とし
て、適応形デイジタル低域フイルタの構成にした
もので、その目的は、観測雑音の時間的な特性変
化に適応し、その都度、最も効果的な雑音除去を
可能にすることにある。
第１図はこの発明が適用される追尾レーダ・シ
ステムにおける目標航跡推定法の概略図である。
第１図に於て、追尾目標１は追尾レーダの追尾ア
ンテナ２により追尾され、目標に関する時々刻々
の距離観測値Ｒ、アンテナ方位角観測値θが出力
される。これらの観測信号は本発明の信号処理装
置３に入力され、最終推定値として直交座標軸上
の目標位置X^、Y^、目標速度V^X、V^Y、目標加速
度A^X、A^Yが得られる。第２図は信号処理装置３
の概略構成ブロツク図である。図において、目標
の距離観測値Ｒ、アンテナ方位角観測値θは入力
として扱われる。４は位置算出フイルタで直交座
標軸上における位置座標値Ｘ、Ｙを出力する。同
様に５，６はそれぞれ速度算出フイルタ、加速度
算出フイルタで、直交座標軸上における目標速度
VX、VY、目標加速度AX、AYを出力する。以上の
算出値には、観測信号に加わるランダム雑音やア
ンテナのサーボ系の有する振動の影響による周期
的な雑音が含まれる。このような周期的雑音の特
性は必ずしも定常的なものであるとはいえず、時
間に伴い特性が変化する事がほとんどである。こ
のような雑音を除去するため、本発明の信号処理
装置では、７〜９に示す部分に適応形デイジタル
低域フイルタを組み込み、この出力が目標の真の
位置、速度、加速度の推定値X^、Y^、V^X、V^Y、
A^X、A^Yを与えるようにした。以下に適応形デイ
ジタル低域フイルタ７〜９の原理及び構造を説明
する。
ステムにおける目標航跡推定法の概略図である。
第１図に於て、追尾目標１は追尾レーダの追尾ア
ンテナ２により追尾され、目標に関する時々刻々
の距離観測値Ｒ、アンテナ方位角観測値θが出力
される。これらの観測信号は本発明の信号処理装
置３に入力され、最終推定値として直交座標軸上
の目標位置X^、Y^、目標速度V^X、V^Y、目標加速
度A^X、A^Yが得られる。第２図は信号処理装置３
の概略構成ブロツク図である。図において、目標
の距離観測値Ｒ、アンテナ方位角観測値θは入力
として扱われる。４は位置算出フイルタで直交座
標軸上における位置座標値Ｘ、Ｙを出力する。同
様に５，６はそれぞれ速度算出フイルタ、加速度
算出フイルタで、直交座標軸上における目標速度
VX、VY、目標加速度AX、AYを出力する。以上の
算出値には、観測信号に加わるランダム雑音やア
ンテナのサーボ系の有する振動の影響による周期
的な雑音が含まれる。このような周期的雑音の特
性は必ずしも定常的なものであるとはいえず、時
間に伴い特性が変化する事がほとんどである。こ
のような雑音を除去するため、本発明の信号処理
装置では、７〜９に示す部分に適応形デイジタル
低域フイルタを組み込み、この出力が目標の真の
位置、速度、加速度の推定値X^、Y^、V^X、V^Y、
A^X、A^Yを与えるようにした。以下に適応形デイ
ジタル低域フイルタ７〜９の原理及び構造を説明
する。
第３図は位置信号Ｘを平滑する適応形デイジタ
ル低域フイルタ７の概略構成ブロツク図である。
第２図における位置信号Ｘ以外の算出信号Ｙ、
VX、VY、AX、AYを平滑する場合にも同じ構造の
適応形デイジタル低域フイルタを使用する。
ル低域フイルタ７の概略構成ブロツク図である。
第２図における位置信号Ｘ以外の算出信号Ｙ、
VX、VY、AX、AYを平滑する場合にも同じ構造の
適応形デイジタル低域フイルタを使用する。
第３図において、１０は移動平均フイルタであ
り、デイジタル信号Ｘを入力し、Ｍ個のデータの
移動平均をとつて平滑された信号X^を出力する。
フイルタのサンプル間隔をTsとし、時刻ｋ・Ts
（ｋ＝０、１、…）におけるＸ、X^の値をそれぞ
れxk、x^kとするとx^kは x^k＝１／2N＋１N0+N 〓n=N0-N xk−ｎ …(1) という形で表わされるような出力となる。但し、
