JPH05249227A - レーダ用クラッタ信号抑圧装置 - Google Patents
レーダ用クラッタ信号抑圧装置Info
- Publication number
- JPH05249227A JPH05249227A JP2402175A JP40217590A JPH05249227A JP H05249227 A JPH05249227 A JP H05249227A JP 2402175 A JP2402175 A JP 2402175A JP 40217590 A JP40217590 A JP 40217590A JP H05249227 A JPH05249227 A JP H05249227A
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- Japan
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- circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】海面、霧雨、大地等からの不必要な信号として
レーダ信号に混在するクラッタ信号を抑圧するレーダ用
クラッタ信号抑圧装置に関し、従来のｌｏｇ−ＣＦＡＲ
処理ではＣＦＡＲ化が困難であったログノーマル分布に
よるクラッタ信号に対して誤警報確率を一定にしてＣＦ
ＡＲ化する。 【構成】ログノーマル分布に従うレーダ信号を対数変換
して正規分布信号に変換したのち、その平均値と標準偏
差値を算出し、更に標準偏差の値を正規分布信号に変換
された信号からその平均値を差し引いた値で割算するこ
とによって、入力レーダ信号のパラメータに依存しない
信号に変換する。
レーダ信号に混在するクラッタ信号を抑圧するレーダ用
クラッタ信号抑圧装置に関し、従来のｌｏｇ−ＣＦＡＲ
処理ではＣＦＡＲ化が困難であったログノーマル分布に
よるクラッタ信号に対して誤警報確率を一定にしてＣＦ
ＡＲ化する。 【構成】ログノーマル分布に従うレーダ信号を対数変換
して正規分布信号に変換したのち、その平均値と標準偏
差値を算出し、更に標準偏差の値を正規分布信号に変換
された信号からその平均値を差し引いた値で割算するこ
とによって、入力レーダ信号のパラメータに依存しない
信号に変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、海面、霧雨、大地等か
らの不必要な信号としてレーダ信号に混在するクラッタ
信号を抑圧するレーダ用クラッタ信号抑圧装置に関す
る。
らの不必要な信号としてレーダ信号に混在するクラッタ
信号を抑圧するレーダ用クラッタ信号抑圧装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーダとは、その名の通り、電波を発射
しその反射波によって目標の存在と目標までの距離を知
るための無線装置である。レーダは電波の特質を利用し
て人間の目では機能できない働き、即ち、暗闇、雲、
霧、雨を通して目標物を発見し、更に目標の位置を正確
に測ることができ、船舶や航空機が安全に航行するため
に欠かせない装置である。
しその反射波によって目標の存在と目標までの距離を知
るための無線装置である。レーダは電波の特質を利用し
て人間の目では機能できない働き、即ち、暗闇、雲、
霧、雨を通して目標物を発見し、更に目標の位置を正確
に測ることができ、船舶や航空機が安全に航行するため
に欠かせない装置である。
【０００３】このようなレーダの信号には、ターゲット
と呼ばれる船舶や航空機等の物標からの必要な信号と、
クラッタと呼ばれる海面、雨、雲、大地等からの不必要
な信号とが混在している。レーダの信号処理において
は、クラッタをできるだけ低く抑え、ターゲットを検出
することを目的としている。更に、クラッタが誤ってタ
ーゲットと判定される確率を示す誤警報確率を一定値以
下に抑え、一定誤警報確率ＣＦＡＲ（Constant False A
larm Rate)を得る処理が非常に重要である。
と呼ばれる船舶や航空機等の物標からの必要な信号と、
クラッタと呼ばれる海面、雨、雲、大地等からの不必要
な信号とが混在している。レーダの信号処理において
は、クラッタをできるだけ低く抑え、ターゲットを検出
することを目的としている。更に、クラッタが誤ってタ
ーゲットと判定される確率を示す誤警報確率を一定値以
下に抑え、一定誤警報確率ＣＦＡＲ（Constant False A
larm Rate)を得る処理が非常に重要である。
【０００４】従来レ―ダ装置において、クラッタ信号を
抑圧する信号処理方式として図２に示すＬｏｇ−ＣＦＡ
Ｒ処理方式が知られている。図２において、２００は対
数増幅器であり、入力信号Ｘを対数変換する。２０１は
