JPH02281177A - 信号パラメータを決定するディジタル統計処理装置および方法 - 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】 イ、産業上の利用分野 この発明はディジタル統計的信号処理（Ｄ８ＳＦ）の分
野に、より特定すれば、信号パラメータを決定する統計
的決定受信信号処理装置および方法に関する。

口　従来の技術 レーダ技術の改善によって多数のレーダ方式の発展なら
びに利用を促進させてきたが、そのうちの幾つかは非常
に複雑である。使用されている多数のレーダ方式は高密
度信号環境を示しており、そこから放射装置の信号パラ
メータを抽出することは困難な作業である。従来技術の
放射信号パラメータを抽出する装置は通常のノ・−ドウ
エアとソフトウェアの組合わせを利用しているが、それ
は放射密度環境においてきびしく制限される。これらの
制限は、信号パラメータを決定するための受信した発射
の統計的解析が通常オフラインで実行されるようなこと
である。これらの信号評価装置の一般目的は、特定放射
装置による信号発射を識別することである。

放射装置の識別精度は識別子、すなわち利用されている
周波数、パルス幅、到着時間等の数と共に増加する。こ
の問題は、放射環境を急速に評価するために、受信信号
を同時処理することによって一層複雑化している。

信号発射はランダム変数（１（、Ｖ）であシ、従って統
計的に記述され、処理することができる。

信号発射は一般に、３つのＲＶ、パルス繰返し数間隔、
パルス幅および周波数によって記述され、それぞれＴＯ
Ａ、ＰＷおよびＦで表わされる。

統計的解析は集中させる傾向があり、従って従来技術に
よる装置構造の分布処理技術を利用する実時間処理の助
けにはならない。

ハ０作用 本発明によるディジタル信号処理装置は、放射環境から
受信した各信号の到着時間、周波数およびパルス幅のデ
ィジタル信号表示を発生する。これらの信号は比較器に
結合されて比較が行なわれ、上限と下限間に信号がある
かどうかを判定する。上限と下限の各々は最初に前場て
決められている。信号がすべてのそのパラメータを予設
定した限界の中に持っている場合、このパラメータは統
計発生器に結合され、この統計発生器は各パラメータに
対する平均と分散を決定し、そしてそれに従って上限と
下限を調整する。次いで、引続いて受信した信号は調整
した上限および下限と比較され、そして信号がその各限
界内である場合、それは統計発生器に結合され、そして
この新データを顧慮して統計は再計算される。この新デ
ータによって生じたパラメータの平均値および分散の変
化を利用して上限と下限を調整し、次に続く信号受信と
比較する。統計発生器が、有効統計のための十分なデー
タを受信したと判定する壕で、この手順は続き、その後
、エミッタの測定信号パラメータはそれ以後の処理に備
えられる。

発明の第２の実施態様において、時間マルチプレクサは
、比較器および統計発生器に結合する前にエミッタ信号
パラメータを受信するよう位置ぎめされている。このマ
ルチプレクサは複数の信号エミッタの信号パラメータを
位置ぎめし、この信号パラメータの列を比較器に結合し
、そして統計発生器に、適切な上限と下限を比較器に結
合して時間マルチプレクステエーンにおいて適切な比較
を行なうよう命令する。このようにして処理することの
できる受信したパルス信号の数は、発射信号のパルス繰
返し数間隔と比較器の処理速度の関数となっている。

本発明の一層の詳細および利点は、添付の図面に示され
たこの発明の良好な実施態様の説明でより詳細に与えら
れるであろう。

ニ、実施例 信号送信は３つの独立したランダム変数、すなわちパル
ス間期間すなわち繰返し数間隔（Ｔ）、搬送周波数（Ｆ
）およびパルス幅（Ｗ）によって特徴づけられる。信号
が３つの識別し得る独立ランダム変数を有する確率は、
各々が特定の限界範囲内である確率の積であり、そして
下記で与えられる、 但し、ａｌとｂｌは所望される発生の確率によって決定
される限度である。正規すなわちガウス分布であるとす
れば、 ８１２ｍ１−にσ１オよび　ｂ１＝　ｍ１＋１（ｃｒ１
但し、ｍｌはランダム変数の平均値、σ１は分布の分散
、そしてｋは所望の確率を与えるために選択された重み
づけ係数でオシ、例えば正規分布に対するに＝１では、
ランダム変数が特定限界内であるという確率は０．６８
になるが、ｋ＝２ではランダム変数が特定限界であると
いう確率は０９５になる。

