JP2008185357A - Radar signal processing apparatus - Google Patents

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Atsushi Asako
淳 浅古
Hiroyuki Uemichi
裕之 上道
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a radar signal processing apparatus capable of effectively suppressing unnecessary waves by carrying out a simple operation in which the operational burden for a signal processing is reduced furthermore, without enlarging the size of the apparatus. <P>SOLUTION: When suppressing unnecessary wave components such as clutters and the like in a radar reflection wave signal, a Doppler frequency component contained in the reflection wave signal is obtained for each cell formed by dividing a radar coverage area, by calculating statistics such as average values and standard deviations with respect to phase rotations of reflection waves, whose results can be found through a simple and small-scale operational processing. Then, a notch filter is formed based on the statistics, and filtering using the notch filter is applied to the reflection wave signal, thereby suppressing the unnecessary wave components. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーダ信号処理装置に係り、特にレーダ反射波中に含まれるクラッタ等の不要な反射波を抑圧するレーダ信号処理装置に関する。   The present invention relates to a radar signal processing apparatus, and more particularly to a radar signal processing apparatus that suppresses unnecessary reflected waves such as clutter contained in radar reflected waves.

レーダ反射波中には、対象目標からの反射波以外にクラッタと呼ばれる不要反射波成分が混在する。このため、レーダ装置等では、このような不要反射波を除去するための各種信号処理が行なわれており、移動目標検出（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、以下、ＭＴＩと表す）処理もそのひとつである。一般にＭＴＩ処理では、反射波中のドップラ周波数成分の違いにより移動目標を検出している。このＭＴＩ処理は一種のフィルタ処理であり、近年では、デジタル信号処理技術を活用し、クラッタを含むレーダ反射波中の不要波成分の特性を解析して最適な形状にフィルタを形成するアダプティブＭＴＩ処理が知られている。   In the radar reflected wave, an unnecessary reflected wave component called clutter is mixed in addition to the reflected wave from the target target. For this reason, various signal processing for removing such unnecessary reflected waves is performed in the radar apparatus and the like, and moving target detection (hereinafter referred to as MTI) processing is one of them. In general, in MTI processing, a moving target is detected based on a difference in Doppler frequency components in a reflected wave. This MTI processing is a kind of filter processing, and in recent years, adaptive MTI processing that uses digital signal processing technology to analyze the characteristics of unwanted wave components in radar reflected waves including clutter and form a filter in an optimal shape. It has been known.

アダプティブＭＴＩ処理については、種々の手法が提案されており、それらの技術内容は、例えば非特許分献１に開示されている。また、受信ビームの形成と組み合わせた事例も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示された事例では、アレー状に配列された複数のアンテナ素子毎に不要波を抑圧するための信号処理部を設けている。そして、これら複数のアンテナ素子からの受信信号に基づき受信ビームパターンを形成する際に、アンテナ素子毎に受信信号中の不要波成分をアダプティブに抑圧した後に所望するビームの形成を行なっている。
特開２００４−２５７７６１号公報（第７ページ、図１） 菊間信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、科学技術出版、１９９８年 Various methods have been proposed for adaptive MTI processing, and their technical contents are disclosed in Non-Patent Document 1, for example. In addition, a case in which reception beam formation is combined is also disclosed (for example, see Patent Document 1). In the example disclosed in Patent Document 1, a signal processing unit for suppressing unnecessary waves is provided for each of a plurality of antenna elements arranged in an array. When a reception beam pattern is formed on the basis of reception signals from the plurality of antenna elements, a desired beam is formed after adaptively suppressing unnecessary wave components in the reception signal for each antenna element.
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-257761 (7th page, FIG. 1) Nobuyoshi Kikuma, "Adaptive signal processing with array antenna", Science and Technology Publishing, 1998

アダプティブＭＴＩ処理においては、不要波の特性を解析しながらこれらを除去するために、デジタル化された入力信号に対して種々の信号処理演算を施す。そして、最適な形状のフィルタが形成されるように、例えばフィルタ係数の算出演算等を繰返し実行する。   In adaptive MTI processing, various signal processing operations are performed on a digitized input signal in order to remove unnecessary waves while analyzing characteristics of unnecessary waves. Then, for example, a filter coefficient calculation calculation is repeatedly performed so that an optimally shaped filter is formed.

