JPH095424A - Clutter suppression circuit - Google Patents
Clutter suppression circuitInfo
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- JPH095424A JPH095424A JP7148611A JP14861195A JPH095424A JP H095424 A JPH095424 A JP H095424A JP 7148611 A JP7148611 A JP 7148611A JP 14861195 A JP14861195 A JP 14861195A JP H095424 A JPH095424 A JP H095424A
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- circuit
- signal
- clutter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラッタ信号の分散が時刻(距離)に対して
一定とならない場合であっても、セルアベレージングL
OG/CFAR処理の後にクラッタ信号が消え残ったり
又はターゲット信号が消失しかかったりすることをなく
す。
【構成】 レーダ装置により得られる入力信号Xをセル
アベレージング回路10及び平均的偏差算出回路20に
供給する。セルアベレージング回路10により算出され
たセルアベレージを平均的偏差算出回路20に供給し、
前後所定期間についてのクラッタ信号の平均的偏差を求
める。遅延回路21により処理遅延を補償したうえで加
算回路22によりセルアベレージに平均的偏差を加算
し、これによりしきい値を決定する。遅延回路11によ
り処理遅延を補償したうえでレーダ装置からの入力信号
Xからしきい値を減算回路13により減算し、増幅回路
14により増幅したうえで出力信号Yとして後段に供給
する。
(57) [Abstract] [Purpose] Even if the clutter signal dispersion is not constant with respect to time (distance), cell averaging L
It is possible to prevent the clutter signal from disappearing or the target signal from disappearing after the OG / CFAR processing. An input signal X obtained by a radar device is supplied to a cell averaging circuit 10 and an average deviation calculating circuit 20. The cell average calculated by the cell averaging circuit 10 is supplied to the average deviation calculating circuit 20,
The average deviation of the clutter signal for a predetermined period before and after is calculated. After the processing delay is compensated by the delay circuit 21, the average deviation is added to the cell average by the addition circuit 22 to determine the threshold value. After the processing delay is compensated by the delay circuit 11, the threshold value is subtracted from the input signal X from the radar device by the subtraction circuit 13, amplified by the amplification circuit 14, and then supplied as the output signal Y to the subsequent stage.
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clutter suppressing circuit for suppressing clutter signals contained in radar signals.
【0002】[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
ターゲット信号は他船等からの反射信号であるが、実際
には海面反射信号(シークラッタ)や雨雲反射信号(ウ
ェザークラッタ)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、従来から各種ク
ラッタ抑圧方法が開発されている。2. Description of the Related Art Received signals from radar devices (radar signals)
Usually includes a reflection signal from a target (target signal) and a reflection signal from another object (clutter signal). For example, in the case of a radar device for ships, the required target signal is a reflection signal from another ship, etc., but actually the sea surface reflection signal (sea clutter), rain cloud reflection signal (weather clutter), etc. are included in the radar signal. Be done. If these clutter signals are kept, problems such as usability will occur when it is difficult to capture a target image when displaying based on radar signals. Therefore, various clutter suppression methods have been conventionally developed.
【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、通常は図1(a)に示されるように
クラッタ信号の分散は時刻乃至距離によらず一定になる
から、図1(a)に示されるレーダ信号から該当レーダ
信号の平均値の定数倍の値を減ずることにより、図1
(b)に示されるようにクラッタ信号を除去できる。As one of the methods, a method called cell averaging LOG / CFAR (Constant False Alarm Rate) is known. This method focuses on the fact that the clutter signal in the logarithmically amplified radar signal generally has a certain variance with respect to the average value of the radar signal. That is, normally, as shown in FIG. 1 (a), the clutter signal dispersion is constant regardless of time or distance. Therefore, the radar signal shown in FIG. 1 (a) is multiplied by a constant value of the average value of the radar signal. By reducing the value of
The clutter signal can be removed as shown in (b).
【0004】図2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(信号の平均値算出)回路1
0、遅延回路11、乗算回路12、減算回路13及び増
幅回路14から構成されている。FIG. 2 shows the configuration of a clutter suppression circuit using this method. The clutter suppression circuit in this figure is a cell averaging (signal average value calculation) circuit 1
0, a delay circuit 11, a multiplication circuit 12, a subtraction circuit 13 and an amplification circuit 14.
【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,…}に基づき式(2)による
移動平均の演算を行い、時刻kにおけるレーダ信号レベ
ルの平均値Ak を求める。ただし、Nは平均化の対象と
なる入力信号Xのデータ数である。The cell averaging circuit 10 inputs a logarithmically amplified radar signal as an input signal X, and a time series of the input signal X { Xk : k = ... -n, -n + 1, ...- 1 ,,
The moving average is calculated by the equation (2) based on 0, +1, ... N-1, n, ...}, and the average value A k of the radar signal level at the time k is obtained . However, N is the number of data of the input signal X to be averaged.
