JPH0516754B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は振幅特性が任意の分布を呈する雑音信
号から物標信号を検出する物標信号検出装置に関
する。

［従来の技術］ レーダ観測においては捕捉すべき目標物体（以
下、ターゲツトという）を検出するために、物体
からの不要な反射波（以下、クラツタという）を
いかに抑圧し、目標物体からの信号（以下、物標
信号という）をいかに検出するかが問題になる。
クラツタには地表面からの反射によるグランド・
クラツタ、海面からの反射によるシー・クラツタ
等がある。

従来の物標信号検出装置は適当な雑音分布を規
定し、この雑音分布に基づいて物標信号を検出す
るようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、従来の物標信号検出方法は、雑音分
布が規定したもの以外のものであるときは、物標
信号を検出できないという問題があつた。

本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、任意の雑音分布を呈する雑音信号から物
標信号を検出する物標信号検出装置を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明では任意の分布を呈する雑音の
混入している入力信号Ｘを対数増幅た対数増幅信
号Ｙから対数増幅信号Ｙの平均値を減じた信号を
逆対数増幅した対数増幅・逆対数増幅信号Ｚを出
力する対数増幅・逆対数増幅手段と、 逆対数増幅信号Ｚの分散値σ²を出力する分散値
演算手段と、 分散値σ²をｋ乗した非線形信号Ｕを出力する非
線形演算手段と、 非線形信号Ｕと予設定された閾値THとを比較
し、閾値THより大きい非線形信号Ｕを物標信号
OSとして出力する物標信号検出手段とから物標
信号検出装置を構成する。

［作用］ 上記構成の物標信号検出装置は、対数増幅・逆
対数増幅手段が入力信号Ｘを対数増幅した対数増
幅信号Ｙから対数増幅信号Ｙの平均値を減じた信
号を逆対数増幅した対数増幅・逆対数増幅信号Ｚ
を出力し、分散値演算手段が対数増幅・逆対数増
幅信号Ｚの分散値σ²を算出し、非線形演算手段が
分散値σ²をｋ乗した非線形信号Ｕを出力し、物標
信号検出手段が非線形信号Ｕと予設定された閾値
THとを比較し、閾値THより大きい非線形信号
Ｕを物標信号として出力する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を参照して
詳細に説明する。

まず、本発明に係る物標信号検出装置の信号処
理理論を説明する。

本発明に係る物標信号検出装置は振幅特性が任
意の分布を呈する雑音信号から物標信号を検出す
るものであるが、ここでは、振幅強度ｘがワイブ
ル分布（Weibull 分布）及び対数正規分布
（Lognormal分布）を呈する場合について説明す
る。

振幅強度ｘがワイブル分布に従い、その確率密
度関数P_C（Ｘ）が、 P_C(X)＝（ｃ／ｂ）（ｘ／ｂ）^C-iEXP〔−（Ｘ／ｂ）_C
〕……(1) （ここで、ｂはスケールパラメータ、ｃは形状
パラメータである。）である受信信号を対数増幅
した対数増幅信号Ｙ（Ｙ＝a₀ln（b₀X）から対数増
幅信号Ｙの平均値〈Ｙ〉を減じた信号Ｖ（Ｖ＝Ｙ
−〈Ｙ〉）を逆対数増幅すると、初期のＳ／Ｎ比が
保たれる。逆対数増幅回路の増幅特性 Ｚ＝C₀EXP（D₀V） ……(2) ここで、C₀、d₀は逆対数増幅回路の利得を決め
る定数として a₀・d₀＝１ ……(3) なる関係を与えると、逆対数増幅回路の出力Ｚの
平均値〈Ｚ〉及び二乗平均値〈Z²〉はそれぞれ、 〈Ｚ〉＝∫^∞ ₀Ｚ・P_C（Ｘ）dX ＝C₀EXP（γ／Ｃ）Γ（１／Ｃ＋１） ……(4) 〈Z²〉＝∫^∞ ₀Z²P_C（Ｘ）dX ＝C^{2 0}EXP（2γ／Ｃ）Γ（２／Ｃ＋１） ……(5) となる。従つて分散値σ²は σ²＝〈Z²〉−〈Ｚ〉² ＝C^{2 0}EXP（2γ／Ｃ）（Γ（２／Ｃ＋１） −Γ²（１／Ｃ＋１）） となる。この分散値σ²をｋ乗して物標信号OSを
検出する。

