JPS5839309B2 - レ−ダ−目標検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パルス捜索レーダーで受信するビデオを量
子化し、統計的処理を行なって、航空機などの孤立目標
の位置を検出するレーダー目標検出装置の信号検出方式
に関するものであり、特にパルス捜索レーダーの出力ビ
デ゛オが、ディシイタル処理Ｉ等のディシイタル処理を
経たＤ／Ａ変換（ディジイタルーアナログ変換）後のビ
デオである時に、必要なものである。

上記のような、ディシイタル処理を経たレーダーの出力
ビデオパルスは、ディシイタル処理における距離方向量
子化の過程で、パルス幅が本来の受信パルス幅よりも広
くなっている傾向がある。

この出力ビデオを、レーダー目標検出装置へ接続し、デ
ィジタル処理のために量子化する際、距離方向量子化単
位の相違のために、再びパルス幅が太くなり、結果的に
は、これらが重なって本来の受信パルス幅よりもかなり
大きくなることになる。

これがため、孤立目標である航空機の信号もパルス幅が
広がり、レーダー目標検出装置における信号処理の過程
で、クラッタ−と誤認され、廃却される傾向があった。

しかし、従来これに対処する有効な方策は無かった。

この発明は、受信ビデオパルス幅の広がりに関する上述
の不具合について、レーダー目標検出装置内のビデオ量
子化の後段に、パルス幅削減回路を設けることにより、
これを解決する手段を提供することを目的とする。

以下この発明の一実施例を図に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、この発明によるレーダー目標検出装置におけ
る量子化段階のブロック図であって、１はレーダーから
のビデオ入力端子、２はこれに続くビデオ量子化回路で
あって、所定の量子化レベルを越えるビデオについては
、２進法の信号“あり”′を示す′１″を発生し、その
他は”Ｏｎを発生する機能を持つ。

３は距離量子化回路であって、レーダー目標検出装置の
有する距離量子化単位毎に、前記ビデオ量子化回路２の
出力を量子化する。

４はこの発明の特徴とするパルス幅削減回路である。

５は後段信号処理回路への出力端子である。第２図は第
１図に示すビデオ量子化回路２の一例を示し、１はビデ
オ入力端子、１１は後述のスライスレベルを定める為の
直流電圧入力端子、２１は演算増幅器、２２は波形整形
論理素子、２３は可変抵抗器、２４は量子化ビデオ出力
端子である。

第３図はその動作を説明する波形図である。

第２図及び第３図に於て、ビデオ入力端子１への入力ビ
デオａに対し、直流電圧入力端子１１からの電圧を可変
抵抗器２３により演算増幅器２１への入力電圧を所定値
に設定してスライスレベルＳを定める。

この設定されたスライスレベルＳを越す信号のみが量子
化ビデオ（Ｑｕａｎｔｉｚｅｄ Ｖｉｄｅ。

以下Ｑビデオと称する）ｂとして出力される。

ビデオ６幅は、第４図に示すように、スライスレベルＳ
を越えている時間によって定まる。

第４図は、第１図の距離量子化回路３の一例である。

この回路は、第２図のビデオ量子化回路２のすぐ後段に
接続されるものであり、３１はその入力端子、３２はレ
ンジ・ビン・タイミング信号用の入力端子である。

尚、ルンジ・ビンが１個の距離量子化単位であり、上記
レンジ・ビン・タイミング信号は、距離量子化の単位を
決める信号であって１通常、レーダーの送信パルス幅τ
の丁度２分の１に定められる。

３３は、レンジ・セル・タイミング信号用の入力端子で
ある。

ルンジ・セルは、レーダー目標検出装置におけるテイジ
タル処理の最小単位時間であり、全くの信号はレンジ・
セル単位で処理されることになる。

レンジ・セル・タイミング信号はレンジ・ビン・タイミ
ング信号の１つおきに出される。

３４．３５はデータ・フリップフロップで、Ｓはセット
端子、Ｔはタイミング入力端子。

■はハイレベル「１」を信号として出力する端子、Ｏは
ローベル「Ｏ」を信号として出力する端子、Ｄはデータ
入力端子で、このＤが０（グランド）の時にタイミング
端子Ｔσこ入力が与えられると「１」を出力する。

３６は距離量子化ビデオＣを出力する出力端子である。

上記距離量子化回路３の動作を説明する為の波形図を第
５図に示す。

第５図はＱビデオｂの各種入力幅に対し、距離量子化ビ
デオＣの幅がどう変化するかを示すものである。

今、第５図のケース１について説明する。送信パルス幅
よりも狭い幅のＱビデオｂの入力があった場合、この信
号は反転されて、データ・フリップ・フロップ３４のセ
ット端子Ｓに入る。