しかしながら、これらの信号処理は演算の負荷が重いため、短い演算時間応答の中で不要波を良好に抑圧するには、例えば専用のプロセッサを複数台用いて信号処理を実行させるなど、信号処理を担うハードウェアやソフトウェアの規模が大きくなるという課題があった。また、種々の特性の不要波に対してその抑圧効果を期待できるものの、その信号処理手法は複雑多岐にわたるため、不要波の特性が安定して分析できる環境においては、より簡易な手法が望まれていた。   However, since these signal processing operations are heavy, in order to suppress unwanted waves well within a short calculation time response, for example, signal processing is performed by using a plurality of dedicated processors. There was a problem that the scale of the hardware and software to be handled increased. In addition, although it can be expected to suppress unwanted waves with various characteristics, the signal processing methods are complex and diverse, so a simpler method is desired in an environment where the characteristics of unwanted waves can be analyzed stably. It was.

本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、装置規模を増大させることなく、信号処理の演算負荷をより軽減した簡易な演算により不要波を効果的に抑圧するレーダ信号処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and a radar signal processing device that effectively suppresses unnecessary waves by a simple calculation that reduces the calculation load of signal processing without increasing the device scale. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明のレーダ信号処理装置は、レーダ覆域をビーム走査方向には連続する複数ヒットを含むように、また距離方向には連続する複数の反射波サンプル値を含むようにメッシュ状のセルに分割し、ビーム走査しながら所定のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）で前記レーダ覆域に放射されるレーダパルス信号の反射波を受信して、この反射波中の不要波成分を、この反射波の有するドップラ周波数成分に基づき前記セル毎に抑圧するレーダ信号処理装置であって、前記レーダパルス信号毎に所定のビームで受信した前記反射波を受信処理し距離方向にサンプリングされた一連のサンプル値として出力する受信処理部と、前記各セル内に含まれる前記サンプル値の位相回転量に基づき当該セルのドップラ中心周波数及びそのひろがりを算出する不要波特性分析部と、この不要波特性分析部からのドップラ中心周波数及びその広がりをそれぞれノッチ中心周波数及びノッチ幅としてノッチフィルタを形成するとともに、前記各セルに含まれる前記サンプル値にこのノッチフィルタを適用し前記反射波中の不要波成分を抑圧して出力するフィルタ演算部とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the radar signal processing apparatus of the present invention includes a plurality of reflected wave sample values in the radar coverage so as to include a plurality of consecutive hits in the beam scanning direction and in the distance direction. In this way, the reflected wave of the radar pulse signal radiated to the radar coverage is received at a predetermined PRI (Pulse Repetition Interval) while scanning the beam, and the unnecessary wave component in the reflected wave is received. Is a radar signal processing device that suppresses for each cell based on the Doppler frequency component of the reflected wave, and receives the reflected wave received by a predetermined beam for each radar pulse signal and is sampled in the distance direction. Based on the phase rotation amount of the sample value included in each cell and the reception processing unit that outputs as a series of sample values. An unnecessary wave characteristic analysis unit for calculating the Doppler center frequency and its spread of the cell, and forming a notch filter using the Doppler center frequency and the spread from the unnecessary wave characteristic analysis unit as a notch center frequency and a notch width, respectively. And a filter operation unit that applies the notch filter to the sample value included in each cell to suppress and output an unnecessary wave component in the reflected wave.

本発明によれば、装置規模を増大させることなく、信号処理の演算負荷をより軽減した簡易な演算により不要波を効果的に抑圧することのできるレーダ信号処理装置を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a radar signal processing apparatus that can effectively suppress unnecessary waves by a simple calculation that further reduces the calculation load of signal processing without increasing the scale of the apparatus.

以下に、本発明に係るレーダ信号処理装置を実施するための最良の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。   The best mode for carrying out a radar signal processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１は、本発明に係るレーダ信号処理装置の一実施例を示すブロック図である。なお、以下の説明においては、レーダビームの走査方向を方位角方向として説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a radar signal processing apparatus according to the present invention. In the following description, the scanning direction of the radar beam is described as the azimuth direction.