次に、第１図は本発明に係る物標信号検出装置
のブロツク図である。第１図において、対数増
幅・逆対数増幅手段１０は第３図に示した信号
Ｘ、即ち振幅がｘである受信信号Ｘを対数増幅し
た対数増幅信号Ｙから対数増幅信号Ｙの平均値
〈Ｙ〉を減じ、さらに逆対数増幅した対数増幅・
逆対数増幅信号Ｚを二乗平均値算出手段２０及び
平均値の二乗値算出手段３０にそれぞれ出力す
る。対数増幅・逆対数増幅手段１０は対数増幅回
路１１、シフトレジスタ等によつて構成される遅
延回路１２、積算回路１３、割算回路１４、減算
回路１５及び逆対数増幅回路１６から構成されて
おり、前述の対数増幅・逆対数増幅信号Ｚを出力
する。即ち、対数増幅回路１１が入力信号Ｘを対
数増幅して、対数増幅信号Ｙを出力し、遅延回路
１２が対数増幅信号Ｙを標本化・量子化して対数
増幅信号Ｙの振幅ｙに対応するｎ個の標本値Y₁、
Y₂、…、Y_oを取り出し、積算回路１３がｎ個の
標本値Y₁、Y₂、…Y_oの積算値 _o 〓ⁱ⁼¹ Y_i ……(7) を算出し、割算回路１４が積算値をｎで除し積算
値の平均値、即ち対数増幅信号Ｙの平均値〈Ｙ〉 １／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Y_i ……(8) を算出する。さらに、減算回路１５が対数増幅信
号Ｙから対数増幅信号Ｙの平均値〈Ｙ〉を減じ、
逆対数増幅回路１６が対数増幅信号Ｙから対数増
幅信号Ｙの平均値〈Ｙ〉を減じた信号Ｖを逆対数
増幅し、対数増幅・逆対数増幅信号Ｚ （Ｚ＝C₀EXP（D₀V））を出力する。

ここで対数増幅・逆対数増手段１０を使用する
理由を説明する。いま入力信号Ｘのダイナミツク
レンジが大きい場合に、この入力信号を通常の線
形増幅器で増幅すると、入力信号の振幅値が大き
い場合には出力信号が飽和してしまう。そこで入
力信号の振幅値が大きい場合には、線形増幅振幅
値よりも振幅値を圧縮して、出力信号を飽和させ
ない対数増幅器でまず増幅し、該対数増幅信号か
らその平均値を減算処理した振幅偏差信号を得る
が、この振幅偏差信号は振幅圧縮された信号値で
あるので、次段の逆対数増幅器で増幅すことによ
り、ダイナミツクレンジの非常に大きい理想的な
線形増幅器を使用した場合と等価な、リニア特性
を有する振幅偏差信号Ｚを得ることができる。

又、二乗平均値算出手段２０は二乗演算回路２
１、シフトレジスタ等によつて構成される遅延回
路２２、積算回路２３及び割算回路２４から構成
されており、第４式に示した対数増幅・逆対数増
幅回路１０の出力である対数増幅・逆対数増幅信
号Ｚの二乗平均値〈Z²〉を算出する。即ち、二乗
演算回路２１が対数増幅・逆対数増幅信号Ｚの振
幅ｚを二乗して振幅z²とし、遅延回路２２が対数
増幅・逆対数増幅信号Ｚを標本化・量子化して対
数増幅・逆対数増幅信号Ｚの振幅z²に対応するｎ
個（ｎは自然数）の標本値Z² ₁、Z² ₂、…、Z_2oを取り
出し、積算回路２３がｎ個の標本値Z² ₁、Z² ₂、…、
Z² _oの積算値 _o 〓ⁱ⁼¹ Z² _i ……(9) を算出し、割算回路２４が積算値をｎで除した二
乗平均値、即ち対数増幅・対数増幅信号Ｚの二乗
平均値 〈Z²〉＝１／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Z_2i ……(10) を算出する。

