JPH01223376A - レーダー信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーダ信号処理装置に関し、特にパルスレーダ
装置において、妨害電波等の検出およびこの到来方位デ
ータの抽出を行うレーダー信号処理装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、レーダ受信信号の中には目標信号以外に不要な
受信信号が含まれているため、これらの不要な受信信号
により目標信号の検出が不可能になったりあるいは目標
信号以外の受信信号を誤って検出したシする場合が生ず
る。

なかでも、レーダの受信帯域内の強い強度の電磁波（以
下妨害信号と呼ぶ）が人為的に外部から混入される場合
は、その妨害信号の到来方向の目標検出が困難となり、
さらに目標の自動追尾処理等をコンピュータによって処
理する場合には、妨害信号が多数誤って検出されるため
、妨害信号到来方向以外の領域においても目標の自動追
尾処理が不可能になることがある。

このような妨害信号を受ける恐れのあるレーダ装置では
、受信信号に含まれる妨害信号を抑圧する手段の他、妨
害信号の有無を検出して妨害源の位置データを精度良く
検出する手段を有している。

上述した手段は、通常半自動式であり、対数ビデオ信号
のｌレーダ繰９返し周期ごとの平均振幅値に比例した距
離にパルスが出力されるＡＶＡ（Ａｍｐｌ　１ｔｕｄｅ
　ｖｓ　Ａｚｉｍｕｔｈ　）ビデオにより妨害信号の到
来をＰＰＩスコープで目視確認した後距離に換算され、
同じ（ＰＰＩ上にビデオ表示されるスレッシ、−ルドを
手操作で設定し、その値を妨害信号の検出回路に供給す
ることによって妨害信号の検出及び妨害源の位置データ
が抽出される。

この様子を第３図に示す。

第３図３０１はＰＰＩスコープ管面を示しており、妨害
信号を受信した時ＡＶＡビデオは３０２のように表示さ
れる。すなわち妨害信号の到来方位・で妨害信号の強度
とレーダー装置の空中線の方位パターンで決まる形状と
なる。３０３は距離に換算されＰＰＩに表示されたスレ
、シ、−ルド（以下スレ、シ、−ルドビデオと呼ぶ）を
示し、第３図はスレッショールドビデオ表示距離３０５
がＡＶＡビデオ最大表示距離３０４以下となるように設
定された状態を示す。

本発明は上記処理のうちＡＶＡビデオ発生に関するもの
であるため、以下ＡＶＡビデオ発生処理について述べる
。従来のＡＶ人ビデオ発生回路の代表例を第２図に示す
。

第２図において、レーダーの受信信号２０１は対数増幅
器２０２で対数増幅、検波され、対数ビデオ信号２０３
として出力する。対数ビデオ信号２０３は、通常の振幅
検波されたビデオに比べて高いダイナミックレンジを有
し、強度の妨害信号に対する処理に適している。

対数ビデオ信号２０３は、ディジタル処理を行うため、
Ａ／Ｄ変換器２０４によｐｎビ、トのディジタル信号に
変換された後、まず、クラッタ除去器２０５でクラッタ
成分が除去される。

クラッタ除去器２０５ではクラッタ領域設定器２０６か
ら出力されるクラッタゲート信号２０７を受け、この信
号が２＾理値ｌ（もしくはＯ）の時のＡ／Ｄ変換器２０
４出力をＯレベルとする。

クラッタ領域設定器２０６では、あらかじめクラッタ領
域として設定し九２次元情報を記憶し、この領域につい
てレーダーのタイミングに合わせてクラ、タゲート信号
２０７を出力する。クラッタ除去器２０５でり２ツタを
除去されたクラッタ除去対数ビデオ信号２０８は平均振
幅抽出器２０９でスィーブごとの平均振幅が算出される
。

平均振幅抽出器２０９では、あらかじめ設定したスレ、
シ、−ルドを超える振幅テークを累積し、レーダーの１
スイ一プ単位でこの累積値を累積データ数で除去するこ
とにより平均振幅データ２１０を出力する。平均振幅テ
ーク２１０は、次の振幅／表示距離変換器２１１へ送ら
れる。振幅／表示距離変換９２１１で平均振幅テーク２
１０がＡＶ人ビデオの表示距離に線形変換される。