Noは固定された正の整数、Ｎは移動平均幅Ｍに
関連するパラメータでＮNoである。移動平均
幅Ｍは、Ｎを用いて、 Ｍ＝2N＋１ …(2) と表わされる。ところで、移動平均フイルタ１０
の周波数応答をＨ（ω）とすると、次式のように
求められる。
り、デイジタル信号Ｘを入力し、Ｍ個のデータの
移動平均をとつて平滑された信号X^を出力する。
フイルタのサンプル間隔をTsとし、時刻ｋ・Ts
（ｋ＝０、１、…）におけるＸ、X^の値をそれぞ
れxk、x^kとするとx^kは x^k＝１／2N＋１N0+N 〓n=N0-N xk−ｎ …(1) という形で表わされるような出力となる。但し、
Noは固定された正の整数、Ｎは移動平均幅Ｍに
関連するパラメータでＮNoである。移動平均
幅Ｍは、Ｎを用いて、 Ｍ＝2N＋１ …(2) と表わされる。ところで、移動平均フイルタ１０
の周波数応答をＨ（ω）とすると、次式のように
求められる。
Ｈ（ω）＝N
〓j=-N
１／2N＋１e-j(No-i)〓Ts＝１／2N＋１e-jNo〓Ts N
〓i=-N
ej〓Tsi
＝１／2N＋１e-jNo〓Ts N
〓i=-N
［cos ωTsi＋ｊ sin ωTsi］
＝１／2N＋１e-jNo〓Ts N
〓i=-N
cos ωTsi＝１／2N＋１e-jNo〓Ts［cos0＋２N
〓i=1
cos ωTsi］
＝１／2N＋１e-jNo〓Ts〔１＋2cos（Ｎ＋１）
ωTs／２・sinNωTs／２／sinωTs／２〕 ＝１／2N＋１e-jNo〓Ts〔１＋sin（2N＋１）ω
Ts／２／sinωTs／２〕＝sin（2N＋１）ωTs／２／（2N
＋１）sinωTs／２e-jNo〓Ts…(11) (11)式より、移動平均フイルタ１０の出力である
X^は、不偏推定量であり、また、Ｎの如何に拘ら
ずＸに対しNotsの位相遅れを持つことがわかる。
ωTs／２・sinNωTs／２／sinωTs／２〕 ＝１／2N＋１e-jNo〓Ts〔１＋sin（2N＋１）ω
Ts／２／sinωTs／２〕＝sin（2N＋１）ωTs／２／（2N
＋１）sinωTs／２e-jNo〓Ts…(11) (11)式より、移動平均フイルタ１０の出力である
X^は、不偏推定量であり、また、Ｎの如何に拘ら
ずＸに対しNotsの位相遅れを持つことがわかる。
また１１はNoTsの遅れを持つ遅延素子であ
り、XLはその出力信号である。信号X^とXLから
差分信号Ｅが作られる。信号Ｅは信号XLに含ま
れる雑音成分のみを含む推定雑音信号である。１
２はこの推定雑音信号Ｅを入力し、最も強い周波
数成分の周期Teを検知し、移動平均フイルタ１
０が、周期Teの雑音を遮断するように平均幅に
関連するパラメータＮの値を決定する移動平均幅
自動チユーナである。時刻ｋ・Ts（ｋ＝０、１、
…）における信号XL、Ｅの値をそれぞれXLk、ek
とおくと、これらは、 XLk＝Xk-Np …(3) ek＝X^k−XLk＝−１／2N＋１N 〓n=-N Xk-Np-o −Xk-Np …(4) と表わされる。
り、XLはその出力信号である。信号X^とXLから
差分信号Ｅが作られる。信号Ｅは信号XLに含ま
れる雑音成分のみを含む推定雑音信号である。１
２はこの推定雑音信号Ｅを入力し、最も強い周波
数成分の周期Teを検知し、移動平均フイルタ１
０が、周期Teの雑音を遮断するように平均幅に
関連するパラメータＮの値を決定する移動平均幅
自動チユーナである。時刻ｋ・Ts（ｋ＝０、１、
…）における信号XL、Ｅの値をそれぞれXLk、ek
とおくと、これらは、 XLk＝Xk-Np …(3) ek＝X^k−XLk＝−１／2N＋１N 〓n=-N Xk-Np-o −Xk-Np …(4) と表わされる。
上記(11)式より、上記移動平均フイルタ１０の周
波数伝達関数｜Ｈ（ω）｜2は、次式のように表わ
せる。
波数伝達関数｜Ｈ（ω）｜2は、次式のように表わ
せる。