又、平均値の二乗値算出手段３０は遅延回路３
１、積算回路３２、割算回路３３及び二乗値演算
回路３４から構成されており、第７式に示した対
数増幅・逆対数増幅信号Ｚの平均値の二乗値
〈Ｚ〉²を算出する。即ち、遅延回路３１が対数増
幅・逆対数増幅信号Ｚを標本化・量子化して対数
増幅・逆対数増幅信号Ｚの振幅ｚに対応するｎ個
（ｎは自然数）の標本値Z₁、Z₂、…、Z_oを取り出
し、積算回路３３がｎ個の標本値Z₁、Z₂、…、Z_o
の積算値 _o 〓ⁱ⁼¹ Z_i ……(11) を算出し割算回路３４が積算値をｎで除し積算値
の平均値、即ち対数増幅・対数増幅信号Ｚの平均
値〈Ｚ〉 １／２ 〓ⁱ⁼¹ Z_i ……(12) を算出し、さらに、二乗値演算回路３５が平均値
を二乗し、逆対数増幅信号Ｚの平均値の二乗値
〈Ｚ〉² 〈Ｚ〉²＝Ｎ（１／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Z_i）² ……(13) を算出する。

次に、引算回路４０は二乗平均値〈Z²〉及び平
均値の二乗値〈Ｚ〉²に基づいて分散値 σ²＝〈Z²〉−〈Ｚ〉²＝１／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Z² _i−（１／ｎ_o 〓ⁱ⁼¹ Z_i）² ……(14) を算出する。

ここで周知のLOG／CFAR回路と本発明の対
数増幅・逆対数増幅手段１０とを対比し、その目
的、構成及び出力信号の処理方法につき説明す
る。

従来、任意の距離において観測されるレーダの
クラツタレベルは、ほぼレーレー（Reyleigh）
分布に従うと考えられていた。なお、レーレー分
布とは、本明細書の第(1)式で示したワイブル分布
の形状パラメータＣ＝２の場合の特別の分布であ
る。

このクラツタの確率分布がレーレー分布に従う
場合に、レーダ受信信号から誤警報確率が一定と
なるように物標信号を検出する目的で開発された
信号処理を含む受信増幅器がLOG／CFAR回路
である。

従来の基本的なLOG／CFAR回路は、対数増
幅器、平均値算出器及び減算器により構成され
る。対数増幅器は、レーレー分布に従うクラツタ
を対数増幅した信号の平均値のまわりの分散が一
定になることから初段に使用される。平均値算出
器は、対数増幅されたクラツチサンプル値の前後
のレンジ方向の平均値を算出する。減算器は、対
数増幅されたサンプル値から前記平均値を減算し
て出力する。

この減算器の出力信号と所望の誤警報確率にな
るように設定された〈Ｚ〉²値とを比較することに
より物標信号を検出する。

さらに前記基本的なLOG／CFAR回路の減算
器の出力信号を逆対数増幅器を通して取り出すよ
うにした回路もある。この逆対数増幅器の付加さ
れた構成によれば、初期のＳ／Ｎを保ちながらク
ラツタが一定レベルに抑圧される。そして前記対
数増幅信号の分散を利用した閾値を用いて誤警報
確率を一定とすることができる。

しかし、その後の研究により、レーダの送信パ
ルス幅を小さくすると（即ち距離分解能を向上さ
せると）、クラツタの確率分布がレーレー分布に
従わないで、ワイブル分布や対数正規分布等の別
の分布になることが次第に明らかとなつた。

前記基本的LOG／CRAR回路に逆対数増幅器
の付加された回路に、ワイブル分布に従うクラツ
タを通すと、誤警報確率は増加してしまう。従つ
てこの回路は、クラツタがレーレー分布に従う場
合にのみ有効な回路である。

本発明の対数増幅・逆対数増幅手段１０も上記
基本的LOG／CFAR回路の後段に逆対数増幅器
を設けた同一構成の回路である。

しかし本発明がこの対数増幅・逆対数増幅器手
段１０を使用する目的は、入力信号のダイナミツ
クレンジが広い場合にも、入力信号を飽和させず
に増幅したリニア特性の増幅信号を得るためであ
る。本発明においては、前記ワイブル分布や対数
正規分布等の任意分布のクラツタを前記対数増
幅・逆対数増幅手段１０に入力させるから、まず
初段で対数増幅された信号の分散が一定にならな
い。従つて逆対数増幅器の出力信号と閾値とを比
較して物標信号を検出しても誤警報確率は一定に
ならない。