この図１に例示したレーダ信号処理装置１は、受信処理部１１、不要波特性分析部１２、フィルタ演算部１３、操作処理部１４から構成されている。   The radar signal processing apparatus 1 illustrated in FIG. 1 includes a reception processing unit 11, an unnecessary wave characteristic analysis unit 12, a filter calculation unit 13, and an operation processing unit 14.

受信処理部１１は、方位角方向にビーム走査しながら所定のＰＲＩで放射されるレーダパルス信号の反射波を各パルス毎に受信処理し、距離方向に所定間隔でサンプリングしてデジタル量とした一連のサンプル値からなるサンプルデータを出力する。本実施例においては、反射波を直交検波して得たＩＱ信号をサンプルデータとして出力するものとしている。レーダパルス信号、反射波、及びサンプル値との関係を、図２にモデル化して例示する。サンプルデータは、この図２において反射波を所定の時間間隔、すなわち距離間隔でサンプリングされた一連のサンプル値から構成されている。   The reception processing unit 11 receives a reflected wave of a radar pulse signal radiated at a predetermined PRI while performing beam scanning in the azimuth direction for each pulse, and samples the digital quantity by sampling at predetermined intervals in the distance direction. Output sample data consisting of the sample values. In this embodiment, an IQ signal obtained by orthogonal detection of the reflected wave is output as sample data. The relationship between the radar pulse signal, the reflected wave, and the sample value is illustrated by modeling in FIG. The sample data is composed of a series of sample values obtained by sampling the reflected wave at a predetermined time interval, that is, a distance interval in FIG.

不要波特性分析部１２は、受信処理部１１からのサンプルデータを、メッシュ状にレーダ覆域を分割した各セルにあてはめて保持し、後述する操作処理部１４からの処理対象エリア情報に該当するセルに対して、そのセル内に含まれるサンプルデータそれぞれの位相回転量に基づき当該セルのドップラ中心周波数及びそのひろがりを算出する。本実施例におけるセルの分割の一例をモデル化して図３（ａ）及び（ｂ）に示す。   The unnecessary wave characteristic analysis unit 12 applies the sample data from the reception processing unit 11 to each cell obtained by dividing the radar coverage in a mesh shape and holds it, and corresponds to processing target area information from the operation processing unit 14 described later. The Doppler center frequency and the spread of the cell are calculated based on the phase rotation amount of each sample data included in the cell. An example of cell division in this embodiment is modeled and shown in FIGS.

この図３（ａ）に示した事例では、対象の覆域を次のようにメッシュ状のセルに分割している。すなわち、方位角方向には、レーダ信号処理の際に用いられる処理単位である１ＣＰＩの期間に対応する大きさとしている。このＣＰＩは、良好な目標検出を行なうためにレーダパルス信号の反射波を複数パルス分にわたって積分する期間に相当し、ＰＲＩの整数倍で表される。また、距離方向には、受信処理部１１からのサンプル値を複数個含む大きさとしている。このようにして分割したセルのひとつをモデル化して図３（ｂ）に示す。この図３（ｂ）の事例では、１ＣＰＩをＰＲＩの１０倍の期間として方位角方向は１０ＰＲＩに相当する期間とし、距離方向は連続する１０個のサンプル値を含む大きさとしている。そして、この図中には、１０Ｘ１０＝１００のサンプル値が含まれている。   In the example shown in FIG. 3A, the target coverage is divided into mesh-like cells as follows. That is, in the azimuth angle direction, the size corresponds to a period of 1 CPI which is a processing unit used in radar signal processing. This CPI corresponds to a period in which the reflected wave of the radar pulse signal is integrated over a plurality of pulses in order to perform good target detection, and is represented by an integral multiple of PRI. In the distance direction, the size includes a plurality of sample values from the reception processing unit 11. One of the cells thus divided is modeled and shown in FIG. In the example shown in FIG. 3B, 1 CPI is set to a period 10 times the PRI, the azimuth angle direction is a period corresponding to 10 PRI, and the distance direction is a size including 10 consecutive sample values. In this figure, 10 × 10 = 100 sample values are included.