遅延回路であり、対数変換されたレーダビデオ信号をＮ
段分遅延させる。２０２は加算回路であり、遅延回路２
０１のＮ段の各遅延タップから出力される個々出力信号
の総和を演算する。２０３は平均値演算回路であり、加
算回路２０２からの総和信号を１／Ｎして平均値信号を
算出する。２０４は引算回路であり、遅延回路２０１を
通過したレ―ダビデオ信号から平均値２０３による平均
値信号を差し引いてｌｏｇ−ＣＦＡＲ出力信号Ｗを算出
する。
抑圧する信号処理方式として図２に示すＬｏｇ−ＣＦＡ
Ｒ処理方式が知られている。図２において、２００は対
数増幅器であり、入力信号Ｘを対数変換する。２０１は
遅延回路であり、対数変換されたレーダビデオ信号をＮ
段分遅延させる。２０２は加算回路であり、遅延回路２
０１のＮ段の各遅延タップから出力される個々出力信号
の総和を演算する。２０３は平均値演算回路であり、加
算回路２０２からの総和信号を１／Ｎして平均値信号を
算出する。２０４は引算回路であり、遅延回路２０１を
通過したレ―ダビデオ信号から平均値２０３による平均
値信号を差し引いてｌｏｇ−ＣＦＡＲ出力信号Ｗを算出
する。
【０００５】Ｌｏｇ−ＣＦＡＲ処理ではレーダビデオ信
号が（１）式に示すレリー分布信号にしたがう場合に
は、その出力信号の確率密度関数が（２）式に示すごと
くレリー分布信号のｂによらない信号となる。尚（２）
式においてγはオイラー定数である。
号が（１）式に示すレリー分布信号にしたがう場合に
は、その出力信号の確率密度関数が（２）式に示すごと
くレリー分布信号のｂによらない信号となる。尚（２）
式においてγはオイラー定数である。
【０００６】
【数１】
【０００７】クラッタ信号のＬｏｇ−ＣＦＡＲ出力信号
がある一定閾値Ｔ以上になる場合の確率を誤警報確率と
考えると、誤報警報確率の値は（２）式をＴから無限ま
で積分することによって得られる。この計算の結果、誤
警報確率は（３）式となりレリー分布信号の分散値ｂに
よらず一定の値となりＬｏｇ−ＣＦＡＲ出力信号はＣＡ
ＦＲ化されたことになる。
がある一定閾値Ｔ以上になる場合の確率を誤警報確率と
考えると、誤報警報確率の値は（２）式をＴから無限ま
で積分することによって得られる。この計算の結果、誤
警報確率は（３）式となりレリー分布信号の分散値ｂに
よらず一定の値となりＬｏｇ−ＣＦＡＲ出力信号はＣＡ
ＦＲ化されたことになる。
【０００８】
【数２】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーダ
信号に於いてクラッタ信号はレリー分布に従うばかりで
はなく、特に海面反射信号などはログノーマル分布（Ｌ
ｏｇ−Ｎｏｒｍａｌ分布) に従う場合も多く知られてい
る。このようにログノーマル分布に従うクラッタ信号に
対して図２のＬｏｇ−ＣＦＡＲ処理を適用しても、その
出力信号はＣＦＡＲ化されずにクラッタ信号の消え残り
が生じることになり、クラッタ中のターゲットを検出す
ることが困難となるという問題があった。
信号に於いてクラッタ信号はレリー分布に従うばかりで
はなく、特に海面反射信号などはログノーマル分布（Ｌ
ｏｇ−Ｎｏｒｍａｌ分布) に従う場合も多く知られてい
る。このようにログノーマル分布に従うクラッタ信号に
対して図２のＬｏｇ−ＣＦＡＲ処理を適用しても、その
出力信号はＣＦＡＲ化されずにクラッタ信号の消え残り
が生じることになり、クラッタ中のターゲットを検出す
ることが困難となるという問題があった。
【００１０】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、従来のｌｏｇ−ＣＦＡＲ処理で
はＣＦＡＲ化が困難であったログノーマル分布によるク
ラッタ信号に対して誤警報確率を一定にしてＣＦＡＲ化
できるレーダ用クラッタ信号抑圧装置を提供することを
目的とする。
てなされたものであり、従来のｌｏｇ−ＣＦＡＲ処理で
はＣＦＡＲ化が困難であったログノーマル分布によるク
ラッタ信号に対して誤警報確率を一定にしてＣＦＡＲ化
できるレーダ用クラッタ信号抑圧装置を提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のレーダ用クラッタ信号抑圧装置にあっては、レ
―ダ信号を入力して対数変換する対数増幅手段と、該対
数変換された信号を入力してその平均値を算出する平均
値算出手段と、レ―ダ信号の標準偏差値を算出する標準
偏差算出手段と、レ―ダ信号から平均値算出手段によっ
て得られた平均値を差し引く引算手段と、前記標準偏差
算出手段で求めた標準偏差値を前記引算手段の出力信号
によって割り算して出力信号を得る割算手段とを備えた
ことを特徴とする。
本発明のレーダ用クラッタ信号抑圧装置にあっては、レ
―ダ信号を入力して対数変換する対数増幅手段と、該対
数変換された信号を入力してその平均値を算出する平均