上述し九線形変換の変換特性の例を第４図に示す。第４
図の横軸の４０１は対数ビデオ信号の平均振幅値、縦軸
の４０２はＰＰＩスコープでの表水距離を示す。対数ビ
デオ信号の平均振幅値は、ディジタル処理のため離散的
な憧となるが、第４図に示す特性は理解を容易にするた
め連続量として示しである。４０３は対数ビデオ信号の
平均振幅値の最大値、４０４は表示距離の最大値、４０
５は受信機ノイズに対する平均振幅値を示す。すなわち
、第４図の変換では対数ビデオ信号における受信機ノイ
ズに対する平均振幅値４０５から対数ビデオ信号の平均
振幅レベルの最大値４０３までのＲＭＡＸまでの範囲で
表示距離に比例するようになっている。

振幅／表示距離変換器２１１の出力である距離データ２
１２は、次のビデオ発生器２１３で距離に対応するタイ
ミングでパルスを発生し、これをＰＰＩスコープに表示
できるレベルに変換されＡＶＡビデオ信号２１４として
出力する。この振幅／表示距離変換器２１１までは、レ
ータ−の送信トリガのタイミングで処理が行われるが、
ビデオ発生器２１３ではタイずングを変換する処理が行
われ、ＡＶＡビデオ信号２１４はＰＰＩ表示用トリガの
タイミングで出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のレーダー信号処理装置では、対数ビデオ
の平均振幅に表示距離が比例したＡＶＡビデオを発生さ
せているため広いダイナば、クラッタの妨害信号を処理
できるが、受信機ノイズレベルに近い低レベルの妨害信
号や太陽電波等を受信した場合には対数特性によりこれ
らに対応して十分なＡＶＡビデオの表示距離が得られず
、受信機ノイズによるＡＶＡビデオとの識別を行いにく
いという欠点がある。

すなわち、第４図において、受信機ノイズに対する平均
機幅の変動幅を４０６、低レベルの妨害信号等に対する
平均振幅の変動幅を４０７とすると、これら変動幅に対
するＡＶＡ表示距離の賢−幅は４０８，４０９となるが
、これら２つのＡＶＡ表示距離の変動幅が接近しＰＰＩ
表示上で両者の識別がしにくくなる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は、捜索空間に高周波パルスを送出し、こ
の高周波パルスの反射信号から捜索空間の目標を検出す
ることを目的とするパルスレーダー装置において、妨害
信号および太陽電波（以下これらを妨害信号郷と呼ぶ）
を含む受信信号を対数増幅のうえ検波して対数ビデオ信
号を出力する対数検波手段と、前記受信信号を振幅検波
してノーマルビデオ信号を出力する振幅検波手段と、あ
らかじめ定められたクラッタ領域に対応する前記対数ビ
デオ信号及びノーマルビデオ信号を除去してクラッタを
含まない対数ビデオ信号及びノーマルビデオ信号として
出力するクラッタ除去手段と、ｌレーダー繰返し周期ご
とに前記クラッタ除去手段の出力ノーマルビデオ信号の
振幅の平均値を算出し平均信号強度として出力する平均
振幅抽出手段と、前記平均信号強度をそれぞれ独立の距
離データに変換する振幅／距離変換手段と、前記それぞ
れの短端データに対応するＰＰＩタイミングでパルスを
独立して発生させるビデオ発生手段と、前記対数ビデオ
信号に対する前記平均振幅抽出手段の出力もしくは前記
ノーマルビデオ信号に対する前記平均振幅抽出手段の出
力があらかじめ定めた値を越えた場合、論理値ｌ（もし
くは０）を出力する振幅判定手段と、前記対数ビデオ信
号に関する前記ビデオ発生手段出力および前記ノーマル
ビデオ信号に関する前記ビデオ発生手段の出力な対数ビ
デオ信号に関する前記ビデオ発生手段の出力を選択して
出力しそれ以外の時は前記ノーマルビデオ信号に関する
前記ビデオ発生手段の出力を選択して出力するビデオ選
択手段とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すプロ、り図であシ、対
数検波手段としての対数増幅器１０２゜Ａ／Ｄ変換器１
０３、振幅検波手段としての振幅検波器１０９．Ａ／Ｄ
変換器１１０．クラッタ除去手段としてのクラッタ除去
器１０４，１１１およびクラッタ領域設定器１０５、平
均振幅抽出手段としての平均振幅抽出器１０６，１１２
．振幅／表示距離変換器１０７，１１３、ビデオ発生手
段としてのビデオ発生器１０８，１１４、振幅判定手段
としての振幅判定器ｌ１５、およびビデオ選択手段とし
てのビデオ選択器１１６を備えて構成される。

