JPS5940282A - パルス・ドツプラ−・レ−ダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、有限の観測時間での観、測信号５（１）の
打切りのため生じるスペクトルＳ’（ｆ）の拡がりによ
る目標の誤検出を防ぐ、パルス・ドツプラー・レーダ装
置の改良に関するものである。

まず、この種のパルス−ドツプラー・レーダ装置の従来
例を第１図を用いて説明する。第１図において、送信機
（３）より出力された高周波電力は、送受切換器（２）
を経由して、アンテナ（１）より放射される。目標で反
射された高周波電力は、アンテナ＋１１で受信され、再
び送受切換器を経由して受信機（４）へ入力される。受
信機（４）では。

高周波信号が複素ビデオ信号に変換され、ＦＦＴ演算器
（５）へ入力される。ＦＦＴ演算器（５）によって、観
測信号（受信機出力の複素ビデオ信号の時系列）のフー
リエ・スペクトルを算出し。

判定器（６）へ入力する。判定器（６）では、スペクト
ル成分毎に独立に、一定の閾値と比較して、目標の存在
を検出する。

このような装置で、ドツプラー周波数ｆｄで移動する目
標を観測する場合、観測時間が無限大すなわちパルス・
ヒツト数が無限大であれば。

そのスペクトルはｆｄの点でインパルスとして現われる
から、単一の目標として正しく検出される。

このとき、観測信号を５（ｔ）、　５（ｔ）のスペクト
ルをＳ　（ｆ）とすると。

ｊ２πｆｄｔ Ｓ（ｔ）＝Ａｅ　　　　・・・・・・・−・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（１）ただしｔ＝・
・・・、−２△ｔ、−△ｔ。

０、Δｔ、２△ｔ・・・・ ５（ｆ）＝Ａδ（ｆ−ｆｄｉ　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（２）となる。ｓ　（ｔ）　、
　Ｓ　（ｆ）をそれぞれ第２図、第３図に示す。

しかし、実際には有限の観測時間で打ち切られるため、
パルス・ヒツト数は有限個Ｎとなる。このとき観測信号
５（ｔ）、　５（ｔ）のスペクトル５（ｆ）は Ｓ　（ｔＬ−ｒｅｃｔ　（−）　Ａ　ｅ　ｊ２“ｆｉ上
・・・・・・・・・・・（３）ただしＴ＝Ｎ△ｔ、△ｔ
はパルス繰返１〜周・・・、０．△ｊ、２△ｔ、・・・
、Ｔ△ｔ Ｓ（ｆ）＝ＴＩＩＡａｉｎｃ　　（ｆ−ｆｄ）・Ｔ　　
−（４）ただしｆ＝」４．づシ棗旦、・・−１−−！−
０゜Ｔ　　　　　　　Ｔ　　　　　　　　　　　Ｔ’と
なる。すなわち、観測信号５（ｔ）が有限時間Ｔ＝ＮΔ
ｔで打ち切られたため、そのスペクトル８（ｆ）ハ、周
波数ｆｄの単一のインパルスでは々く、鉱がりを持った
（４）式の複数のインパルス列とガる。５（ｔ）、　５
（ｆ）を第４図、第５図に示す。このような拡がりを持
ったスペクトルに対して。

従来のように一定の閾値で判定するという目標検出方法
では１本来一つの目標が複数の目標として誤検出される
という欠点があった。

この発明は、これらの欠点を除去するため。

閾値を観測信号スペクトル自身を用いて、観測スペクト
ルに適応して決定するため、閾値処理器と判定器を組合
せたもので、以下図面について詳細に説明する。

第６図は、この発明の実施例であって、アンテナ（１）
、送受切換器（２）、送信機（３）、受信機（４）。

ＦＦＴ演算器（５）１判定器（６）、閾値処理器（７）
から構成されている。第６図において、送信機（３）よ
り出力された高周波電力は、送受切換器（２）を経由し
て、アンテナ（１）よシ放射される。目標で反射された
ドツプラー周波数で変調された電波は、アンテナ（１）
で受信され、送受切換器（２）を経由して、受信機（４
）へ入力される。受信機（４）では高周波信号が、複素
ビデオ信号に変換され、ＦＦＴ演算器（５）へ入力され
る。上記の過程をＮ回行い、Ｎ発のパルスに対するＮ個
の複素ビデオ信号Ｓ　（ｔｉ）＝（５（ｔｏ　）、　５
（ｔｔ　）、　ｓ（ｔｔ　）、＋曲。