次に、第２図ではディジタル統計的信号処理装置（ＤＳ
ＳＰ）のブロック図が示されている。環境において放射
する信号はアンテナ１５を通じて受信され、検出回路１
７において検出され、そしてそこから１９Ａから１９Ｃ
に結合され、そこから受信した信号の到着時間、周波数
およびパルス幅を表わすディジタル信号はそれぞれ、当
業者に周知の方法で与えられる。これらのディジタル信
号はアドレス可能メモリ２１に結合し、このメモリにお
いてディジタル表象信号と統計キューブ１１の限界を表
わす閾値ディジタル信号との比較が行なわれる。到着時
間、周波数およびパルス幅を表わす３つのディジタル信
号がすべて、下限を表わす信号より大きいかあるいはそ
れと等しく、そして上限を表わす信号より小さいかある
いはそれと等しい場合、信号はアドレス可能メモリ２１
から線２５を介して統計発生器２３に与えられて、統計
発生器に３つのディジタルランダム変数信号を受信させ
、受信信号のための統計パラメータを決定する際に利用
される。上限および下限を表わすディジタル信号は先ず
所定の値にプリセットされて、十分な数の信号が処理さ
れてその信号に対する有効確率密度関数を確立すること
ができるように、比較的広範囲の統計キューブを与える
。有効統計パラメータ計算に対する所定数の信号が、上
述のように受信され、かつ統計発生器に入れられた後、
上限を表わす信号はｍ　ｉ　十にσｉＫ調整され、そし
て下限を表わす信号はｍ　ｉ　−ｋσｌに調整される。

次いで、これらの変更した限界は線２９ｂを介してアド
レス可能メモリ２１にロードされる。次に、統計発生器
は線２７を介してアドレス可能メモリを作動して、新規
確立の統計キューブ内の次に続く信号の全部を、放射環
境から受信した信号のパラメータとして、出力線２９を
介して発生させる。

アドレス可能メモリ２１として利用することのできるＮ
路のブロック図が第６図に示される。

受信信号の到着時間、周波数、およびパルス幅を表わす
ディジタル信号は、バス２９を介して二重比較器３１に
結合されるが、なお説明する。

二重比較器３１はバス２９を介してそこに入れられた信
号を、限界信号発生器６６からそこに結合した上限と下
限を表わす信号（閾値信号）と比較するが、この限度信
号発生器は統計発生器２６によって与えられる統計パラ
メータに応答している。二重比較器３１が３つのランダ
ム変数の全部が所定限度内にあると判定すると、このラ
ンダム変数値はバッファ３５のメモリ場所（ウィンドウ
）に結合される。ランダム変数サンプルの所定数が、統
計発生器２３における所定の発射を処理する統計発生器
チャネルに与えられた後、選択ウィンドウ信号が線２５
、を介してバッファ３５に与えられ、よってそのウィン
ドウに記憶された所定信号に対する信号パラメータを復
旧する。

アドレスメモリ２１で利用されるのに適した二重比較器
が第４図に示される。この比較器は二重レジスタを含む
ことができて、その各々は全４８ビツトに対して１２の
４ピツトフイールドを有しており、それは３つのランダ
ム変数の間で、例えば、図示されるように、パルス幅と
周波数に対してそれぞれ６フイールドづつ、そして到着
時間に対して６フイールドのように、分けることができ
る。統計発生器２６によって発生される統計パラメータ
に対応する上と下の閾値は限度発生器３３において決定
され、そしてそこから上と下のレジスタに結合される。