第１図に示す実施例の構成中、対数増幅器１０２゜Ａ／
Ｄ変換器１０３．クラッタ除去器１０４．クラッタ領域
設定器１０５．平均振幅抽出器１０６゜振幅／表示距離
変換器１０７．ビデオ発生器１０８に関しては、振幅／
表示距離変換器１０７の平均振幅と表示距離の変換特性
を除き第２図の従来例における記号番号２０２．２０４
．２０５，２０６゜２０９．２１１，２１３で示す同名
のものとそれぞれ同じ機能をもつものであシ、シたがっ
てその動作も前述のとおシである。なお、振幅／表示距
離変換器１０７の変換特性については後述する。

振幅検波器１０９．Ａ／ｌ）変換器１１０．クラッタ除
去器Ｉｌｌ、平均振幅抽出器１１２．振幅／表示距離変
換器１１３．ビデオ発生器１１４゜振幅判定器１１５．
ビデオ選択器１１６が第２図に示す従来のレーダ信号処
理装置に新たに追加になる機能であるが、このうちＡ／
Ｌ）変換器１１０はＡ／Ｄ変換器１０３と、クラッタ除
去器１１１はクラッタ除去器１０４と、平均振幅抽出器
１１２は平均振幅抽出器１０６とビデオ発生器１１４は
ビデオ発生器１０８と全く同じ機能を有するものである
。したがって、以下では振幅検波器１０９゜振幅／表示
距離変換器１０７，１１３．ビデオ選択器１０８の動作
について述べる。

振幅検波器１０９では、受信信号１０１を振幅検波しノ
ーマルビデオ信号１１７を出力するが、通常振幅検波器
で処理できる受信信号のダイナずツクレンジは対数増幅
器１０２の場合に比べてせまい。又、対数増幅器１０２
の出力と振幅検波器１０９の出力の最大振幅は通常同じ
である九め、Ａ／Ｄ変換器１０３．１１０でそれぞれの
ビデオ信号が量子化されると、その−量子化単位に相当
する受信信号強度幅は対数増幅器の場合に比べ小さくな
る。この様子を第５図に示す。第５図において横軸の５
０１は受信信号レベルを対数表示により示し、縦軸の５
０２は検波後のビデオレベル（電圧）を示す。また、５
ｏ３は対数ビデオの検波特性を示し、対数検波範囲５０
５に対して比例した電圧を出力する。

一方、５０４は振幅検波器の検波特性としてのノーマル
ビデオ特性を示し、振幅検波範囲５０６の受信信号レベ
ル（対数表示）の逆対数値に比例した電圧である。

Ａ／Ｄ変換器１０３．１１０のビット数をそれぞれｎビ
ットとすると、Ａ／Ｄ変換器１０３　、１１０では縦軸
の０から振幅で示す最大ビデオレベル５０７までを２ｆ
ｌに分割して量子化する。この時の一量子化単位に対応
するビデオレベル差を５０８とすると、これに相当する
受信信号強度幅は、対数ビデオの場合が５０９１．ノー
マルビデオの場合が５１０となり、ノーマルビデオ信号
に対する受信信号強度幅の方が小さくなる。すなわち、
振幅検波範囲５０６で示す範囲では、Ａ／Ｄ変換器１１
０出力の方が受信信号に対する量子化が細くなる。

本実施例は、上記の特性を利用し、受信信号レベルが振
幅検波範囲５０６又はそのうちの所定の範囲にある場合
にノーマルビデオ信号にもとづいて発生させたＡＶＡビ
デオを選択し、それ以上の受信信号レベルに対しては従
来通り対数ビデオにもとづいて発生させたＡＶＡビデオ
を選択することによって、高い強度の妨害信号に対して
も飽和することなく、かつ受信機ノイズ近傍の低レベル
の妨害信号に対しても受信機ノイズに対して識別しゃす
いＡＶＡビデオを発生しようとするものである。

振幅／表示距離変換器１０７及び１１３では、以下に述
べるビデオ選択器１１６でビデオを切り替える時に、Ａ
ＶＡビデオの表示が不連続にならないよう対数ビデオの
平均振幅値及びノーマルビデオの平均値に対する表示距
離特性が決められる。