また、ドップラ中心周波数及びそのひろがりの算出にあたっては、各サンプル値の持つ位相回転角の統計量を用いている。すなわち、セル内で同一距離にあって方位角方向に隣接するサンプル値間における位相回転角の差の平均値及び標準偏差を算出し、これらをそれぞれＰＲＩに基づいて周波数に変換し、ドップラ中心周波数、及びそのひろがりとしている。   Further, in calculating the Doppler center frequency and its spread, a statistic of the phase rotation angle of each sample value is used. That is, the average value and standard deviation of the difference in phase rotation angle between adjacent sample values at the same distance in the cell and in the azimuth direction are calculated, and these are converted into frequencies based on the PRI, respectively, and the Doppler center frequency is calculated. , And its spread.

フィルタ演算部１３は、不要波特性分析部１２で算出したセル毎のドップラ中心周波数及びそのひろがりに基づきノッチフィルタを形成するとともに、該当するセルのサンプルデータにこのノッチフィルタを適用して不要波成分を抑圧し、後段の機器に出力する。操作処理部１４は、操作員から入力される抑圧処理の対象とするレーダ覆域中の範囲の指定操作を受けつけて、これを処理対象エリア情報として不要波特性分析部１２に送出する。   The filter calculation unit 13 forms a notch filter based on the Doppler center frequency for each cell calculated by the unnecessary wave characteristic analysis unit 12 and its spread, and applies the notch filter to the sample data of the corresponding cell to apply unnecessary waves. Suppresses the component and outputs it to the subsequent device. The operation processing unit 14 receives an operation for designating a range in the radar coverage as a target of the suppression process input from the operator, and sends this to the unnecessary wave characteristic analysis unit 12 as processing target area information.

次に、前述の図１乃至図３ならびに図４の説明図を参照して、上述のように構成されたレーダ信号処理装置の動作について説明する。なお、セルについては、図３に例示したように分割されているものとする。   Next, the operation of the radar signal processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. Note that the cells are divided as illustrated in FIG.

まず、操作員が、処理対象とするレーダ覆域中の範囲を操作処理部１４に入力し、操作処理部１４はこの操作員の入力操作を受けつける。入力に際しては、その範囲を方位角方向と距離方向とについて数値指定したり、あるいはグラフィカルに表示されたレーダ覆域上でポインタツールを用いて範囲指定する等の手法を採用できる。入力された処理対象の範囲は、処理対象エリア情報として不要波特性分析部１２に送出される。   First, the operator inputs a range in the radar coverage to be processed to the operation processing unit 14, and the operation processing unit 14 receives the input operation of the operator. At the time of input, it is possible to adopt a method such as numerically specifying the range with respect to the azimuth angle direction and the distance direction, or specifying a range using a pointer tool on a graphically displayed radar coverage. The input processing target range is sent to the unnecessary wave characteristic analysis unit 12 as processing target area information.

レーダパルス信号の反射波は、１パルス分の反射波毎に受信処理部１１において所定の方位角方向からの反射波として受信処理される。この受信処理には、空中線等（図示せず）で反射波が受信された後の低雑音増幅、周波数変換、直交検波等の一連の処理が含まれる。また、例えばＤＢＦ手法等を用いて受信ビーム形成を行なう場合においては、これらビーム形成のための処理も含まれるものとしている。   The reflected wave of the radar pulse signal is received and processed as a reflected wave from a predetermined azimuth direction in the reception processing unit 11 for each reflected wave of one pulse. This reception process includes a series of processes such as low-noise amplification, frequency conversion, and quadrature detection after a reflected wave is received by an antenna or the like (not shown). Further, for example, when receiving beam forming is performed using the DBF method or the like, processing for forming these beams is also included.

そして、ビーム走査しながら所定のＰＲＩで送信したレーダパルス信号の反射波が受信されるたび毎に、その反射波を直交検波してＩＱ信号を得て、これを距離方向に所定の間隔でサンプリングして一連のサンプル値からなるサンプルデータを生成する。生成されたこれらＩＱ信号のサンプルデータは、不要波特性分析部１２、及びフィルタ演算部１３に送出される。   Each time a reflected wave of a radar pulse signal transmitted with a predetermined PRI is received while scanning the beam, the reflected wave is orthogonally detected to obtain an IQ signal, which is sampled at a predetermined interval in the distance direction. Thus, sample data composed of a series of sample values is generated. The generated sample data of these IQ signals is sent to the unnecessary wave characteristic analysis unit 12 and the filter calculation unit 13.

