JPH07311256A - クラッタ抑圧回路 - Google Patents
クラッタ抑圧回路Info
- Publication number
- JPH07311256A JPH07311256A JP6106441A JP10644194A JPH07311256A JP H07311256 A JPH07311256 A JP H07311256A JP 6106441 A JP6106441 A JP 6106441A JP 10644194 A JP10644194 A JP 10644194A JP H07311256 A JPH07311256 A JP H07311256A
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- JP
- Japan
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- threshold value
- signal
- circuit
- threshold
- target signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レベルが高く距離方向に広がりをもったター
ゲット信号の前又は後にレベルが低いターゲット信号が
存在している場合にも、このレベルが低いターゲット信
号を好適に検出可能にする。 【構成】 セルアベレージング回路10より高い応答性
を有するローパスフィルタ18によってしきい値Tfを
算出する。このしきい値Tfは、セルアベレージング回
路10によって得られるしきい値Tcに比べ高周波の変
動を反映しているため、レベルが高く距離方向に広がり
をもったターゲット信号の前又は後においてしきい値T
cよりも小さな値となる。この場合には、しきい値T算
出回路22はしきい値Tcとしきい値Tfの加重平均を
求め、これをしきい値Tとして減算回路14に供給す
る。
ゲット信号の前又は後にレベルが低いターゲット信号が
存在している場合にも、このレベルが低いターゲット信
号を好適に検出可能にする。 【構成】 セルアベレージング回路10より高い応答性
を有するローパスフィルタ18によってしきい値Tfを
算出する。このしきい値Tfは、セルアベレージング回
路10によって得られるしきい値Tcに比べ高周波の変
動を反映しているため、レベルが高く距離方向に広がり
をもったターゲット信号の前又は後においてしきい値T
cよりも小さな値となる。この場合には、しきい値T算
出回路22はしきい値Tcとしきい値Tfの加重平均を
求め、これをしきい値Tとして減算回路14に供給す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダ信号に含まれる
クラッタ信号を抑圧するクラッタ抑圧回路に関する。
クラッタ信号を抑圧するクラッタ抑圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】レーダ装置の受信信号(レーダ信号)
は、通常、目標からの反射信号(ターゲット信号)の
他、他の物体からの反射信号(クラッタ信号)を含んで
いる。例えば船舶用レーダ装置の場合、必要とされるの
は他船等からの反射であるターゲット信号のみである
が、実際には海面反射信号(シークラッタ)や雨雪反射
信号(ウエザークラッタ)等がレーダ信号に含まれる。
これらのクラッタ信号を存置しておくと、レーダ信号に
基づく表示を行った場合に目標の映像を捕らえにくくな
る等、使用性に関わる問題が生じる。そのため、従来か
ら、各種のクラッタ抑圧方法が開発されている。
は、通常、目標からの反射信号(ターゲット信号)の
他、他の物体からの反射信号(クラッタ信号)を含んで
いる。例えば船舶用レーダ装置の場合、必要とされるの
は他船等からの反射であるターゲット信号のみである
が、実際には海面反射信号(シークラッタ)や雨雪反射
信号(ウエザークラッタ)等がレーダ信号に含まれる。
これらのクラッタ信号を存置しておくと、レーダ信号に
基づく表示を行った場合に目標の映像を捕らえにくくな
る等、使用性に関わる問題が生じる。そのため、従来か
ら、各種のクラッタ抑圧方法が開発されている。
【0003】その方法の一つとして、セルアベレージン
グLOG/CFAR(Constant False Alarm Rate )な
る方法が知られている。この方法は、対数増幅されたレ
ーダ信号中のクラッタ信号が、一般的にレーダ信号の平
均値に対して一定の分散を有している点に着目した方法
である。すなわち、図2(a)に示されるようにクラッ
タ信号の分散は一定になるから、図2(a)に示される
レーダ信号から当該レーダ信号の平均値を減ずることに
より、図2(b)に示されるようにクラッタ信号が一定
レベルに抑圧された信号が得られる。
グLOG/CFAR(Constant False Alarm Rate )な
る方法が知られている。この方法は、対数増幅されたレ
ーダ信号中のクラッタ信号が、一般的にレーダ信号の平
均値に対して一定の分散を有している点に着目した方法
である。すなわち、図2(a)に示されるようにクラッ
タ信号の分散は一定になるから、図2(a)に示される