Ｓ　（ｔＮ−ｓ　）　’がそろった時点で、ＦＦＴ演算
器（５）Ｋよって、８（ｔ）のフーリエ・スペクトル５
（ｆｉ）＝（８（ｆｏ　）、　　８（ｆｔ　）、　　５
（ｆｔ　）、・・・・・、　８（ｔＮヨ））を算出し、
　５（ｆｉ）ｉ　＝０　、１　＋　２　、・・・。

Ｎ−１を閾値処理器（７）と判定器（６）へ入力する。

判定器（６）は、　５（ｆｉ）　ｉ＝０　、１　、２　
、・・・、ト１の１つ１つに対して、Ｔｉ　　ｉ＝ｏ、
１，２．・・・。

ト１の閾値と比較し、　８（ｆｉ）≧Ｔｉであれば。

目標の存在を検出する。ここで、閾値処理器（７）は、
上記判定に先立って、閾値Ｔｉｆ：５（ｆｉ）に対して
最適に決定するもので１次のように動作する。すなわち
雑音と目標信号とを分離するための最小閾値をＴとする
とき、Ｔｉを Ｔｉ　＝ｍａｘ　（Ｔ　、　５（ｆｉ−１）、　５（ｆ
ｉ＋１）　ｌ　＝・（５）（５）式により算出するもの
である。このように値Ｔｉを設定することによシ、まず
、Ｔによって８（ｆｉ）が雑音によるものか目標信号に
よるものか判定することができ、また５（ｆｉ）≧Ｔと
なる場合は５（ｆｉ−１）と５（ｆｉ＋１）Ｋよって、
　５（ｆｉ）が真の目標を表すものか、スペクトルの拡
がシによるものかを判定することができる。

このような構成になっているから、その効果として、有
限個のパルスによる観測データのスペクトルから、真の
目標に対応するスペクトル成分のみを抽出することが可
能となり、正確な目標検出が可能となる。

以上のように、この発明に係るパルス・ドツプラー・レ
ーダ装置では、閾値処理器によって、受信信号のパワー
・スペクトルに最適な閾値を設定するため、有限個のパ
ルスによる観測であっても、スペクトルの拡がシによる
目標の誤検出を防ぎ、高精度な目標検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルス・ドツプラー・レーダ装置の構成
を示す図、第２図は、観測時間が無限大のとき得られる
目標信号の時間波形を示す図、第３図は、第２図の時間
波形のフーリエ・スペクトルを示す図、第４図は、観測
時間が有限時間で打切られたとき得られる観測信号の時
間波形を示す図、第５図は第４図の時間波形のフーリエ
・スペクトルを示す図、第６図はこの発明に係るパルス
−ドツプラーΦレーダ装置の構成を示す図である。 図中、（１）はアンテナ、（２）はＦ’ＦＴ演算器、（
６）は判定器、（７）は閾値処理器である。 なお９図中同一あるいは和尚部分には同一符号を付して
示しである。 代理人　　葛　野　信　− 第１図 第２図　　　　第３図 第４１　　　　第５図 第６図 ９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 目標の移動にともなうドツプラー効果を利用し、目標諸
   元を観測するパルス・ドツプラー・レーダ装置において
   、送信機と、送信機よυ出力された高周波電力を目標へ
   向けて放射し、目標からの反射波を受信するだめのアン
   テナと。 アンテナと送信機及び受信機との間にあってアンテナと
   送信機及び受信機との接続を切り換えるだめの送受切換
   器と、アンテナで受信された高周波電力を複素ビデオ信
   号に変換する受信機と、受信機出力であるＮ個の複素ビ
   デオ信号から８点フーリエ・スペクトルを算出するＦ　
   ｌｉ’　Ｔ演算器と、このＦＦＴ演算器の出力であるス
   ペクトルから目標を検出するための判定器と、この判定
   器で目標の有無を判定する際のＮ個の閾値Ｔｉ（ｉ＝０
   ．１＋　２．・・−、Ｎ−１）をＦＦ’Ｔ演算器の出力
   であるスペクトルを用いて次式％式％ ただし Ｔｉ：ＦＦＴ演算器の出力であるスペクトルの第１番目
   のスペクトル成分に対する閾値。 Ｔ；雑音と目標信号との判定をするための最小閾値。 ８（ｆ　１−１）；　Ｆ　Ｆ　Ｔ演算器の出力であるス
   ペクトルの第１−１番目のスペクトル成分の値。 Ｓ　（ｆ　ｉ＋１）：　Ｆ　Ｆ　Ｔ演算器の出方である
   スペクトルの第ｉ＋１番目のスペクトル成分の値。 に従って決定する閾値処理器とを有することを特徴とす
   るパルス・ドツプラー・レーダ装置。