このため、本発明では、前記対数増幅・逆対数
増幅手段１０の出力信号Ｚの分散値を算出し、さ
らに該分散値を非線形増幅した信号を得て、該非
線形増幅信号と閾値とを比較して物標信号を検出
するようにしている。

第２図は以上のようにして得られた分散値σ²を
示す図である。第２図において、対数増幅・逆対
数増幅回路１０に入力された信号Ｘは物標信号
OSの振幅と雑音信号NSの振幅がほぼ同様な値で
あつても（第２図ａ参照）、引算回路４０から出
力される分散値σ²は物標信号OSに対応する部分
の値が大きく、又雑音信号NSに対応する部分の
値がほぼ一定で変動幅が小さいので（第２図ｂ）
参照）、物標信号OSに対応する分散値σ²を容易に
検出できる。

第４図は第２図ｂの信号を説明するための図で
あり、この第４図と具体的な数値例により、第２
図ｂの信号を説明する。

第４図ａは第２図ａに対応して、受信信号を対
数増幅・逆対数増幅器を通した受信増幅信号の距
離に対する変化を示す図であり、距離区間r_a〜r_b
において、物標増幅信号OSの振幅がほぼ１／
（r_b〜r_a）の等振幅で得られるものと仮定した。

最初に第２図ａの物標信号OSと第４図ａのOS
との相違について説明する。いまレーダの送信パ
ルス幅が短時間であり、従つて距離分解能が高
く、物標が船舶である場合を考えると、その反射
信号は船腹、船橋（ブリツジ）、煙突、マスト等
の複数箇所から、レーダから反射箇所までの距離
に応じて逐次得られることになる。第２図ａの
OSは、このように一つの物標の複数箇所から、
反射箇所までの距離に応じ（即ち時間に応じ）て
受信された、複数の反射信号（反射強度により振
幅の異なる正弦波に近い信号）の例を示したもの
である。

第４図ａのOSは、単純化した物標の例として、
レーダから距離r_aに一つの反射板（電波リフレク
タ）を設け、この反射板から得られる受信信号を
対数増幅・逆対数増幅した信号例を示している。

具体例として、いまレーダの送信パルス幅を
80n secとすると第４図ａの区間r_a〜r_bの距離は
約12m（メートル）となり、前記レーダの距離分
解能に相当する。

第２図ａと第４図ａのNSは同じ雑音信号、例
えばワイブル分布や対数正規分布等の任意の分布
に従う雑音信号であるが、前者は受信信号を、後
者は前記対数増幅・逆対数増幅を通した信号を示
している。

物標信号が第２図ａまたは第４図ａの場合に、
物標信号と雑音信号について、それぞれの平均値
〈Ｘ〉のまわりの波高分布確率を考えると、一般
に雑音信号についての波高分布確率は第４図ｂの
ようになる。これは雑音信号の波高値は、平均値
に近い値をとる確率が比較的高いことを示してい
る。即ち標準偏差σ_NSの値は比較的小さい。

また物標信号についての波高分布確率は第４図
ｃのようになる。これは物標信号の波高値は、平
均値より離れた値をとる確率が高いことを示して
いる。即ち標準偏差σ_OSの値は比較的大きい。従
つて雑音信号の分散値と物標信号の分散値と比較
すると、両者には差があり、前者の値よりも後者
の値の方が大きい。

以下具体的数値例により説明する。

まず受信信号の振幅強度がワイブル分布に従
い、この受信信号を対数増幅・逆対数増幅した場
合の分散値σ²は、前記第(6)式により示される。

ここでワイブル分布の雑音例として、海面から
のシー・クラツタがあり、このシー・クラツタの
実測値として、第(6)式のＣ＝1.8、C₀＝１の例が
ある。この実測値を第(6)式に代入すると、雑音の
分散値σ² _Wの数値例は第（38）式で示される。

σ² _W＝0.38C₀ ²＝0.38 ……(38) また物標信号を対数増幅・逆対数増幅した例と
して第４図ａのOSとして示した、距離区間r_a〜
r_bにおいて、１／（r_b−r_a）の等振幅信号を考え、
前記r_b−r_a＝12m、レーダパルス幅＝80n secの
場合に、信号の分散値σ² _OSは第（39）式で示され
る。