平均振幅抽出器１０６の出力は振幅判定器１１５にも送
られ、ここであらかじめ定めたしきい値と比較され、し
きい値を越えた場合にはビデオ選択信号１１８として２
値の論理値１１“（又は′θつを出力する。

ビデオ発生器１０８と１１４の出力、ビデオ選択信号１
１８はビデオ選択器１１６に送られる。

ビデオ選択器１１６では、ビデオ選択信号１１８が論理
値″１“（又はｖ′０“）の時ビデオ発生器１０８の出
力を選択し、それ以外の時はビデオ発生器１１４を選択
して出力する。

第６図に本実施例による受信信号レベルに対する平均振
幅値とＡＶＡ表示距離の特性例を示す。

第６図において横軸の６０１は、対数ビデオの平均振幅
−に換算した受信信号の平均振幅値、縦軸の６０２はＡ
ＶＡ表示距離、６０３は最大平均振幅値、６０４はＡＶ
Ａビデオの最大表示距離、６０５は受信機ノイズに対す
る平均値を示す。第６図では、第４図の受信機ノイズに
対する平均振幅値の変動幅４０６に相当する受信機ノイ
ズに対する平均振幅値の変動幅６０６、同じく妨害信号
等に対する平均振幅値の変動幅４０７に相当する低レベ
ル妨害信号等に対する平均振＠値の変動幅６０７に対す
るＡＶＡピテオ表示距離はそれぞれ６０８．６０９とな
シ、第４図の場合に比して表示距離の差が顕著となり、
受信機ノイズに対する低レベルの妨害信号等の識別が著
しく行い易くなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、あらかじめ定める所定の
値までの受信機ノイズレベルに近い低強度の妨害信号等
に対してはノーマルビデオから発生させたＡＶＡビデオ
を選択し、それ以上の強度の妨害信号に対しては従来通
シ対数ビデオから発生させたＡＶＡビデオを選択して出
力することにより、高い強度の妨害信号に対しても飽和
することなく、かつ受信機ノイズ近傍の低強度の妨害信
号に対しても受信機ノイズに対して著しく識別しやすい
ＡＶＡビデオを発生することができるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来のレーダー信号処理装置の代表的構成例を示すブロ
ック図、第３図はＰＰＩ上のＡＹＡビデオとスレッシ、
−ルドビデオの表示例を示す説明図、第４図は従来のレ
ーダ信号処理装置の平均振幅値と表示距離の関係を示す
特性図、第５図は第１図の実施例における伽幅検波特性
と対数検波特性とを対比して示す特性図、第６図は第１
図の実施例における受信信号レベルとＡＶＡ表示距離の
関係を対比して示す特性図である。 １０１・・・・・・受信信号、１０２・・・・・・対数
増幅器、１０３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、１０４・・
・・・・クラッタ除去器、１０５・・・・・・クラッタ
領域設定器、１０６・・。 ・・・平均振幅抽出器、１０７・・・・・・振幅／表示
距離変換器、１０８・・・・・・ビデオ発生器、１０９
・・・°°°振幅検波器、１１０・・・・・・Ａ／Ｄ変
換器、１１１・・・・・・クラッタ除去器、１１２・・
・・・・平均振幅抽出器、１１３・・・・・・振幅／表
示距離変換器、１１４・・・・・・ビデオ発生器、１１
５・・・・・・振幅判定器、１１６・・・・・・ビデオ
選択器、１１７・・°・・・ノーマルビデオ信号、２０
１・・・・・・受信信号、２０２・・・・・・対数冷幅
器、２０３・・・・・・対数ビデオ信号、２０４・・・
・・・Ａ／Ｄ変換器、２０５・・・・・・クラッタ除去
器、２０６・・・・・・クラッタ領域設定器、２０７・
・・・・・クラッタゲート信号、２０Ｂ・・・・・・ク
ラッタ除去対数ビデオ信号、２０９・・・・・・平均振
幅抽出器、２１０・・・・・・平均振幅データ、２１１
・・・・・・ｆａｍ／表示距離変換器、２１２・・・・
・・距離データ、２１３・・・・・・ビデオ発生器、２
１４・・・・・・ＡＶＡビテオ、３０１・・・・・・Ｐ
ＰＩスコープ管面、３０２・・・・・・ＡＶＡビデオ、
３０３・・・・・・スレッショールドビデオ、３０４・