【0006】[0006]
【数2】 ここに、平均値Ak をそのまま入力信号Xk のしきい値
にすると、Ak に含まれるクラッタ信号の分散分を除去
できない。そこで、セルアベレージング回路10で求め
られたAk を、式(3)に示すようにC×Ak なる演算
により乗算回路12にて定数倍し、クラッタ信号の分散
分だけレベル的に上げたものをしきい値Tk としてい
る。なお、Cは時刻kに依存しない固定定数である。[Equation 2] If the average value A k is directly used as the threshold value of the input signal X k , the variance of the clutter signal included in A k cannot be removed. Therefore, A k obtained by the cell averaging circuit 10 is multiplied by a constant in the multiplication circuit 12 by the calculation of C × A k as shown in Expression (3), and the level is increased by the amount of the clutter signal dispersion. It is a threshold value T k things. Note that C is a fixed constant that does not depend on time k.
【0007】[0007]
【数3】 減算回路13には、このしきい値Tの他に、遅延回路1
1によって遅延された入力信号Xも入力される。遅延回
路11はセルアベレージング回路10及び乗算回路12
による処理遅延を補償するための回路であり、遅延回路
11における遅延によって、減算回路13に入力される
しきい値Tと入力信号Xが同じ時刻の値(Tk ,Xk )
となる。減算回路13はXk −Tk を演算し、その結果
を時刻kの出力信号Yk として増幅回路14に供給す
る。増幅回路14は、増幅後の出力信号Yを出力する。(Equation 3) In addition to the threshold value T, the subtraction circuit 13 includes a delay circuit 1
The input signal X delayed by 1 is also input. The delay circuit 11 includes a cell averaging circuit 10 and a multiplying circuit 12.
Is a circuit for compensating the processing delay due to the delay time in the delay circuit 11 and the threshold value T input to the subtraction circuit 13 and the input signal X at the same time value (T k , X k ).
Becomes The subtraction circuit 13 calculates X k −T k and supplies the result to the amplification circuit 14 as an output signal Y k at time k. The amplifier circuit 14 outputs the amplified output signal Y.
【0008】[0008]
【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、クラッタ信号
の平均値からの分散が図3(a)のように一定とならな
い状況下では、適切なしきい値を得ることができない。
すなわち、式(3)による演算では固定定数CをAk に
乗算しているがゆえ、図3(b)のようにクラッタ信号
の変動が大きい範囲ではしきい値レベルが足りずクラッ
タ信号が消え残り、またクラッタ信号の変動の小さい範
囲では必要以上にしきい値が大きくなり、ターゲット信
号のレベルを余計に低下させる結果となって、ターゲッ
ト信号の検出を困難にする。However, when clutter suppression is attempted by such a method, in a situation where the variance from the average value of the clutter signal is not constant as shown in FIG. 3A, an appropriate threshold value is set. Can't get
That is, since the fixed constant C is multiplied by A k in the calculation according to the equation (3), the threshold level is insufficient and the clutter signal disappears in the range in which the clutter signal varies greatly as shown in FIG. In the remaining range, or in the range where the fluctuation of the clutter signal is small, the threshold value becomes unnecessarily large, and the level of the target signal is further lowered, which makes it difficult to detect the target signal.
【0009】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、クラッタ信号の変動
の程度を検出し、これを考慮したしきい値を算出するこ
とで、クラッタ信号を最適に抑圧するとともに、ターゲ
ット信号を良好に検出することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and detects the degree of fluctuation of the clutter signal and calculates a threshold value in consideration of the fluctuation to detect the clutter signal. The objective is to suppress it optimally and to detect the target signal well.
【0010】[0010]
【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(k:
整数)の前後所定範囲内に属する時刻k−i〜k−1及
びk+1〜k+i(i:自然数)におけるレーダ信号X
k-i 〜Xk-1 及びXk+1 〜Xk+i のレベルを平均化する
ことにより時刻kにおけるセルアベレージAk を求める
セルアベレージング手段と、k−i〜k−1及びk+1
〜k+iにおけるレーダ信号及びセルアベレージAk を
用いて時刻k前後におけるクラッタ信号の平均的変動を
見積もる平均的偏差Dk を求める手段を備え、しきい値
Tk を式(1)により求めることを特徴とする。In order to achieve such an object, the clutter suppression circuit of the present invention uses a time k (k:
Radar signal X at times k-i to k-1 and k + 1 to k + i (i: natural number) belonging to a predetermined range before and after (integer)
A cell averaging means for obtaining a cell average A k at time k by averaging the levels of ki to X k−1 and X k + 1 to X k + i , and k−i to k−1 and k + 1.