σ² _OS＝（r_b−r_a）²／12＝12 ……(39) 従つて第（39）式の値は第（38）式の値よりも
大きい。

ここで重要のことは、受信信号を対数増幅・逆
対数増幅した物標信号の分散値の方が雑音信号の
分散値よりも大きいという、大小関係が存在する
ことである。

実際の物標はこの数値例の反射板とは異なるか
ら、このように大きな差は得られないのが普通で
ある。しかし、ごくわずかでも差があれば、後述
するように、それぞれの値をＫ乗することによ
り、この差を大きくして、両者を識別することが
可能となる。

第２図ｂにおいては、第２図ａにおける一物標
から反射された複数の各受信信号（複数のリフレ
クタが一定間隔で設置された場合と等価な受信信
号）の対数増幅・逆対数増幅した信号から算出し
た分散値信号が合成されて一物標信号として示さ
れたものであり、この関係は雑音の分布特性が対
数正規分布や任意分布になつても同様である。な
お、この場合に標本化数ｎは最適な値に設定され
ているものである。

本実施例においては、物標信号に対応する分散
値σ²の検出をより容易なものにするため、分散値
σ²を非線形増幅回路５０（非線形増幅手段）に加
える。

この非線形増幅回路５０は分散値σ²をｋ乗（た
だし、ｋは実数）した非線形信号Ｕ Ｕ＝（σ^2k） ……(15) を出力するものである。なお、非線形増幅回路５
０の具体例しては、ｋ＝２とした二乗増幅回路等
が知られている。非線形増幅回路５０から出力さ
れる非線形信号Ｕは、第２図Ｃに示すように引算
回路４０から出力される分散値σ²に比べて雑音信
号NSに対応する部分の変動が抑圧され、物標信
号OSに対応する部分が大きく増幅されており、
物標信号OSに対応する分散値σ²の検出、即ち閾
値の設定がさらに容易になる。

さらに、物標信号検出回路６０（物標信号検出
手段）は非線形増幅回路５０から出力される非線
形信号Ｕを手動又は自動により予め設定された閾
値と比較して、閾値よりも大きい非線形信号Ｕを
物標信号OSに対応するものとして、出力する。

上述した閾値THは手動又は自動によつて設定
するが、手動による場合には非線形信号ＵをＡス
コープ、Ｂスコープ又はPPIスコープ等で観察し
ながら設定する。又、自動による場合は非線形信
号Ｕの平均値〈ｕ〉と平均値のまわりの分散値
Varに基づいて、雑音信号NSが物標信号OSと誤
つて検出される誤警報確率又は物標信号OSの検
出確率を所定の値とするような値に設定する。

非線形信号Ｕの平均値〈Ｕ〉と二乗平均値
〈U²〉は非線形信号Ｕの確率密度関数をＰ（Ｕ）
とすると、 〈Ｕ〉＝∫^∞ ₀Ｕ・Ｐ（Ｕ）dU ……(16) 〈U²〉＝∫^∞ ₀U²・Ｐ（Ｕ）dU ……(17) となり、非線形信号Ｕの平均値〈Ｕ〉のまわりの
分数値Varは、 Var＝〈U²〉−〈Ｕ〉² ……(18) となる。又、誤警報確率Pfaは、 Pfa＝∫^∞ _THＰ（Ｕ）dU ……(19) となり、非線形信号Ｕに物標信号OSの振幅ｔが
重畳されているときの物標信号OSの検出確率Pa
は Pa＝∫^∞ _THＰ（Ｕ＋ｔ）ｄ（Ｕ＋ｔ）……(20) となる。従つて、誤警報確率Pfa又は検出確率Pa
が所定の値となるように閾値Ｔを設定する。

次に、上述したようにして算出される閾値TH
の具体的な値について説明する。即ち、引算回路
４０の出力である分散値σ²のｍ乗をＭ，Ｍの平均
値を〈Ｍ〉、Ｍの二乗平均値を〈M²〉、Ｍの分散
値を（〈M²〉−〈Ｍ〉²）、定数をＫ、Ａ、とすると、
次のいずれかの値となる。