値算出手段と、レ―ダ信号の標準偏差値を算出する標準
偏差算出手段と、レ―ダ信号から平均値算出手段によっ
て得られた平均値を差し引く引算手段と、前記標準偏差
算出手段で求めた標準偏差値を前記引算手段の出力信号
によって割り算して出力信号を得る割算手段とを備えた
ことを特徴とする。
【００１２】
【作用】このような構成を備えた本発明のレーダ用クラ
ッタ信号抑圧装置によれば、ログノーマル分布に従うレ
ーダ信号を対数変換して正規分布信号に変換したのち、
その平均値と標準偏差値を算出し、更に標準偏差値を正
規分布信号に変換された信号からその平均値を差し引き
値で割算することによって、入力レーダ信号のパラメー
タに依存しない信号に変換し、従来のＬｏｇ−ＣＦＡＲ
処理では得られなかったログノーマル分布に従うレーダ
信号からＣＦＡＲ化された信号を得ることができる。
ッタ信号抑圧装置によれば、ログノーマル分布に従うレ
ーダ信号を対数変換して正規分布信号に変換したのち、
その平均値と標準偏差値を算出し、更に標準偏差値を正
規分布信号に変換された信号からその平均値を差し引き
値で割算することによって、入力レーダ信号のパラメー
タに依存しない信号に変換し、従来のＬｏｇ−ＣＦＡＲ
処理では得られなかったログノーマル分布に従うレーダ
信号からＣＦＡＲ化された信号を得ることができる。
【００１３】
【実施例】まず本発明の原理について説明する。ログノ
ーマル分布に従う入力信号Ｚを対数増幅器に通過させる
と、その出力信号Ｙは（４）式で示される正規分布に変
換される。ここでμy はＹの平均値を、σy の２乗は分
散値を表す。ここでＹ信号に対して（５）式の処理を施
すとその出力信号Ｖの確率密度関数は（６）式で示す一
定の分布となる。即ち、Ｖは誤警報確率が一定のＣＦＡ
Ｒ化出力が得られることになる。
ーマル分布に従う入力信号Ｚを対数増幅器に通過させる
と、その出力信号Ｙは（４）式で示される正規分布に変
換される。ここでμy はＹの平均値を、σy の２乗は分
散値を表す。ここでＹ信号に対して（５）式の処理を施
すとその出力信号Ｖの確率密度関数は（６）式で示す一
定の分布となる。即ち、Ｖは誤警報確率が一定のＣＦＡ
Ｒ化出力が得られることになる。
【００１４】
【数３】
【００１５】ここで、誤警報確率値を決める閾値Ｔは標
準正規分布の数表を用いて容易に決定することができ
る。図１は本発明の一実施例を示したブロック図であ
る。図１において、１は対数増幅器であり、２は対数変
換された信号ＹをＮ段分遅延させる第１の遅延回路であ
り、３は第１の遅延回路２のＮ段の各遅延タップから出
力される個々出力信号の総和を演算する第１の加算回路
である。４は第１の加算回路３からの総和信号を１／Ｎ
して平均値信号Ｙを算出する第１の平均値演算回路であ
る。５は対数増幅器１で対数変換された信号Ｙから第１
の平均値演算回路４で求めた平均値信号〈Ｙ〉を差し引
く第１の引算回路である。
準正規分布の数表を用いて容易に決定することができ
る。図１は本発明の一実施例を示したブロック図であ
る。図１において、１は対数増幅器であり、２は対数変
換された信号ＹをＮ段分遅延させる第１の遅延回路であ
り、３は第１の遅延回路２のＮ段の各遅延タップから出
力される個々出力信号の総和を演算する第１の加算回路
である。４は第１の加算回路３からの総和信号を１／Ｎ
して平均値信号Ｙを算出する第１の平均値演算回路であ
る。５は対数増幅器１で対数変換された信号Ｙから第１
の平均値演算回路４で求めた平均値信号〈Ｙ〉を差し引
く第１の引算回路である。
【００１６】また６は対数増幅器１で対数変換された信
号Ｙの２乗値を求める第１の２乗演算回路であり、７は
第１の２乗回路６からの２乗信号をＮ段分遅延させる第
２の遅延回路であり、８は第２の遅延回路７のＮ段の各
遅延タップから出力される個々の２乗出力信号の総和を
演算する第２の加算回路であり、更に９は第２の加算回
路８からの出力信号を１／Ｎして２乗平均値信号を求め
る第２の平均値演算回路である。
号Ｙの２乗値を求める第１の２乗演算回路であり、７は
第１の２乗回路６からの２乗信号をＮ段分遅延させる第
２の遅延回路であり、８は第２の遅延回路７のＮ段の各
遅延タップから出力される個々の２乗出力信号の総和を
演算する第２の加算回路であり、更に９は第２の加算回
路８からの出力信号を１／Ｎして２乗平均値信号を求め
る第２の平均値演算回路である。
【００１７】１０は第１の平均値演算回路４から出力さ
れる平均値信号〈Ｙ〉の二乗値を算出する第２の２乗回
路であり、１１は第２の２乗回路１０の２乗平均値を第
２の平均値演算回路９の平均値から差し引いて分散値を
算出する第２の引算回路であり、更に１２は第２引算回
路１１からの分散値の平方根をとって標準偏差値σｙを