レーダ信号から当該レーダ信号の平均値を減ずることに
より、図2(b)に示されるようにクラッタ信号が一定
レベルに抑圧された信号が得られる。
【0004】図3には、この方法を用いたクラッタ抑圧
回路の構成が示されている。この図のクラッタ抑圧回路
は、セルアベレージング(しきい値T算出)回路10、
遅延回路12、減算回路14及び増幅回路16から構成
されている。
回路の構成が示されている。この図のクラッタ抑圧回路
は、セルアベレージング(しきい値T算出)回路10、
遅延回路12、減算回路14及び増幅回路16から構成
されている。
【0005】セルアベレージング回路10は、対数増幅
されたレーダ信号を入力信号Xとして入力し、入力信号
Xの時系列{Xk:k=…−n,−n+1,…−1,
0,+1,…n−1,n,…}に基づき次の式(2)に
基づく演算を行い、時刻kにおけるレーダ信号レベルの
平均値Tkを求める。すなわち、移動平均類似の演算に
より平均値Tkを求め、減算回路14に時刻kについて
のしきい値T(以下、Tkと表す)として供給する。但
し、Nは平均化の対象となる入力信号Xのデータ数であ
る。
されたレーダ信号を入力信号Xとして入力し、入力信号
Xの時系列{Xk:k=…−n,−n+1,…−1,
0,+1,…n−1,n,…}に基づき次の式(2)に
基づく演算を行い、時刻kにおけるレーダ信号レベルの
平均値Tkを求める。すなわち、移動平均類似の演算に
より平均値Tkを求め、減算回路14に時刻kについて
のしきい値T(以下、Tkと表す)として供給する。但
し、Nは平均化の対象となる入力信号Xのデータ数であ
る。
【0006】
【数2】 減算回路14には、このしきい値Tの他、遅延回路12
によって遅延された入力信号Xも入力される。遅延回路
12はセルアベレージング回路10による処理遅延を補
償するための回路であり、遅延回路12における遅延に
よって、減算回路12に入力されるしきい値Tと入力信
号Xが同じ時刻kの値(Tk,Xk)となる。減算回路
14は、Xk−Tkを演算し、その結果を時刻kの出力
信号Y(以下、Ykと表す)として増幅回路16に供給
する。増幅回路16は、増幅の後出力信号Yを出力す
る。
によって遅延された入力信号Xも入力される。遅延回路
12はセルアベレージング回路10による処理遅延を補
償するための回路であり、遅延回路12における遅延に
よって、減算回路12に入力されるしきい値Tと入力信
号Xが同じ時刻kの値(Tk,Xk)となる。減算回路
14は、Xk−Tkを演算し、その結果を時刻kの出力
信号Y(以下、Ykと表す)として増幅回路16に供給
する。増幅回路16は、増幅の後出力信号Yを出力す
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によってクラッタ抑圧を図ると、レベルが高く
距離方向(時系列方向)に広がりを持ったターゲット信
号の前又は後にレベルの低いターゲット信号が存在して
いた場合に、このレベルの低いターゲット信号がクラッ
タと同様抑圧され、その検出確率が低下するという問題
が生じる。すなわち、上述の式(2)から明らかなよう
に、平均化の対象となる入力信号中にレベルの高いター
ゲット信号が含まれているとこのターゲット信号により
平均値(しきい値)が大きくなる。レベルが低いターゲ
ット信号の時刻におけるしきい値が、レベルが高く距離
方向に広がりを持ったターゲット信号により高くなる
と、当該時刻についての減算の結果、出力信号中に現れ
るべきターゲット信号が損なわれてしまう。
うな方法によってクラッタ抑圧を図ると、レベルが高く
距離方向(時系列方向)に広がりを持ったターゲット信
号の前又は後にレベルの低いターゲット信号が存在して
いた場合に、このレベルの低いターゲット信号がクラッ
タと同様抑圧され、その検出確率が低下するという問題
が生じる。すなわち、上述の式(2)から明らかなよう
に、平均化の対象となる入力信号中にレベルの高いター
ゲット信号が含まれているとこのターゲット信号により
平均値(しきい値)が大きくなる。レベルが低いターゲ
ット信号の時刻におけるしきい値が、レベルが高く距離
方向に広がりを持ったターゲット信号により高くなる
と、当該時刻についての減算の結果、出力信号中に現れ
るべきターゲット信号が損なわれてしまう。
【0008】本発明は、このような問題を解決すること
を課題としてなされたものであり、しきい値の操作を行
うことにより、レベルが高く距離方向に広がりを持った
ターゲット信号の前又は後にレベルの低いターゲット信
号が存在していた場合にも、そのターゲット信号を好適
な確率で検出可能にすることを目的とする。
を課題としてなされたものであり、しきい値の操作を行
うことにより、レベルが高く距離方向に広がりを持った
ターゲット信号の前又は後にレベルの低いターゲット信
号が存在していた場合にも、そのターゲット信号を好適
な確率で検出可能にすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のクラッタ抑圧回路は、時刻kの前後
所定範囲k−i〜k+iに亘るレーダ信号Xk−i〜X
k+iのレベルを平均化することにより時刻kにおける