Ｋ・〈Ｍ〉 ……(21) Ｋ・√〈²〉 ……(22) Ｋ・√〈²〉−〈〉² ……(23) 〈Ｍ〉＋Ｋ・√〈²〉−〈〉² ……(24) Ｋ・（〈Ｍ〉＋√〈²〉−〈〉²）……(25) Ｋ・〈Ｍ〉＋Ａ ……(26) Ｋ・√〈²〉＋Ａ ……(27) Ｋ・√〈²〉−〈〉²＋Ａ ……(28) 〈Ｍ〉＋Ｋ・√〈²〉−〈〉²＋Ａ……(29) Ｋ・（〈Ｍ〉＋√〈²〉−〈〉²）＋Ａ ……(30) 次に、振幅強度Ｘが対数正規分布（Log−
normal分布）を呈する場合について説明する。

受信信号Ｘに対して数正規分布は、 となる。ここで、ｍは受信信号Ｘの中央値、ρは
平均値対中央値比で ρ＝〈Ｘ〉／ｍ ……(32) である。受信信号を対数増幅した対数増幅信号Ｙ
（Ｙ＝a₀ln（b₀X）から対数増幅信号Ｙの平均値
〈Ｙ〉を減じた信号Ｖ（Ｖ＝Ｙ−〈Ｙ〉）を逆対数増
幅すると、初期のＳ／Ｎ比が保たれる。逆対数増
幅回路の増幅特性 Ｚ＝C₀EXP（d₀V） ……(33) （ここで、C₀、d₀は逆対数増幅回路の利得を決
める定数）として a₀・d₀＝１ ……(34) なる関係を与えると、逆対数増幅回路の出力であ
る逆対数増幅回路の出力Ｚの平均値〈Ｚ〉及び二
乗平均値〈Z²〉はそれぞれ、 〈Ｚ〉＝∫^∞ ₀Ｚ・Ｐ（Ｘ；ｍ，ρ）dX ＝C₀・ρ ……(35) 〈Z²〉＝∫^∞ ₀Z²P（Ｘ；ｍ，ρ）dXは、 ＝C² ₀ρ⁴ ……(26) となる。従つて分散値σ²は (36) ρ²＝〈Z²〉−〈Ｚ〉² ＝C² ₀（ρ⁴−ρ²） ……(37) となる。実際の回路では、受信信号を対数増幅・
逆対数増幅した対数増幅・逆対数増幅信号Ｚの二
乗平均値〈Z²〉及び平均値の二乗値〈Ｚ〉²は上述
した値となるので、その説明は省略する。

受信信号の振幅強度が対数正規分布に従い、こ
の受信信号を対数増幅・逆対数増幅した場合の分
散値σ²は、前記第（37）式により示される。

ここで対数正規分布の雑音例として、波浪海面
からのシー・クラツタがあり、この場合の実測値
としてρ＝1.7、C₀＝１の例がある。これらの実
測値を第（37）式に代入すると、雑音の分散値
σ² _Lの数値例は第（40）式で示される。

σ² _L＝5.46C₀ ²＝5.46 ……(40) また物標信号を対数増幅・逆対数増幅した例と
して、前記第４図ａのOSの場合に、この数値例
として第（39）式で算出した分散値σ² _OS＝12を用
いる。