A means for obtaining an average deviation D k for estimating an average variation of the clutter signal around time k using the radar signal and the cell average A k at ~ k + i is provided, and the threshold value T k is obtained by the equation (1). Characterize.
【0011】[0011]
【数4】 (Equation 4)
【0012】[0012]
【作用】本発明においては、時刻kの前後所定範囲おけ
るレーダ信号のレベルがセルアベレージング手段によっ
て平均化され、これにより時刻kでのセルアベレージA
k が得られる。さらに、本発明においては、例えば式
(5)に示す演算により、平均的偏差Dk が求められ
る。すなわち、上記所定範囲内の各時刻においてレーダ
信号からセルアベレージが減ぜられ、その絶対値が上記
所定範囲について加算され、これをデータ数で除すこと
により平均的偏差Dk が求められる。これにより、入力
信号がセルアベレージAk を基準にどの程度のレベルで
平均的に変動しているかを把握することができる。すな
わち、クラッタ信号のようにレベルがランダムに変動す
る信号に対して、その変動具合を見積もることができ
る。セルアベレージAk と平均的偏差Dk を用いること
で、クラッタ信号の変動に応じた適切なしきい値Tk を
求めることができ、従って、時刻kのレーダ信号Xk か
らしきい値Tk を減ずることで、クラッタ信号を良好に
除去できる。According to the present invention, the level of the radar signal in the predetermined range before and after the time k is averaged by the cell averaging means, whereby the cell average A at the time k is obtained.
k is obtained. Further, in the present invention, the average deviation D k is obtained by the calculation shown in the equation (5), for example. That is, the cell average is subtracted from the radar signal at each time within the predetermined range, the absolute values thereof are added for the predetermined range, and this is divided by the number of data to obtain the average deviation D k . This makes it possible to grasp at what level the input signal fluctuates on the basis of the cell average A k . That is, it is possible to estimate the fluctuation degree of a signal whose level randomly changes, such as a clutter signal. By using the cell average A k and the average deviation D k , an appropriate threshold value T k according to the fluctuation of the clutter signal can be obtained. Therefore, the threshold value T k can be calculated from the radar signal X k at the time k. By reducing it, the clutter signal can be removed well.
【0013】[0013]
【数5】 (Equation 5)
【0014】[0014]
【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2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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same components as those of the conventional example shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0015】図4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2に示される回路の乗算回路12を加算回路22に置
き換え、さらに、平均的偏差算出回路20及び遅延回路
21を付加した構成である。FIG. 4 shows a clutter suppressing circuit showing an embodiment of the present invention. The circuit shown in this figure is
The multiplication circuit 12 of the circuit shown in FIG. 2 is replaced with an addition circuit 22, and an average deviation calculation circuit 20 and a delay circuit 21 are further added.
【0016】平均的偏差算出回路20は、式(5)に示
されるように、まず、セルアベレージング回路10で求
められた入力信号の平均値(セルアベレージ)Ak を入
力信号Xk から減算することで、時刻kにおける入力信
号Xk のAk からの偏差(Xk とAk の差の絶対値)を
求める。次にこの偏差を所定範囲で加算し平均化するこ
とで、入力信号XのセルアベレージAからの平均的な偏
差Dk を算出する。従って、このDk は所定範囲におけ
る入力信号Xの変動が大きいほど大きな値となり、入力
信号Xの変動が小さいほど小さい値となる。The average deviation calculating circuit 20 first subtracts the average value (cell average) A k of the input signal obtained by the cell averaging circuit 10 from the input signal X k , as shown in equation (5). doing, a deviation (absolute value of the difference between X k and a k) from the a k of the input signal X k at time k. Next, this deviation is added in a predetermined range and averaged to calculate an average deviation D k of the input signal X from the cell average A. Therefore, this D k has a larger value as the fluctuation of the input signal X in the predetermined range is larger, and has a smaller value as the fluctuation of the input signal X is smaller.
【0017】遅延回路21は平均的偏差算出回路20に
よる処理遅延を補償するための回路であり、遅延回路2
1における遅延によって加算回路22に入力される平均
的な偏差DとセルアベレージAが同じ時刻kの値
(Dk ,Ak )となる。The delay circuit 21 is a circuit for compensating the processing delay by the average deviation calculating circuit 20, and the delay circuit 2
Due to the delay at 1, the average deviation D and the cell average A input to the adder circuit 22 have the same value (D k , A k ) at the time k.