信号ランダム変数が上と下のレジスタに入れられた後、
全フィールドにおいて平行して比較が行なわれ、そして
上述のように処理が続行する。

当業者は、二重比較器が、その各々が１受信信号に対す
るウィンドウを備える多数の二重レジスタから成ること
を認識すべきである。そのような二重比較器はそれ自体
のバッファとして動作し、そして統計発生器からの、有
効決定のための十分な数のサンプルが受信されたことを
示す信号に応答して、信号パラメータ出力を直接、発生
することになる。

放射環境における多くの信号は短い衝撃係数を有してい
る、すなわち走査速度区間に対する照明時間の比率は小
さい。装置によって適切な記帳が保持される場合、これ
らの信号は長い不動作時間があって、それを利用して他
のパルス化信号を処理することができる。これを達成す
るために、到着時間検出器１９ａ１周波数弁別器１９ｂ
およびパルス幅決定器１９Ｃからの表象ディジタル信号
は第５図に示されるように時間マルチプレクス装置３７
に結合され、そこで多数のディジタルワードから成る直
列シーケンスが確立され、そしてアドレス可能メモリ２
１および統計発生器２３に結合される。線６９を介して
アドレス可能メモリに結合した時間マルチプレクサ３７
からの信号は、幾つかの受信信号の到着時間、周波数お
よびパルス幅を表わす畿つかのディジタルワードが連続
して入力されているアドレス可能メモリにおけるウィン
ドウを選択する。各ウィンドウは幾つかの受信信号のラ
ンダム変数によって連続して満たされる。この入力と同
時に、時間マルチプレクサ３７は、線４１を介して、統
計チャネル選択信号を送信して、統計発生器２３チャネ
ル選択を各受信信号に対する３つのランダム変数ワード
入力と同期させる。このようにして、処理回路の最大利
用が達成される。