この対数正規分布の場合にも、第（39）式の物
標信号の分散値は、第（40）式の雑音信号の分散
値よりも大きい。

なお、本実施例ではワイブル分布及び対数正規
分布を呈する雑音信号から物標信号OSを検出す
る場合について説明したが、任意の分布を呈する
雑音信号であつても、物標信号OSを検出できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、振幅特性
が任意の分布を呈する雑音信号を含む入力信号Ｘ
がダイナミツクレンジの大きい場合にも、対数増
幅・逆対数増幅手段により、入力信号を飽和させ
ずに増幅したリニア特性を有する増幅偏差信号Ｚ
を得て、該増幅偏差信号Ｚの分散値を算出し、さ
らに該分散値を非線形増幅した信号を得ると、該
非線形増幅信号のうちで、物標信号はその値が大
きく、雑音信号はその値が小さくなるので、適当
な閾値を設定することにより、物標信号の振幅が
雑音信号の振幅より小さい場合であつても、容易
に物標信号を検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る物標信号検出装置のブロ
ツク図、第２図は受信信号の時間に対する変化、
分散値及び分散値をｋ乗した新たな分散値の説明
図、第３図は受信信号の時間に対する変化を示す
説明図、第４図は２図ｂの信号を説明するための
図である。 １０…対数増幅・逆対数増幅手段、１１…対数
増幅回路、１２，２２，３１…遅延回路、１３，
２３，３２…積算回路、１４，２４，３３…割算
回路、１５…減算回路、１６…逆対数増幅回路、
２０…二乗平均値算出手段、２１…二乗演算回
路、３０…平均値の二乗値算出手段、３４…二乗
演算回路、４０…引算回路、５０…非線形増幅回
路、６０…物標信号検出回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 任意の分布を呈する雑音が混入している入力
   信号ｘから物標信号を検出する物標信号検出装置
   において、 前記入力信号Ｘを対数増幅した対数増幅信号Ｙ
   を出力する対数増幅手段、該対数増幅信号Ｙの平
   均値〈Ｙ〉を算出する平均値演算手段、該対数増
   幅信号Ｙから該平均値〈Ｙ〉を減じた差信号を算
   出する減算手段及び該差信号を逆対数増幅した対
   数増幅・逆対数増幅信号Ｚを出力する逆対数増幅
   手段により構成される対数増幅・逆対数増幅手段
   と、 前記対数増幅・逆対数増幅信号Ｚの分散値σ²を
   算出する分散値演算手段と、 前記分散値σ²をｋ乗（ｋは任意の実数）した非
   線形信号Ｕを出力する非線形演算手段と、 前記非線形信号Ｕと予め設定された閾値THと
   を比較し、該閾値THより大きい非線形信号Ｕを
   物標信号OSとして出力する物標信号検出手段と
   を備えたことを特徴とする物標信号検出装置。 ２ 物標信号検出手段における閾値は、前記分散
   値演算手段によつて得られる分散値σ²をｍ乗した
   値Ｍの平均値及び該Ｍの平均値のまわりの分散値
   に基づいて、前記物標信号の誤警報確率又は検出
   確率が所定の値になるように設定する特許請求の
   範囲第１項記載の物標信号検出装置。 ３ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉に定数
   Ｋを乗じた値 Ｋ・〈Ｍ〉 である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ４ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの二乗平均値〈M²〉
   の平方根√〈²〉に定数Ｋを乗じた値 Ｋ・√〈²〉 である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ５ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のまわ
   りの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、さらに該
   分散値の平方根√〈²〉−〈〉²に定数Ｋを乗じた
   値 Ｋ・√〈²〉−〈〉² である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ６ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のまわ
   りの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、さらに該
   分散値の平方根√〈²〉−〈〉²に定数Ｋを乗じ、
   さらに該平均値〈Ｍ〉を加えた値 〈Ｍ〉＋Ｋ・√〈²〉−〈〉² である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ７ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のまわ
   りの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、該分散値
   の平方根√〈²〉−〈〉²に該平均値〈Ｍ〉を加
   え、さらに定数Ｋを乗じた値 Ｋ・（〈Ｍ〉＋√〈²〉−〈〉²） である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ８ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉に定数
   Ｋを乗じ、さらに定数Ａを加えた値 Ｋ・〈Ｍ〉＋Ａ である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 ９ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得られ
   る分散値σ²をｍ乗した値Ｍの二乗平均値〈M²〉
   の平方根√〈²〉に定数Ｋを乗じ、さらに定数Ａ
   を加えた値 Ｋ・√〈²〉＋Ａ である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 １０ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得ら
   れる分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のま
   わりの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、該分散
   値の平方根√〈²〉−〈〉²に定数Ｋを乗じ、さら
   に定数Ａを加えた値 Ｋ・√〈²〉−〈〉²＋Ａ である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 １１ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得ら
   れる分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のま
   わりの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、該分散
   値の平方根√〈²〉−〈〉²に定数Ｋを乗じ、該平
   均値〈Ｍ〉を加え、さらに定数Ａを加えた値 〈Ｍ〉＋Ｋ・√〈²〉−〈〉²＋Ａ である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。 １２ 閾値は、前記分散値演算手段によつて得ら
   れる分散値σ²をｍ乗した値Ｍの平均値〈Ｍ〉のま
   わりの分散値（〈M²〉−〈Ｍ〉²）を算出し、該分散
   値の平方根√〈²〉−〈〉²に該平均値〈Ｍ〉を加
   え、該分散値の平方根と該平均値の和に定数Ｋを
   乗じ、さらに定数Ａを加えた値 Ｋ・（〈Ｍ〉＋√〈²〉−〈〉²）＋Ａ である特許請求の範囲第１項記載の物標信号検出
   装置。