｜Ｈ（ω）｜2＝〔sin（2N＋１）ωTs／２／（2N＋１）
sinωTs／２〕…(5) (5)式をもとに、周波数伝達関数｜Ｈ（ω）｜2を
図示すると、第４図のようになる。第４図に示さ
れるように、(5)式の該周波数伝達関数の値は、ｍ
を正の整数として、角周波数ωが次式で与えられ
るωｍとなる場合に、０となる。
sinωTs／２〕…(5) (5)式をもとに、周波数伝達関数｜Ｈ（ω）｜2を
図示すると、第４図のようになる。第４図に示さ
れるように、(5)式の該周波数伝達関数の値は、ｍ
を正の整数として、角周波数ωが次式で与えられ
るωｍとなる場合に、０となる。
（2N＋１）ωmTs／２＝mπ
∴ωm＝2πm／（2N＋１）Ts …(6)
即ち、(6)式で表わされるような周波数の信号が
完全に遮断される。周波数ωmを周期Tmに直す
と、 Tm＝2N＋１／ｍTs …(7) となる。そこで、(4)式で表わされる推定雑音の基
本周期Teが検出できれば、(7)式から、 ２（Ｎ−１／２）＋１／ｍTs≦Te＜２（Ｎ＋１／２）＋
１／ｍTs １／２ｍTe／Ts−１＜Ｎ≦１／２ｍTe／Ts ∴Ｎ＝〔１／２ｍTe／Ts〕 …(8) という関係により、平均幅Ｎを決定すれば、移動
平均フイルタ１０により基本周期Teの雑音が除
かれる。但し、〔Ｘ〕はＸを越えない整数のうち
で最大のものを表わす。
完全に遮断される。周波数ωmを周期Tmに直す
と、 Tm＝2N＋１／ｍTs …(7) となる。そこで、(4)式で表わされる推定雑音の基
本周期Teが検出できれば、(7)式から、 ２（Ｎ−１／２）＋１／ｍTs≦Te＜２（Ｎ＋１／２）＋
１／ｍTs １／２ｍTe／Ts−１＜Ｎ≦１／２ｍTe／Ts ∴Ｎ＝〔１／２ｍTe／Ts〕 …(8) という関係により、平均幅Ｎを決定すれば、移動
平均フイルタ１０により基本周期Teの雑音が除
かれる。但し、〔Ｘ〕はＸを越えない整数のうち
で最大のものを表わす。
次に、推定雑音Ｅの基本周期の検出方法につい
て示す。推定雑音Ｅの平均値は０であり、実際値
は０を中心として、正の値、負の値を数データず
つ連続に続けながら変化してゆく。この様子を第
３図に示す。第３図において、Ｅの符号が反転す
るたびに、正または負の値の続いた信号の個数を
数えて、正の信号個数の列p1、p2、…及び負の信
号の個数の列n1、n2、…を作り、これから、推定
誤差信号Ｅの一周期に相当する信号値の個数の列
u1、u2、…を u1＝p1＋n1 u2＝n1＋p2 u3＝p2＋n2 …(9) というように求めてゆく。当該u1、u2、……は、
(8)式におけるTe／Tsの観測値である。そこで、
(8)式において、ｍ＝２とおいて、移動平均フイル
タ１０の平均幅Ｎは Ｎ＝ui（ｉ＝１、２、…） …(10) として与えられる。以上が移動平均幅自動チユー
ナ１２の動作の原理である。
て示す。推定雑音Ｅの平均値は０であり、実際値
は０を中心として、正の値、負の値を数データず
つ連続に続けながら変化してゆく。この様子を第
３図に示す。第３図において、Ｅの符号が反転す
るたびに、正または負の値の続いた信号の個数を
数えて、正の信号個数の列p1、p2、…及び負の信
号の個数の列n1、n2、…を作り、これから、推定
誤差信号Ｅの一周期に相当する信号値の個数の列
u1、u2、…を u1＝p1＋n1 u2＝n1＋p2 u3＝p2＋n2 …(9) というように求めてゆく。当該u1、u2、……は、
(8)式におけるTe／Tsの観測値である。そこで、
(8)式において、ｍ＝２とおいて、移動平均フイル
タ１０の平均幅Ｎは Ｎ＝ui（ｉ＝１、２、…） …(10) として与えられる。以上が移動平均幅自動チユー
ナ１２の動作の原理である。
以上の原理に従つた移動平均フイルタ１０及び
移動平均幅自動チユーナ１２の構造について以下
に述べる。
移動平均幅自動チユーナ１２の構造について以下
に述べる。
第６図に移動平均フイルタ１０の詳細は構造を
示す。１１〜１８は単位時間Tsの遅延素子で、