しきい値Tcを求めるセルアベレージング手段と、しき
い値Tcを時刻kのレーダ信号Xkから減ずることによ
りレーダ信号Xkからクラッタ信号を除去する手段と、
セルアベレージング手段より高い応答性を以てレーダ信
号Xkを低域通過瀘波することによりしきい値Tfを求
める手段と、しきい値Tcがしきい値Tfより小さい場
合にしきい値Tcに代え式(3)により定まるしきい値
Tを時刻kのレーダ信号Xkから減ずることによりレー
ダ信号Xkからクラッタ信号を除去する手段と、を備え
ることを特徴とする。
るために、本発明のクラッタ抑圧回路は、時刻kの前後
所定範囲k−i〜k+iに亘るレーダ信号Xk−i〜X
k+iのレベルを平均化することにより時刻kにおける
しきい値Tcを求めるセルアベレージング手段と、しき
い値Tcを時刻kのレーダ信号Xkから減ずることによ
りレーダ信号Xkからクラッタ信号を除去する手段と、
セルアベレージング手段より高い応答性を以てレーダ信
号Xkを低域通過瀘波することによりしきい値Tfを求
める手段と、しきい値Tcがしきい値Tfより小さい場
合にしきい値Tcに代え式(3)により定まるしきい値
Tを時刻kのレーダ信号Xkから減ずることによりレー
ダ信号Xkからクラッタ信号を除去する手段と、を備え
ることを特徴とする。
【0010】
【数3】 T=αTc+(1−α)Tf、但し0≦α<1 …(3)
【0011】
【作用】本発明においては、セルアベレージング手段に
よって時刻kの前後所定範囲k−i〜k+iに亘るレー
ダ信号Xk−i〜Xk+iのレベルが平均化され、これ
により時刻kにおけるしきい値Tcが得られる。その一
方で、本発明においては、セルアベレージング手段より
高い応答性を以てレーダ信号Xkを低域通過瀘波するこ
とによりしきい値Tfが求められる。通常は、セルアベ
レージング手段によって得られたしきい値Tcが時刻k
のレーダ信号Xkから減ぜられ、これによりレーダ信号
Xkからクラッタ信号が除去される。これに対し、しき
い値Tcがしきい値Tfより小さくなった場合には、し
きい値Tcに代えしきい値Tが時刻kのレーダ信号Xk
から減ぜられ、これによりレーダ信号Xkからクラッタ
信号が除去される。
よって時刻kの前後所定範囲k−i〜k+iに亘るレー
ダ信号Xk−i〜Xk+iのレベルが平均化され、これ
により時刻kにおけるしきい値Tcが得られる。その一
方で、本発明においては、セルアベレージング手段より
高い応答性を以てレーダ信号Xkを低域通過瀘波するこ
とによりしきい値Tfが求められる。通常は、セルアベ
レージング手段によって得られたしきい値Tcが時刻k
のレーダ信号Xkから減ぜられ、これによりレーダ信号
Xkからクラッタ信号が除去される。これに対し、しき
い値Tcがしきい値Tfより小さくなった場合には、し
きい値Tcに代えしきい値Tが時刻kのレーダ信号Xk
から減ぜられ、これによりレーダ信号Xkからクラッタ
信号が除去される。
【0012】すなわち、セルアベレージング手段からの
しきい値Tcよりも高い応答性にて得られるしきい値T
fは、レベルが高く距離方向に広がりを持ったターゲッ
ト信号が存在している場合、その前後においてしきい値
Tcより小さな値となり、しきい値Tfとしきい値Tc
の加重加算により得られるしきい値Tもしきい値Tcよ
り小さな値となる。また、しきい値Tは、前後に存在し
ているターゲット信号のレベルをも反映している。従っ
て、レベルが高く距離方向に広がりを持ったターゲット
信号の前又は後にレベルの低いターゲット信号が存在し
ていたとしても、当該レベルが高いターゲット信号の存
在及びそのレベルを考慮したしきい値Tによりクラッタ
除去に係る減算が行われるため、当該レベルの低いター
ゲット信号が好適な確率で検出される。
しきい値Tcよりも高い応答性にて得られるしきい値T
fは、レベルが高く距離方向に広がりを持ったターゲッ
ト信号が存在している場合、その前後においてしきい値
Tcより小さな値となり、しきい値Tfとしきい値Tc
の加重加算により得られるしきい値Tもしきい値Tcよ
り小さな値となる。また、しきい値Tは、前後に存在し
ているターゲット信号のレベルをも反映している。従っ
て、レベルが高く距離方向に広がりを持ったターゲット
信号の前又は後にレベルの低いターゲット信号が存在し
ていたとしても、当該レベルが高いターゲット信号の存
在及びそのレベルを考慮したしきい値Tによりクラッタ
除去に係る減算が行われるため、当該レベルの低いター
ゲット信号が好適な確率で検出される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づき
説明する。なお、図3に示される従来例と同様の構成に
は同一の符号を付し、説明を省略する。
説明する。なお、図3に示される従来例と同様の構成に
は同一の符号を付し、説明を省略する。
【0014】図1には、本発明の一実施例を示すクラッ
タ抑圧回路が示されている。この図に示される回路は、
図3に示される従来例の回路に、ローパスフィルタ(T
f算出回路)18、レベル比較回路20及びしきい値T
算出回路22を付加した構成である。
タ抑圧回路が示されている。この図に示される回路は、