求める平方演算回路である。１３は平方根演算回路１２
からの標準偏差σｙを第１の引算回路５の出力信号（Ｙ
−μy ）で割算してＣＦＡＲ出力信号Ｖを得る割算回路
であり、最終段の１４はＣＦＡＲ出力信号Ｖを逆対数変
換してダイナミックレンジを入力信号と同様に変換する
逆対数変換回路である。
れる平均値信号〈Ｙ〉の二乗値を算出する第２の２乗回
路であり、１１は第２の２乗回路１０の２乗平均値を第
２の平均値演算回路９の平均値から差し引いて分散値を
算出する第２の引算回路であり、更に１２は第２引算回
路１１からの分散値の平方根をとって標準偏差値σｙを
求める平方演算回路である。１３は平方根演算回路１２
からの標準偏差σｙを第１の引算回路５の出力信号（Ｙ
−μy ）で割算してＣＦＡＲ出力信号Ｖを得る割算回路
であり、最終段の１４はＣＦＡＲ出力信号Ｖを逆対数変
換してダイナミックレンジを入力信号と同様に変換する
逆対数変換回路である。
【００１８】次に動作を説明すると、ログノーマル分布
信号に従うレーダ信号Ｚは対数増幅器１によって正規分
布信号Ｙに変換される。この正規分布信号Ｙは、第１の
遅延回路２によりＮ段に遅延され、各遅延タップの出力
信号の総和を第１の加算回路３で求める。更に第１の平
均値演算回路４によってデータ個数Ｎで割算することに
よって平均値信号〈Ｙ〉が算出される。これら第１の遅
延回路２、第１の加算回路３及び第１の平均値演算回路
４によって請求項１記載の平均値演算手段が構成され
る。
信号に従うレーダ信号Ｚは対数増幅器１によって正規分
布信号Ｙに変換される。この正規分布信号Ｙは、第１の
遅延回路２によりＮ段に遅延され、各遅延タップの出力
信号の総和を第１の加算回路３で求める。更に第１の平
均値演算回路４によってデータ個数Ｎで割算することに
よって平均値信号〈Ｙ〉が算出される。これら第１の遅
延回路２、第１の加算回路３及び第１の平均値演算回路
４によって請求項１記載の平均値演算手段が構成され
る。
【００１９】第１の平均値演算回路４で求められた平均
値信号〈Ｙ〉を第１の引算回路５によって正規分布信号
Ｙから差し引くことによって前記（５）式の分母（Ｙ−
μy)の演算が実現される。次に標準偏差σｙの算出につ
いて説明する。一般に信号の標準偏差は分散値の平方根
で定義される。またその分散値は信号の２乗値の平均値
から平均値の２乗を差し引くことによって算出できる。
値信号〈Ｙ〉を第１の引算回路５によって正規分布信号
Ｙから差し引くことによって前記（５）式の分母（Ｙ−
μy)の演算が実現される。次に標準偏差σｙの算出につ
いて説明する。一般に信号の標準偏差は分散値の平方根
で定義される。またその分散値は信号の２乗値の平均値
から平均値の２乗を差し引くことによって算出できる。
【００２０】即ち、第１の２乗回路６によって正規分布
信号Ｙの二乗値を求め、この二乗信号について第２の遅
延回路７、第２の加算回路８及び第２の平均値演算回路
９によって信号Ｙの二乗平均値が算出される。次に第２
の二乗回路１０によって第１の平均値演算回路４で求め
た平均値信号〈Ｙ〉の２乗値を求め、第２の引算回路１
１によって２乗平均値から平均値〈Ｙ〉を二乗した信号
を差し引くことによって正規分布信号Ｙの分散値を求め
ることができる。更に平方根演算回路１２によって分散
値の平方根をとることによって信号Ｙの標準偏差σｙを
算出することができる。
信号Ｙの二乗値を求め、この二乗信号について第２の遅
延回路７、第２の加算回路８及び第２の平均値演算回路
９によって信号Ｙの二乗平均値が算出される。次に第２
の二乗回路１０によって第１の平均値演算回路４で求め
た平均値信号〈Ｙ〉の２乗値を求め、第２の引算回路１
１によって２乗平均値から平均値〈Ｙ〉を二乗した信号
を差し引くことによって正規分布信号Ｙの分散値を求め
ることができる。更に平方根演算回路１２によって分散
値の平方根をとることによって信号Ｙの標準偏差σｙを
算出することができる。
【００２１】これら標準偏差σｙを算出するために必要
となる第１の遅延回路２、第１の加算回路３、第１の平
均演算回路４、第１の２乗回路６、第２の遅延回路７、
第２の加算回路８、第２の平均値演算回路９、第２の２
乗回路１０、第２の引算回路及び平方根演算回路１２
は、請求項１記載の標準偏差演算手段を構成する。最後
に割算回路１３によって前記（５）式の演算を行いＣＦ
ＡＲ化された標準正規分布信号Ｖを算出し、逆対数変換
回路１４を介して出力する。
となる第１の遅延回路２、第１の加算回路３、第１の平
均演算回路４、第１の２乗回路６、第２の遅延回路７、
第２の加算回路８、第２の平均値演算回路９、第２の２
乗回路１０、第２の引算回路及び平方根演算回路１２
は、請求項１記載の標準偏差演算手段を構成する。最後
に割算回路１３によって前記（５）式の演算を行いＣＦ