全部で2No個ある。また、１９〜２２はスイツチ
回路であり、制御信号C0、C1、…、CNp-1の値が
「０」の時にはスイツチはONとなり、入力側か
ら出力側への情報伝達が行なわれる。また、制御
入力の値が「１」の時にはスイツチがOFFとな
り、スイツチ回路の出力値は０となる。制御信号
C0、C1、…、CNp-1の値はデコーダ２３によつて
決定される。即ち、デコーダ２３の入力値がＮの
とき、制御信号CNの値のみが「１」となり、他
の制御信号C0、…、CN-1、CN+1、…、CNp-1の値
はすべて「０」となる。以上の制御によつて、信
号Ｐの値は入力信号Ｘの2N＋１個の信号値の和
を与える。２４は係数倍の回路であり、制御信号
Ｎの値に従つて、信号Ｐの値を１／（2N＋１）
倍して出力し、出力信号X^を得る。出力信号X^の
値は(1)式で示されるx^kに対応している。さて、遅
延素子１４からの出力信号は、信号Ｘに対して、
NoTsだけ遅れたものであり、第１図の信号XLと
同じものを与える。即ち、第１図における遅延素
子１１は遅延素子１１〜１４をもつて構成される
ものと等価であり、第４図の点線で囲んだ部分は
遅延素子１１に概当する。
示す。１１〜１８は単位時間Tsの遅延素子で、
全部で2No個ある。また、１９〜２２はスイツチ
回路であり、制御信号C0、C1、…、CNp-1の値が
「０」の時にはスイツチはONとなり、入力側か
ら出力側への情報伝達が行なわれる。また、制御
入力の値が「１」の時にはスイツチがOFFとな
り、スイツチ回路の出力値は０となる。制御信号
C0、C1、…、CNp-1の値はデコーダ２３によつて
決定される。即ち、デコーダ２３の入力値がＮの
とき、制御信号CNの値のみが「１」となり、他
の制御信号C0、…、CN-1、CN+1、…、CNp-1の値
はすべて「０」となる。以上の制御によつて、信
号Ｐの値は入力信号Ｘの2N＋１個の信号値の和
を与える。２４は係数倍の回路であり、制御信号
Ｎの値に従つて、信号Ｐの値を１／（2N＋１）
倍して出力し、出力信号X^を得る。出力信号X^の
値は(1)式で示されるx^kに対応している。さて、遅
延素子１４からの出力信号は、信号Ｘに対して、
NoTsだけ遅れたものであり、第１図の信号XLと
同じものを与える。即ち、第１図における遅延素
子１１は遅延素子１１〜１４をもつて構成される
ものと等価であり、第４図の点線で囲んだ部分は
遅延素子１１に概当する。
次に、第７図に移動平均幅自動チユーナ１２の
構造を示す。移動平均幅自動チユーナ１２の入力
信号は推定雑音信号Ｅである。２５は符号判定回
路であり、推定雑音信号Ｅの正負に応じて、「１」
または「０」の論理値信号ELを出力する。２６，
２７はEOR回路であり、EPはELとESの排他論
理演算の結果、EQはESの否定、ERはEQとER
の排他論理演算の結果の論理値信号をあらわす。
また、２８，２９は単位遅延回路である。更に３
０はカウンタであり、論理値信号EPが「１」で
ある間、出力値を１ずつ増加する。また、論理値
信EPが「０」になると、出力値を０にリセツト
する。３１及び３２は記憶回路で制御入力端子Ｔ
からの制御入力信号が「１」であれば、入力値を
出力値とし、その後制御入力信号が「０」である
間は、同一の出力値を保持するものである。記憶
回路３１及び３２の出力PN1、PN2の和が(9)式、
(10)式によつて移動平均幅Ｎの値を表わす。
構造を示す。移動平均幅自動チユーナ１２の入力
信号は推定雑音信号Ｅである。２５は符号判定回
路であり、推定雑音信号Ｅの正負に応じて、「１」
または「０」の論理値信号ELを出力する。２６，
２７はEOR回路であり、EPはELとESの排他論
理演算の結果、EQはESの否定、ERはEQとER
の排他論理演算の結果の論理値信号をあらわす。
また、２８，２９は単位遅延回路である。更に３
０はカウンタであり、論理値信号EPが「１」で
ある間、出力値を１ずつ増加する。また、論理値