不要波特性分析部１２では、操作処理部１４から指定された処理対象エリア内のセルに対しては、まず、受信処理部１１からのサンプルデータを各セル毎にあてはめて保持する。すなわち、例えば図３（ｂ）の事例のように、第ｎ番目のレーダパルス信号の反射波に対する１０個のサンプル値Ｄ００〜Ｄ０９を距離方向に連続させて保持し、次の第（ｎ＋１）番目の反射波についても同様に、１０個のサンプル値Ｄ１０〜Ｄ１９を保持する。さらにビーム走査に伴って、１ＣＰＩに相当する第（ｎ＋９）番目のまでのサンプルデータＤ９０〜Ｄ９９を保持する。   The unnecessary wave characteristic analysis unit 12 first applies the sample data from the reception processing unit 11 to each cell and holds the cells in the processing target area designated by the operation processing unit 14. That is, for example, as in the case of FIG. 3B, ten sample values D00 to D09 for the reflected wave of the nth radar pulse signal are continuously held in the distance direction, and the next (n + 1) th Similarly, the ten sample values D10 to D19 are held for the reflected wave. Further, with the beam scanning, the (n + 9) th sample data D90 to D99 corresponding to 1 CPI are held.

次に、合計１００サンプルの各サンプル値のそれぞれについて位相回転角を求めた後、同一距離にあって方位角方向に隣接するサンプル値間における位相回転角の差を算出する。図３（ｂ）の事例ではＤ００−Ｄ１０間、Ｄ１０−Ｄ２０間、（中略）、Ｄ８９−Ｄ９９間の差であり、この事例では、位相回転角の差のデータが９０データ取得される。さらに続けて、これら９０データの平均値及び標準偏差を算出する。これにより、１ＰＲＩ期間中における当該セル内での位相回転角の平均値及び標準偏差が得られたので、次の関係式に基づいてドップラ中心周波数、及びそのひろがりに変換する。   Next, after obtaining the phase rotation angle for each of the sample values of a total of 100 samples, the difference in phase rotation angle between sample values that are at the same distance and are adjacent in the azimuth direction is calculated. In the case of FIG. 3B, the difference is between D00 and D10, between D10 and D20, (omitted), and between D89 and D99. In this case, 90 data of phase rotation angle difference data are acquired. Subsequently, the average value and standard deviation of these 90 data are calculated. Thus, since the average value and standard deviation of the phase rotation angle in the cell during 1 PRI period are obtained, the Doppler center frequency and its spread are converted based on the following relational expression.

すなわち、
（ドップラ中心周波数）＝（位相回転角の差の平均値）／ＰＲＩ ・・（１）
（ひろがり）＝（位相回転角の差の標準偏差）／ＰＲＩ ・・（２）
そして、この結果は、クラッタ等の不要波に起因する当該セルにおけるドップラ中心周波数及びそのひろがりとして、不要波特性分析部１２からフィルタ演算部１３に送出される。 That is,
(Doppler center frequency) = (Average value of phase rotation angle difference) / PRI (1)
(Expansion) = (standard deviation of phase rotation angle difference) / PRI (2)
Then, this result is sent from the unnecessary wave characteristic analysis unit 12 to the filter calculation unit 13 as the Doppler center frequency and its spread in the cell due to unnecessary waves such as clutter.