・・・・・ＡＶＡビテオ最大表示距離、３０５・・・・
・・スレ、ショールドビデオ表示距離、４０１・・・・
・・対数ビデオ信号の平均振幅値、４０２・・・・・・
ＡＶＡ表示距離、４０３・・・・・・対数ビデオ信号の
平均振幅値の最大値、４０４・・・・・・ＡＶＡ表示距
離の最大値、４０５・・・・・・受信機ノイズに対する
平均振幅値、４０６・・・・・・受信機ノイズに対する
平均振幅の変動幅、４０７・・・・・・妨害信号に対す
る平均振幅の変動幅、４０８・・・・・・受信機ノイズ
に対する平均振幅の変動幅に対するＡＶＡ表示距離、４
０９・・・・・・妨害信号環に対する平均振幅の変動幅
に対するＡＶＡ表示距離、５０１・・・・・・受信信号
レベル、５０２・°°°・°検波後のビデオレベル、５
０３・・・・・・対数ビデオ検波特性、５０４°旧°°
ノーマルビデオ特性、巨０５・・・・・・対数検波範囲
、５０６・・・・・・振幅検波範囲、５０７・・・・・
・最大ビデオレベル、５０８・・・・・・Ａ／Ｄ変換器
の１量子化率位に対応するビデオレベル差、５０９・・
・・・・対数ビデオにおけるＡ／Ｄ変換器の１量子化率
位に対応するビデオレベル差５０８に対する受信レベル
差、５１Ｏ・・・・・・ノーマルビデオにおけるＡ／Ｄ
変換器の１量子化率位に対応するビデオレベル差５０８
に対する受信レベル差、６０１・・・・・・受信信号の
平均振幅値、６０２・・・・・・ＡＶＡビデオ表示距離
、６０３パ°・・・最大平均振幅値、６０４・・・・・
・ＡＶＡビデオ最大表示距離、６０５・・・・・・受信
機ノイズに対する平均振幅値、６０６・・・・°°受信
機ノイズに対する平均振幅値の変動幅、６０７・・・・
・・妨害信号等に対する平均振幅値の変動幅、６０８・
・・・・・受信機ノイズに対する平均振＃Ａ値の変動幅
６０６に対するＡＶＡ表示距離、６０９・・・・・・妨
害信号等に対する平均振幅値の変動幅６０７に対するＡ
ＶＡ表示距離。 代理人　弁理士　　内　原　　　電 １Ｎ＼Ｎ ３０４−一−−△ＶＡビデオ最大表示距離３０５−−−
−スレッシ３−ルド　ヒテオ表示距離第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 捜索空間に高周波パルスを送出し、この高周波パルスの
   反射信号から捜索空間の目標を検出することを目的とす
   るパルスレーダー装置において、妨害信号および太陽電
   波（以下これらを妨害信号等と呼ぶ）を含む受信信号を
   対数増幅のうえ検波して対数ビデオ信号を出力する対数
   検波手段と、前記受信信号を振幅検波してノーマルビデ
   オ信号を出力する振幅検波手段と、あらかじめ定められ
   たクラッタ領域に対応する前記対数ビデオ信号及びノー
   マルビデオ信号を除去してクラッタを含まない対数ビデ
   オ信号及びノーマルビデオ信号として出力するクラッタ
   除去手段と、１レーダー繰返し周期ごとに前記クラッタ
   除去手段のノーマルビデオ信号の振幅の平均値を算出し
   平均信号強度ととして出力する平均振幅抽出手段と、前
   記平均信号強度をそれぞれ独立の距離データに変換する
   振幅距離変換手段と、前記それぞれの距離データに対応
   するＰＰＩタイミングでパルスを独立して発生させるビ
   デオ発生手段と、前記対数ビデオ信号に対する前記平均
   振幅抽出手段の出力もしくは前記ノーマルビデオ信号に
   対する前記平均振幅抽出手段の出力があらかじめ定めた
   値を越えた場合に論理値１（もしくは０）を出力する振
   幅判定手段と、前記対数ビデオ信号に関する前記ビデオ
   発生手段の出力および前記ノーマルビデオ信号に関する
   前記ビデオ発生手段の出力ならびに前記振幅判定手段の
   出力を受けて前記振幅判定手段の出力が論理値１（もし
   くは０）の時前記対数ビデオ信号に関する前記ビデオ発
   生手段の出力を選択して出力しそれ以外の時は前記ノー
   マルビデオ信号に関する前記ビデオ発生手段の出力を選
   択して出力するビデオ選択手段とを備えて成ることを特
   徴とするレーダー信号処理装置。