信EPが「０」になると、出力値を０にリセツト
する。３１及び３２は記憶回路で制御入力端子Ｔ
からの制御入力信号が「１」であれば、入力値を
出力値とし、その後制御入力信号が「０」である
間は、同一の出力値を保持するものである。記憶
回路３１及び３２の出力PN1、PN2の和が(9)式、
(10)式によつて移動平均幅Ｎの値を表わす。
移動平均幅自動チユーナ１２の動作を説明する
ために、第８図に各信号の時間経過図を示す。ａ
は、移動平均幅自動チユーナ１２全体の入力であ
る推定雑音信号Ｅの時間経過の例を示したもので
ある。当該推定雑音信号Ｅは、符号判定回路２５
を経て、論理値信号ELとなる。当該論理値信号
ELの時間経過をｂに示す。当該論理値信号ELと
後記論理値信号ESはEOR回路２６の入力となり、
その出力である論理値信号EPは両者の排他論理
演算結果である。当該論理値信号EPの時間経過
をｃに示す。当該論理値信号EPの否定は論理値
信号EQとして同じEOR回路２６の出力となる。
当該論理値信号EQの時間経過をｄに示す。上記
論理値信号EQ、ESはEOR回路２７の入力とな
り、その出力である論理値信号ERは両者の排他
論理演算結果である。上記論理値信号ERの時間
経過をｅに示す。上記論理値信号ERは単位遅延
回路２８の入力となり、その出力である論理値信
号ESを得る。当該論理値信号ESの時間経過をｆ
に示す。
ために、第８図に各信号の時間経過図を示す。ａ
は、移動平均幅自動チユーナ１２全体の入力であ
る推定雑音信号Ｅの時間経過の例を示したもので
ある。当該推定雑音信号Ｅは、符号判定回路２５
を経て、論理値信号ELとなる。当該論理値信号
ELの時間経過をｂに示す。当該論理値信号ELと
後記論理値信号ESはEOR回路２６の入力となり、
その出力である論理値信号EPは両者の排他論理
演算結果である。当該論理値信号EPの時間経過
をｃに示す。当該論理値信号EPの否定は論理値
信号EQとして同じEOR回路２６の出力となる。
当該論理値信号EQの時間経過をｄに示す。上記
論理値信号EQ、ESはEOR回路２７の入力とな
り、その出力である論理値信号ERは両者の排他
論理演算結果である。上記論理値信号ERの時間
経過をｅに示す。上記論理値信号ERは単位遅延
回路２８の入力となり、その出力である論理値信
号ESを得る。当該論理値信号ESの時間経過をｆ
に示す。
上記論理値信号FPは単位遅延回路２９を経て、
カウンタ３０の入力となり、その出力PNは、上
記論理値信号EPが「１」である間、出力を１ず
つ増加し、「０」になるとリセツトして得られる
信号である。上記出力PNの時間経過をｇに示
す。上記出力PNは、推定雑音信号Ｅにおいて、
同一符号の連続した回数を表わしている。上記出
力RNと論理値信号EQは記憶回路３１の入力と
なり、その出力はPN1である。当該出力PN1と
論理値信号EQは記憶回路３２の入力となり、そ
の出力はPN2である。上記出力PN1、PN2はそ
れぞれ、(9)式における正の信号個数pi、負の信号
個数niを表わす。上記出力PN1、PN2の時間経過
をそれぞれｈ，ｉに示す。上記出力PN1と出力
PN2の和として、信号Ｎが得られる。この信号
Ｎが(10)式の移動平均幅Ｎであり、この移動平均幅
自動チユーナ１２全体の出力となる。上記移動平
均幅Ｎの時間経過をｊに示す。
カウンタ３０の入力となり、その出力PNは、上
記論理値信号EPが「１」である間、出力を１ず
つ増加し、「０」になるとリセツトして得られる
信号である。上記出力PNの時間経過をｇに示
す。上記出力PNは、推定雑音信号Ｅにおいて、
同一符号の連続した回数を表わしている。上記出
力RNと論理値信号EQは記憶回路３１の入力と
なり、その出力はPN1である。当該出力PN1と
論理値信号EQは記憶回路３２の入力となり、そ
の出力はPN2である。上記出力PN1、PN2はそ
れぞれ、(9)式における正の信号個数pi、負の信号