この時、データ・フリップ・フロップ３４の出力はＡ点
に直ちに信号レベル「１」として現れる。

レンジ・ビン・タイミング信号Ｔ３が端子３２から入っ
たとき、Ａ点の波形はｒＯＪにリセットされる。

さて、Ａ点の信号「１」のとき、次のデータ・フリップ
・フロップ３５は、端子３３からのレンジ・セル・タイ
ミング信号Ｔ２により、Ｂ点の波形を「１」とする。

そして次のレンジ・セル・タイミング信号Ｔ４のとき、
Ａ点の信号が「０」であるので、Ｂ点の波形をｒＯＪと
する。

この点Ｂの波形「１」が距離量子化ビデオＣである。

次に、Ｑビデオｂの幅が送信パルス幅の半分を上まわる
場合について、以下、第５図のケース２，３．４に示す
。

いずれもＱビデオｂの入力波形よりも距離量子化ビデオ
Ｃが広くなる特性を有している。

第６図は１本発明の特徴とするパルス幅削減回路の一実
施例であり、一点鎖線で囲んだ部分が、これに該当する
ものである。

１点鎖線の外にあるものは、第３図に示す距離量子化回
路３である。

図から明らかなように、パルス幅削減回路４は、距離量
子化回路３のデータ・フリップ・フロップ３４と３５の
間Ｉこ挿入されている。

４１〜４６はフリップ・フロップ、４７は３人力のＡＮ
Ｄ回路、４８は２人力のＡＮＤ回路、４９はＯＲ回路で
ある。

第７図〜第９図は、第６図のパルス幅削減回路の動作を
ケース１〜４について説明する波形図である。

次に第６図のパルス幅削減回路４の動作を第７〜９図の
波形図を用いて詳細に説明する。

まず第７図に示すケース１について説明する。

これは送信パルス幅よりも狭い幅のＱビデオｂの入力が
あった場合である。

この信号はインバータにより反転されて距離量子化回路
３のデータ・フリップ・フロップ３４のセット端子Ｓに
入る。

このデータ・フリップ・フロップ３４の出力は直ちに信
号レベル「１」としてＡ点に現れる。

上記Ａ点はパルス幅削減回路４の入力点である。

パルス幅削減回路４の第１段のフリップ・フロップ４１
は、レンジ・ビン・タイミング信号がその端子Ｔに入っ
ており。

Ａ点の波形が図のように「ｌ」に立上っていて、それが
端子りに入力しているので、この波形がレンジ・ビン・
タイミング信号Ｔ２の入る時点でサンプルホールドされ
ることになり、出力点Ｅ１の波形は、第７図に示すよう
にＴ２にて「１」に立上る。

この８１点の波形の立下りは、Ａ点の波形が「０」に戻
ってしまっているＴ４のタイミングにおいて起る。

レンジ・ビン・タイミング信号のＴ３のタイミングはＡ
点の波形が完全に「０」に戻っていないので、８１点の
波形はそのまま「１」に保たれる。

８２点、Ｅ３点の波形は、フリップ・フロップ４２゜４
３の同様の動作により、結果的には、タイミングが１個
ずつずれた波形となり、第７図のケースｌのように表わ
される。

従って、Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３点の出力のＡＮＤ回路４７の
出力は、この３人力が揃って「１」に保たれている状態
はないので、必然的に「Ｏ」になる。

従ってＦ点より後段階の出力はない。

この結果として、ケース１の入力Ｑビデオは、パルス幅
が零に削減されたことになる。

なおここに述べた実施例では３段のフリップ・フロップ
４１〜４３とＡＮＤ回路４７が本発明のパルス幅削減回
路を形成している。

即ち第６図の入力点Ａから出力点Ｆまでがパルス幅削減
の機能を果している。

他方Ｆ点を入力点とし１点を出力点とする回路はパルス
幅削減回路の機能を補正する回路であって１次のケース
２の場合にのみ効果を発揮する。

その他のケースに対しては動作はするが、効果は発揮し
ない。

次にケース２について説明する。

ケース２は。Ｑビデオｂのパルス幅が送信パルス幅の半
分以上で、かつ３／２未満である場合を示す。

この時。従来の回路であれば、レンジセルが２個にわた
る出力を生じることは第５図の通りであるが１本発明に
よる第６図のパルス幅削減回路によりルンジ・セルに削
減される。

即ち、第７図のケース２において、入力Ｑビデオｂによ
り、Ａ点の波形は図示のように「１」となり、これに対
し前記と同様に各段のフリップ・フロップ４１〜４３の
動作により、 Ｅｌ、Ｅ２．Ｅ３点の波形も図示のよう
になる。