図3に示される従来例の回路に、ローパスフィルタ(T
f算出回路)18、レベル比較回路20及びしきい値T
算出回路22を付加した構成である。
【0015】ローパスフィルタ18は、セルアベレージ
ング回路10より高い応答性をもって入力信号Xを低域
通過瀘波することにより、しきい値Tfを算出する。す
なわち、セルアベレージング回路10における演算は式
(2)に示されるように移動平均演算と類似した演算で
あり、あるカットオフ周波数を有している。ローパスフ
ィルタ18は、セルアベレージング回路10のカットオ
フ周波数よりも高いカットオフ周波数を有しており、入
力信号Xの変化に対して追従性がよいフィルタである。
したがって、ローパスフィルタ18によって得られるし
きい値Tfは、セルアベレージング回路10によって得
られるしきい値Tcに比べ、入力信号Xの高周波変動を
反映した値となる。例えば、入力したレベルが高く距離
方向(時系列方向)に広がりを有するクラッタ信号が入
力信号Xとして入力された場合、その前後の時点におい
ては式(2)の演算により当該ターゲット信号の高いレ
ベルが時刻kにおけるしきい値(従来例におけるそれと
区別するためしきい値Tcと表す)に反映するため、し
きい値Tcに比べTfが小さくなる。
ング回路10より高い応答性をもって入力信号Xを低域
通過瀘波することにより、しきい値Tfを算出する。す
なわち、セルアベレージング回路10における演算は式
(2)に示されるように移動平均演算と類似した演算で
あり、あるカットオフ周波数を有している。ローパスフ
ィルタ18は、セルアベレージング回路10のカットオ
フ周波数よりも高いカットオフ周波数を有しており、入
力信号Xの変化に対して追従性がよいフィルタである。
したがって、ローパスフィルタ18によって得られるし
きい値Tfは、セルアベレージング回路10によって得
られるしきい値Tcに比べ、入力信号Xの高周波変動を
反映した値となる。例えば、入力したレベルが高く距離
方向(時系列方向)に広がりを有するクラッタ信号が入
力信号Xとして入力された場合、その前後の時点におい
ては式(2)の演算により当該ターゲット信号の高いレ
ベルが時刻kにおけるしきい値(従来例におけるそれと
区別するためしきい値Tcと表す)に反映するため、し
きい値Tcに比べTfが小さくなる。
【0016】レベル比較回路20は、しきい値TcとT
fとを比較し、その結果をしきい値T算出回路22に報
知する。しきい値T算出回路22は、しきい値Tcがし
きい値Tf以下である場合には、減算回路14に与える
しきい値をセルアベレージング回路10によって得られ
るしきい値Tcとし、しきい値Tcがしきい値Tfより
大きい場合には式(3)により求めたしきい値Tを減算
に係るしきい値として減算回路14に供給する。減算回
路14は、遅延回路12を介して供給される入力信号X
からしきい値Tc又はTを減ずることにより、クラッタ
信号を抑圧する。
fとを比較し、その結果をしきい値T算出回路22に報
知する。しきい値T算出回路22は、しきい値Tcがし
きい値Tf以下である場合には、減算回路14に与える
しきい値をセルアベレージング回路10によって得られ
るしきい値Tcとし、しきい値Tcがしきい値Tfより
大きい場合には式(3)により求めたしきい値Tを減算
に係るしきい値として減算回路14に供給する。減算回
路14は、遅延回路12を介して供給される入力信号X
からしきい値Tc又はTを減ずることにより、クラッタ
信号を抑圧する。
【0017】したがって、本実施例によれば、入力信号
Xのレベルに応じてしきい値Tに補正が加わる結果とな
るため、レベルが高く距離方向に広がりを有するターゲ
ット信号の前又は後にレベルが低いターゲット信号が存
在している場合であっても、このレベルが低いターゲッ
ト信号を好適な確率で検出することができる。また、し
きい値Tには、当該レベルが高いターゲット信号のレベ
ルが反映しているため、しきい値Tが不必要に下がるこ
ともない。
Xのレベルに応じてしきい値Tに補正が加わる結果とな
るため、レベルが高く距離方向に広がりを有するターゲ
ット信号の前又は後にレベルが低いターゲット信号が存
在している場合であっても、このレベルが低いターゲッ
ト信号を好適な確率で検出することができる。また、し
きい値Tには、当該レベルが高いターゲット信号のレベ
ルが反映しているため、しきい値Tが不必要に下がるこ
ともない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セルアベレージング手段より高い応答性を以てレーダ信
号Xkを低域通過瀘波することによりしきい値Tfを求
め、セルアベレージング手段によって求められたしきい
値Tcがしきい値Tfより小さくなった場合には、しき
い値Tcに代え式(3)のしきい値Tをクラッタ除去に
用いるようにしたため、レベルが高く距離方向に広がり
を持ったターゲット信号の前又は後にレベルの低いター
ゲット信号が存在していたとしても、このレベルの低い
ターゲット信号を好適な確率で検出できる。
セルアベレージング手段より高い応答性を以てレーダ信
号Xkを低域通過瀘波することによりしきい値Tfを求