ＡＲ化された標準正規分布信号Ｖを算出し、逆対数変換
回路１４を介して出力する。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明したように本発明によれば、
ログノーマル分布に従うレーダ信号を対数変換し正規分
布信号に変換したのち、その平均値と標準偏差値を算出
し、この標準偏差値を正規分布信号に変換された信号か
らその平均値を差し引た値で割算することによって入力
レーダ信号のパラメータによらない信号に変換し、この
結果、従来のＬｏｇ−ＣＦＡＲ処理では得られなかった
ログノーマル分布に従うレーダ信号からＣＦＡＲ化され
た信号を得ることができる。
ログノーマル分布に従うレーダ信号を対数変換し正規分
布信号に変換したのち、その平均値と標準偏差値を算出
し、この標準偏差値を正規分布信号に変換された信号か
らその平均値を差し引た値で割算することによって入力
レーダ信号のパラメータによらない信号に変換し、この
結果、従来のＬｏｇ−ＣＦＡＲ処理では得られなかった
ログノーマル分布に従うレーダ信号からＣＦＡＲ化され
た信号を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示したブロック図
【図２】従来のＬｏｇ−ＣＦＡＲ処理を行う装置構成を
示したブロック図
示したブロック図
１：対数増幅器 ２：第１の遅延回路 ３：第１の加算回路 ４：第１の平均演算回路 ５：第１の引算回路 ６：第１の２乗回路 ７：第２の遅延回路 ８：第２の加算回路 ９：第２の平均値演算回路 １０：第２の２乗回路 １１：第２の引算回路 １２：平方根演算回路１２ １３：割算回路 １４：逆対数変換回路
Claims (1)
- 【請求項１】レ―ダ信号を入力して対数変換する対数増
幅手段と、該対数変換された信号を入力してその平均値
を算出する平均値算出手段と、前記レ―ダ信号の標準偏
差値を算出する標準偏差算出手段と、前記レ―ダ信号か
ら平均値算出手段によって得られた平均値を差し引く引
算手段と、前記標準偏差算出手段で求めた標準偏差値を
前記引算手段の出力信号によって割り算して出力信号を
得る割算手段とを備えたことを特徴とするレ―ダ用クラ
ッタ信号抑圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402175A JPH05249227A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | レーダ用クラッタ信号抑圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402175A JPH05249227A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | レーダ用クラッタ信号抑圧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05249227A true JPH05249227A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=18512000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402175A Pending JPH05249227A (ja) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | レーダ用クラッタ信号抑圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05249227A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151495A (ja) * | 1974-05-25 | 1975-12-05 | ||
| JPS5460587A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-16 | Nec Corp | Radar receiving device |
-
1990
- 1990-12-14 JP JP2402175A patent/JPH05249227A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151495A (ja) * | 1974-05-25 | 1975-12-05 | ||
| JPS5460587A (en) * | 1977-10-21 | 1979-05-16 | Nec Corp | Radar receiving device |
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