個数niを表わす。上記出力PN1、PN2の時間経過
をそれぞれｈ，ｉに示す。上記出力PN1と出力
PN2の和として、信号Ｎが得られる。この信号
Ｎが(10)式の移動平均幅Ｎであり、この移動平均幅
自動チユーナ１２全体の出力となる。上記移動平
均幅Ｎの時間経過をｊに示す。
第９図は適応形デイジタルフイルタ７の入力信
号Ｘ、推定出力信号Ｘ、入力の遅れ信号XL、入
出力の推定誤差信号Ｅの時間波形の一例を示すも
のである。図において、ｋは入力信号Ｘの波形を
表わす。また、ｌにおける実線は適応形デイジタ
ル低域フイルタの推定出力信号Ｘを表わす。これ
に対して、入力の遅れ信号XLを破線で示してあ
るが、この２つの波形を比較すれば、入力信号に
含まれる周期的な雑音除去の効果が明らかであ
る。また、ｍはこの時の入出力の推定誤差信号Ｅ
の波形を示す。
号Ｘ、推定出力信号Ｘ、入力の遅れ信号XL、入
出力の推定誤差信号Ｅの時間波形の一例を示すも
のである。図において、ｋは入力信号Ｘの波形を
表わす。また、ｌにおける実線は適応形デイジタ
ル低域フイルタの推定出力信号Ｘを表わす。これ
に対して、入力の遅れ信号XLを破線で示してあ
るが、この２つの波形を比較すれば、入力信号に
含まれる周期的な雑音除去の効果が明らかであ
る。また、ｍはこの時の入出力の推定誤差信号Ｅ
の波形を示す。
なお、以上の信号処理装置はレーダ信号の平滑
化に適用した例について説明したが、これに限ら
ず、音響や地振波解析における振動雑音の除去等
に使用しても良い。
化に適用した例について説明したが、これに限ら
ず、音響や地振波解析における振動雑音の除去等
に使用しても良い。
以上のように、この発明に係る信号処理装置で
は、信号に含まれる雑音周期を検出し、その周期
の雑音が最適に除去できるように自動的に係数を
調整する機能を備えた適応形移動平均フイルタリ
ングを行うため、処理すべき信号に周期性雑音が
含まれており、その周期が不明であつたり、また
は非定常に周期が変化する場合にも、この雑音を
除去し得るという効果を有する。
は、信号に含まれる雑音周期を検出し、その周期
の雑音が最適に除去できるように自動的に係数を
調整する機能を備えた適応形移動平均フイルタリ
ングを行うため、処理すべき信号に周期性雑音が
含まれており、その周期が不明であつたり、また
は非定常に周期が変化する場合にも、この雑音を
除去し得るという効果を有する。
第１図はこの発明が適用される追尾レーダ・シ
ステムの説明図、第２図はこの発明の実施例によ
る信号処理装置の概略構造ブロツク図、第３図は
適応形デイジタル低域フイルタの概略構成ブロツ
ク図、第４図は移動平均フイルタの周波数伝達関
数をあらわすグラフ図、第５図は適応形デイジタ
ルフイルタの推定誤差信号から雑音周期を求める
時の説明図、第６図は可変な平均幅を持つ移動平
均フイルタの構成ブロツク図、第７図は移動平均
幅自動チユーナの構成ブロツク図、第８図は移動
平均幅自動チユーナの内部信号の関連性を表わす
説明図、第９図は適応形デイジタルフイルタの効
果を示す入出力信号の波形の比較図である。 図中、１は追尾目標、２は追尾アンテナ、３は
本発明の信号処理装置、４は位置算出フイルタ、
５は速度算出フイルタ、６は加速度算出フイル
タ、７〜９は適応形デイジタル低域フイルタ、１
０は移動平均フイルタ、１１は時間NoTsの遅延
素子、１２は移動平均幅自動チユーナ、１３〜１
８，２８，２９は単位時間Tsの遅延素子、１９
〜２２はスイツチ回路、２３はデコーダ、２４は
係数倍回路、２５は符号判定回路、２６，２７は
EOR回路、３０はカウンタ、３１，３２は記憶
回路を示す。なお、図中、同一あるいは相当部分
には同一符号を付して示してある。
ステムの説明図、第２図はこの発明の実施例によ
る信号処理装置の概略構造ブロツク図、第３図は
適応形デイジタル低域フイルタの概略構成ブロツ
ク図、第４図は移動平均フイルタの周波数伝達関
数をあらわすグラフ図、第５図は適応形デイジタ