め、セルアベレージング手段によって求められたしきい
値Tcがしきい値Tfより小さくなった場合には、しき
い値Tcに代え式(3)のしきい値Tをクラッタ除去に
用いるようにしたため、レベルが高く距離方向に広がり
を持ったターゲット信号の前又は後にレベルの低いター
ゲット信号が存在していたとしても、このレベルの低い
ターゲット信号を好適な確率で検出できる。
【図1】本発明の一実施例に係るクラッタ抑圧回路の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】セルアベレージングLOG/CFARの内容を
示す図であり、特に(a)は減算前のレーダ信号を、
(b)は減算後の信号を示す図である。
示す図であり、特に(a)は減算前のレーダ信号を、
(b)は減算後の信号を示す図である。
【図3】一従来例に係るクラッタ抑圧回路の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
10 セルアベレージング回路 12 遅延回路 14 減算回路 16 増幅回路 18 ローパスフィルタ 20 レベル比較回路 22 しきい値T算出回路
Claims (1)
- 【請求項1】 時刻kの前後所定範囲k−i〜k+iに
亘るレーダ信号Xk −i〜Xk+iのレベルを平均化す
ることにより時刻kにおけるしきい値Tcを求めるセル
アベレージング手段と、しきい値Tcを時刻kのレーダ
信号Xkから減ずることによりレーダ信号Xkからクラ
ッタ信号を除去する手段と、を備えるクラッタ抑圧回路
において、 セルアベレージング手段より高い応答性を以てレーダ信
号Xkを低域通過瀘波することによりしきい値Tfを求
める手段と、 しきい値Tcがしきい値Tfより小さい場合にしきい値
Tcに代え式(1)により定まるしきい値Tを時刻kの
レーダ信号Xkから減ずることによりレーダ信号Xkか
らクラッタ信号を除去する手段と、 【数1】 T=αTc+(1−α)Tf、但し0≦α<1 …(1) を備えることを特徴とするクラッタ抑圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6106441A JPH07311256A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | クラッタ抑圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6106441A JPH07311256A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | クラッタ抑圧回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07311256A true JPH07311256A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14433729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6106441A Pending JPH07311256A (ja) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | クラッタ抑圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07311256A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016140230A1 (ja) * | 2015-03-01 | 2016-09-09 | 株式会社次世代技術研究所 | レーダ装置 |
| WO2020039797A1 (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 古野電気株式会社 | エコーデータ処理装置、レーダ装置、エコーデータ処理方法、および、エコーデータ処理プログラム |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP6106441A patent/JPH07311256A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016140230A1 (ja) * | 2015-03-01 | 2016-09-09 | 株式会社次世代技術研究所 | レーダ装置 |
| WO2020039797A1 (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 古野電気株式会社 | エコーデータ処理装置、レーダ装置、エコーデータ処理方法、および、エコーデータ処理プログラム |
| JPWO2020039797A1 (ja) * | 2018-08-22 | 2021-08-10 | 古野電気株式会社 | エコーデータ処理装置、レーダ装置、エコーデータ処理方法、および、エコーデータ処理プログラム |
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