【0018】加算回路22はAk +Dk を演算し、その
結果を時刻kにおける入力信号Xkに対するしきい値T
k として減算回路13に供給する。減算回路13は、遅
延回路11を介して供給される入力信号Xからしきい値
Tを減ずることにより、クラッタ信号を除去する。The adder circuit 22 calculates A k + D k , and the result is the threshold value T for the input signal X k at time k.
It is supplied to the subtraction circuit 13 as k . The subtraction circuit 13 removes the clutter signal by subtracting the threshold value T from the input signal X supplied via the delay circuit 11.
【0019】従って、本実施例によれば、入力信号Xの
変動に応じて適切なしきい値Tを求めることをできるた
め、クラッタ信号の消え残りや必要以上の入力信号の抑
圧を防ぐことができ、良好なターゲット検出を可能にす
る。Therefore, according to this embodiment, since the appropriate threshold value T can be obtained according to the fluctuation of the input signal X, it is possible to prevent the clutter signal from remaining unerased and the input signal from being suppressed more than necessary. , Enables good target detection.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
偏差を利用してしきい値を決めることにより、レーダ信
号の変動に応じて適切なしきい値を求めることができる
ため、クラッタ信号がレーダ信号の平均値に対して一定
の分散を有しない状況下でも良好にクラッタ信号を抑圧
し、ターゲット信号を検出することができる。As described above, according to the present invention,
By determining the threshold value using the deviation, an appropriate threshold value can be obtained according to the fluctuation of the radar signal, so that the clutter signal does not have a certain variance with respect to the average value of the radar signal. However, the clutter signal can be suppressed well and the target signal can be detected.
【図1】 セルアベレージングLOG/OFAR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。FIG. 1 is a diagram showing the contents of cell averaging LOG / OFAR, in particular, (a) shows a radar signal before subtraction,
(B) is a figure which shows the signal after a subtraction.
【図2】 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。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a clutter suppression circuit according to a conventional example.
【図3】 セルアベレージングLOG/CFARの問題
点を示す図であり、レーダ信号の平均値からの分散が一
定とならない場合の影響を示すもので、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。FIG. 3 is a diagram showing a problem of cell averaging LOG / CFAR, showing an influence when a variance from an average value of a radar signal is not constant, and particularly, (a) shows a radar signal before subtraction. , (B) are diagrams showing signals after subtraction.
【図4】 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。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a clutter suppression circuit according to an embodiment of the present invention.
【符号の説明】 10 セルアベレージング回路、11,21 遅延回
路、13 減算回路、14 増幅回路、20 平均的偏
差算出回路、22 加算回路。[Description of Reference Signs] 10 cell averaging circuit, 11, 21 delay circuit, 13 subtracting circuit, 14 amplifying circuit, 20 average deviation calculating circuit, 22 adding circuit.
Claims (1)
属する時刻k−i〜k−1及びk+1〜k+i(i:自
然数)におけるレーダ信号Xk-i 〜Xk-1 及びXk+1 〜
Xk+i のレベルを平均化するセルアベレージング手段
と、平均化にて求められたセルアベレージAk に基づき
時刻kにおけるしきい値Tk を求める手段と、しきい値
Tk 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、 k−i〜k−1及びk+1〜k+iにおけるレーダ信号
及びセルアベレージを用いて時刻k前後におけるクラッ
タ信号の平均的偏差Dk を求める手段を備え、 しきい値Tk を式(1)により求めることを特徴とする
クラッタ抑圧回路。 【数1】 1. Radar signals X ki to X k-1 and X k + at times k-i to k-1 and k + 1 to k + i (i: natural number) belonging to a predetermined range before and after time k (k: an integer). 1 ~
A cell averaging means for averaging the level of the X k + i, means for determining the threshold value T k at time k based on cell average A k obtained by averaging, the time threshold T k k and means for removing the clutter signals from the radar signal X k by subtracting from the radar signal X k, the clutter suppressing circuit comprising, by using the radar signals and cell average in k-i to k-1 and k + 1 to k + i time A clutter suppression circuit comprising means for obtaining an average deviation D k of the clutter signal before and after k, and obtaining a threshold value T k by equation (1). [Equation 1]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7148611A JPH095424A (en) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | Clutter suppression circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7148611A JPH095424A (en) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | Clutter suppression circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095424A true JPH095424A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=15456660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7148611A Pending JPH095424A (en) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | Clutter suppression circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095424A (en) |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP7148611A patent/JPH095424A/en active Pending
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