従ってＦ点の波形は、ルンジ・ビンの波形となっている
。

これはパルス幅の削減の効果過剰であって、このままで
は、ルンジ・セルの出力信号を出力するためのレンジ・
セル・タイミング信号によってもサンプルホールドがで
きず、そのまま失なわれて出力零になる頻度が大きい。

依ってＦ点を入力とする補正回路を設け、Ｆ点の信号の
引伸しを行なう。

結果として得られる信号が１点の信号であり、■レンジ
・ビン分だけ引伸ばされており、この信号は間違いなく
レンジ・セル・タイミング信号でホールドされルンジ・
セルの信号となってＢ点に出力される。

これが補正回路の効果である。

次にその動作を述べる。Ｆ点の波形が「１」となった後
、レンジ・ビン・タイミング信号Ｔ５にてフリップ・フ
ロップ４４の出力点Ｇ１の出力が「１」となり、Ｔ６に
おいて「０」となり、Ｆ点の出力波形がルンジ・ビン分
だけ遅延される。

同様にして、フリップ・フロップ４５の出力点Ｇ２は、
０１点の波形を更にルンジ・ビン分だけ遅らせた波形と
なる。

フリップ・フロップ４５の出力点Ｇ３は、０２点の波形
をもう一度ルンジ・ビン分だけ遅らせて極性を反転した
出力波形となる。

従って、Ｇ２と０３点の出力を入力とするＡＮＤ回路４
８の出力点Ｈは、Ｇ２．Ｇ３の双方が「１」である時の
み「１」となる。

このＨ点の波形と元の０１の波形のＯＲをとったものが
ＯＲ回路４０の１点の波形であり、 Ｇ、 、 Ｈの双
方が「１」である期間を加算した形になり、０１点の波
形が引伸ばされた波形となる。

この１点の波形がレンジ・セル・タイミング信号によっ
てサンプル・ホールドされるとＢ点のルンジ・セル幅の
波形となる。

第８図及び第９図に示すケース３，４は、入力Ｑビデオ
ｂのパルス幅が更に大きい場合であるが、いずれの場合
もパルス幅削減回路４による削減機能が効果を発揮して
ルンジ・セル分だけパルス幅が従来の回路より出力が削
減される。

以上のケース１〜４について、入力Ｑビデオｂと出力距
離量子化ビデオＣのパルス幅の関係を。

従来の回路と本発明の回路とを対比させて示すと牢＊次
表の通りとなる。

以上のように、この発明によるパルス幅削除回路は必要
に応じ削除するレンジ・ビンの数を加減することができ
るが、決定された削除レンジ・ビンの数は、量子化ビデ
オが、航空機のものであろうとクラッタ−のものであろ
うと、同様に適用される。

このようにパルス幅削減回路を設け、量子化ビデオの不
要パルス幅を削除して、後段信号処理回路へ出力し、統
計的処理を行なえば航空機信号が。

無駄に廃棄されることなく検出され、検出特性の大幅な
改善をはかることができる。

と同時に、小さなりラツターがパルス幅の広がりのため
に、あたかも航空機信号の如く、ルンジ・ビンの量子化
ビデオとして成立しているものを、全て除去することが
できるので、レータ−目標検出装置の誤警報率の改善に
大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
はビデオ量子化回路の一例を示す回路図。 第３図は第２図の回路の動作説明用の波形図、第４図は
距離量子化回路の一例を示す回路図、第５図は第４図の
回路の動作説明用の波形図、第６図はパルス幅削減回路
の一例を示す回路図、第７〜９図はその動作説明用の波
形図である。 尚、図中同一符号は夫々同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人力ビデオ信号が所定のレベルを越える時間幅に等
   しい時間幅の量子化ビデオを出力するビデオ量子化回路
   と、上記量子化ビデオを所定周期で与えられるレンジ・
   ビン タイミング信号により距離方向ｌこ量子化し、更
   にこの量子化された信号を上記レンジ・ビン・タイミン
   グ信号の周期より大きな周期で与えられるレンジ・セル
   ・タイミング信号により距離方向に量子化し、これを距
   離量子化ビデオとして出力する距離量子化回路とを備え
   、上記距離量子化回路の出力に基づいて統計的処理を行
   ない目標の検出を行なうようにしたレーダー目標検出装
   置において、上記レンジ・セル・タイミング信号により
   距離方向に量子化された信号を上記レンジ・ビン・タイ
   ミング信号の周期を単位として遅延し、この遅延された
   信号と、元の上記距離方向ｌと量子化された信号とのＡ
   ＮＤをとる事により、パルス幅の削減された信号を生ず
   るパルス幅削減回路を設け、このパルス幅の削減すれた
   上記信号を、上記距離量子化回路において上記レンジ・
   セル・タイミング信号により距離方向に量子化して距離
   量子化ビデオとするようにした事を特徴とするレーダー
   目標検出装置。