本発明の良好な実施態様について説明してきたが、使用
した用語は説明のためのものであって限定するものでな
く、その広い観点において本発明の真の範囲および発明
の精神から逸脱せずに、特許請求の範囲内で種々の変更
がなされ得る点を理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つの独立したランダム変数の確率密度関数か
ら形成された統計キューブを表わし、第２図はこの発明
の良好な実施態様のブロック図、 第３図はその良好な実施態様と共に利用できるアドレス
可能メモリのブロック図、 第４図はアドレス可能メモリにおいて利用することので
きる二重比較器を表わし、そして第５図は時間マルチプ
レクシングが利用されているこの発明の第２の良好な実
施態様のブロック図である。 図中、１５はアンテナ、１７は検出回路、１９ａは到着
時間検出器、１９ｂは周波数弁別器、１９Ｃはパルス幅
決定器、２１はアドレス可能メモリ、２３は統計発生器
、３７は時間マルチプレクサをそれぞれ示す。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）受信信号のパラメータ、このパラメータは各信号
   に対する到着時間、パルス幅および周波数を含む、を決
   定する装置であつて、 各受信信号に対するパラメータ表象信号を発生する手段
   （１９）と、 各受信信号の前記パラメータ表象信号を受信するよう結
   合して前記パラメータ表象信号を各自の上閾値信号およ
   び各自の下閾値信号と比較し、そして前記受信信号のす
   べての前記パラメータ表象信号が前記各自の上閾値信号
   より小さくそして前記各自の下閾値信号より大きい場合
   、受信信号の前記パラメータ表象信号を発生する手段（
   ２１）と、そして 前記比較手段（２１）によつて作動されて、前記受信信
   号のすべての前記パラメータ表象信号が前記各自の上お
   よび下の閾値信号によつて限定される場合、前記受信信
   号の前記パラメータ表象信号を受信して前記受信信号の
   前記パラメータ表象信号を前記受信信号の先に受信した
   パラメータ表象信号によつて処理して統計パラメータを
   確立し、そして前記統計パラメータに従つて前記上およ
   び下の閾値信号を調整する手段（２３）、とを備えてい
   ることを特徴とする前記受信信号のパラメータ決定装置
   。
2. （２）請求項（１）記載の装置において、前記比較手段
   （２１）は各々が前記上閾値信号と下閾値信号を記憶す
   る場所を有する複数の処理装置（３２）を含んでおり、
   そしてそこでその場所に関連する受信信号のパラメータ
   表象信号は前記上および下の閾値信号と比較されること
   を特徴とする前記受信信号のパラメータ決定装置。
3. （３）請求項（２）記載の装置であつてなお、前記パラ
   メータ表象信号手段（１９）と前記処理装置（３１、３
   ２）との間に結合されて多数の信号を前記処理装置の各
   々に時間マルチプレクシングする時間マルチプレクシン
   グ手段（３７）を含んでいることを特徴とする前記受信
   信号のパラメータ決定装置。
4. （４）請求項（１）記載の装置において、前記処理手段
   （２３）によつて確立された前記統計パラメータは前記
   受信信号の前記パラメータの平均値（ｍ）と標準偏差（
   σ）であることを特徴とする前記受信信号のパラメータ
   決定装置。
5. （５）請求項（４）記載の装置において、前記上閾値は
   ｍ＋ｋσに従つて調整され、そして前記下閾値はｍ−ｋ
   σに従つて調整されるが、但しｋは予選択可能性を与え
   るために選択された係数であることを特徴とする前記受
   信信号のパラメータ決定装置。
6. （６）請求項（１）記載の装置において、前記比較手段
   （２１）は 受信信号のパラメータ表象信号を前記各自の上閾値信号
   と比較する第１チャネルと、受信信号の前記パラメータ
   表象信号を前記下閾値信号と比較する第２チャネルを有
   する二重比較器（３１）と、 前記処理手段（２３）に結合して上と下の閾値信号を前
   記第１と第２チャネルにそれぞれ入れて各受信信号のパ
   ラメータ表象信号と比較する手段（３３）と、および 受信信号の前記パラメータ表象信号の全部が前記各自の
   上閾値信号より小さく、かつ下閾値信号より大きい場合
   、各自の記憶場所に受信信号のパラメータ表象信号を記
   憶し、そして表象信号処理手段が受信信号の十分な数の
   サンプルを処理したことの表示に応答してその各自の場
   所に記憶された受信信号のパラメータ表象信号を発生す
   るバッファ手段３５、 とを備えていることを特徴とする前記受信信号のパラメ
   ータ決定装置。
7. （７）請求項（１）記載の装置であつてなお、前記パラ
   メータ手段（１９）と、前記比較手段（２１）と、前記
   処理手段（２３）とに結合して、複数の受信信号のパラ
   メータ表象信号を時間マルチプレクスして、パラメータ
   表象信号が、前記処理手段によつて確立された、それぞ
   れがパラメータ表象信号の前記時間シーケンスに対応す
   る、連続して発生される閾値信号と連続して比較される
   ように時間シーケンスを確立する手段（３７）を含んで
   いることを特徴とする前記受信信号のパラメータ決定装
   置。
8. （８）受信信号のパラメータを決定する方法であつて、 各受信信号に対するパラメータ表象信号を発生する段階
   と、 前記パラメータ表象信号を所定の閾値信号と比較して、
   前記パラメータ表象信号が前記閾値信号によつて表わさ
   れる所定の統計範囲内であることを確立する段階と、 前記所定の統計範囲内である場合、受信信号の前記パラ
   メータ表象信号を前記所定の統計範囲に関連するパラメ
   ータ表象信号によつて処理し、前記処理から得た統計を
   表わす調整した閾値信号を得る段階と、 前記調整した閾値信号を利用して次に続く比較を行なう
   段階と、 十分な数の受信信号が処理されて有効統計を確立するま
   で前記処理段階を繰返す段階と、および 前記有効統計が達成された後に生ずる閾値信号に関連す
   る統計範囲内である前記パラメータ表象信号を発生する
   段階、 とから成ることを特徴とする前記受信信号のパラメータ
   を決定する方法。