ルフイルタの推定誤差信号から雑音周期を求める
時の説明図、第６図は可変な平均幅を持つ移動平
均フイルタの構成ブロツク図、第７図は移動平均
幅自動チユーナの構成ブロツク図、第８図は移動
平均幅自動チユーナの内部信号の関連性を表わす
説明図、第９図は適応形デイジタルフイルタの効
果を示す入出力信号の波形の比較図である。 図中、１は追尾目標、２は追尾アンテナ、３は
本発明の信号処理装置、４は位置算出フイルタ、
５は速度算出フイルタ、６は加速度算出フイル
タ、７〜９は適応形デイジタル低域フイルタ、１
０は移動平均フイルタ、１１は時間NoTsの遅延
素子、１２は移動平均幅自動チユーナ、１３〜１
８，２８，２９は単位時間Tsの遅延素子、１９
〜２２はスイツチ回路、２３はデコーダ、２４は
係数倍回路、２５は符号判定回路、２６，２７は
EOR回路、３０はカウンタ、３１，３２は記憶
回路を示す。なお、図中、同一あるいは相当部分
には同一符号を付して示してある。
Claims (1)
- １ 追尾レーダから得られた観測信号を位置算出
フイルタ、速度算出フイルタ、加速度算出フイル
タにかけ、上記各フイルタから得られる追尾目標
の位置、速度、加速度の推定値をさらにデイジタ
ル低域フイルタにかけ、上記観測信号に含まれる
雑音を除去する信号処理装置において、上記デイ
ジタル低域フイルタを、デイジタル信号を入力
し、サンプリングした所定個数の移動平均をとつ
て平滑した信号を出力する移動平均フイルタと、
上記デイジタル信号に対して一定時間遅延した遅
延信号を出力する遅延素子と、上記遅延素子から
出力される遅延信号と上記移動平均フイルタから
出力される信号の差分信号に基づき、上記移動平
均フイルタの移動平均幅に関連するパラメータを
自動的に決定する移動平均幅自動チユーナとで構
成したことを特徴とする信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7530480A JPS571978A (en) | 1980-06-04 | 1980-06-04 | Signal processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7530480A JPS571978A (en) | 1980-06-04 | 1980-06-04 | Signal processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS571978A JPS571978A (en) | 1982-01-07 |
| JPH0121915B2 true JPH0121915B2 (ja) | 1989-04-24 |
Family
ID=13572374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7530480A Granted JPS571978A (en) | 1980-06-04 | 1980-06-04 | Signal processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS571978A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6031269B2 (ja) * | 2012-06-21 | 2016-11-24 | 古野電気株式会社 | ノイズ抑圧装置、ノイズ抑圧方法およびノイズ抑圧プログラム |
-
1980
- 1980-06-04 JP JP7530480A patent/JPS571978A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS571978A (en) | 1982-01-07 |
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