フィルタ演算部１３では、不要波特性分析部１２の分析結果に基づいてノッチフィルタを形成する。このノッチフィルタは、処理対象エリア内の各セル毎に形成し、ノッチ中心周波数、及びノッチ幅は、それぞれ不要波特性分析部１２からのドップラ中心周波数及びそのひろがりとしている。その特性を図４に例示する。この図４の事例は、ノッチ無しのフィルタレスポンスとノッチフィルタを形成した場合のそれとをモデル化して例示したものである。ノッチフィルタは、例えばデジタルフィルタとして構成することができ、その係数を制御することによって所望するノッチ中心周波数及びノッチ幅を得ることができる。そして、該当セル毎に、受信処理部１１からのサンプルデータをこのノッチフィルタでフィルタリングし、反射波中のクラッタ等の不要波成分を抑圧する。このようにして不要波成分が抑圧された反射波は、フィルタ演算部１３から後段の機器に送出され、さらに、例えば目標検出等の処理に供される。   The filter calculation unit 13 forms a notch filter based on the analysis result of the unnecessary wave characteristic analysis unit 12. This notch filter is formed for each cell in the processing target area, and the notch center frequency and the notch width are the Doppler center frequency from the unnecessary wave characteristic analyzer 12 and its spread, respectively. The characteristics are illustrated in FIG. The example of FIG. 4 illustrates a filter response without notch and a case where a notch filter is formed as a model. The notch filter can be configured as a digital filter, for example, and a desired notch center frequency and notch width can be obtained by controlling the coefficient. Then, for each corresponding cell, the sample data from the reception processing unit 11 is filtered by the notch filter to suppress unnecessary wave components such as clutter in the reflected wave. The reflected wave in which the unnecessary wave component is suppressed in this way is sent from the filter calculation unit 13 to the subsequent device, and further subjected to processing such as target detection, for example.

以上説明したように、本実施例のレーダ信号処理装置においては、レーダ反射波信号中のクラッタ等の不要波成分を抑圧する際に、レーダ覆域を分割した各セル毎に、この反射波信号中に含まれるドップラ周波数成分を、反射波の位相回転量に対する平均値及び標準偏差といった、簡易かつ小規模な演算処理で結果を得ることのできる統計量を算出することによって求めている。そして、これら統計量に基づいてノッチフィルタを形成し、このノッチフィルタを用いてレーダ反射波信号をフィルタリングすることにより不要波成分を抑圧している。   As described above, in the radar signal processing apparatus of this embodiment, when suppressing unnecessary wave components such as clutter in the radar reflected wave signal, the reflected wave signal is divided for each cell into which the radar coverage is divided. The Doppler frequency component contained therein is obtained by calculating a statistic that can be obtained by a simple and small-scale calculation process, such as an average value and a standard deviation with respect to the phase rotation amount of the reflected wave. Then, a notch filter is formed based on these statistics, and unnecessary wave components are suppressed by filtering the radar reflected wave signal using this notch filter.

これにより、不要波抑圧のために必要な信号処理演算の負荷を大幅に軽減することができるとともに、良好な時間応答で不要波を効果的に抑圧することができる。また、これら信号処理は負荷の軽い簡易な演算処理で構成されているので、その実行にあたっては、例えば、他のレーダ信号処理等と共存させるなどして、信号処理用のハードウェア及びソフトウェア規模を増大させることなく、小規模・軽量に装置を構成することができる。従って、装置規模を増大させることなく、信号処理の演算負荷をより軽減した簡易な演算により不要波を効果的に抑圧することができる。   As a result, it is possible to significantly reduce the load of signal processing computations necessary for suppressing unwanted waves, and it is possible to effectively suppress unwanted waves with a good time response. In addition, since these signal processing is configured by simple arithmetic processing with a light load, for example, coexisting with other radar signal processing etc., the hardware and software scale for signal processing is reduced. The apparatus can be configured in a small scale and light weight without increasing. Therefore, unnecessary waves can be effectively suppressed by a simple calculation that further reduces the calculation load of signal processing without increasing the scale of the apparatus.

さらに、レーダ覆域内における処理対象エリアを選択的に指定できるので、不要波成分の抑圧処理を必要としない領域については処理の対象としないことによって、信号処理の負荷を一層軽減することができる。   Furthermore, since the processing target area in the radar coverage can be selectively designated, the signal processing load can be further reduced by not processing the area that does not require the unnecessary wave component suppression processing.

なお、本発明は上述した実施例のそのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。特にセルの分割や形成するノッチフィルタのノッチ幅等については種々に変形が可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In particular, the cell division and the notch width of the notch filter to be formed can be variously modified. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明に係るレーダ信号処理装置の一実施例を示すブロック図。The block diagram which shows one Example of the radar signal processing apparatus which concerns on this invention. レーダパルス信号、反射波、及び一連のサンプル値からなるサンプルデータとの関係をモデル化して示す図。The figure which models and shows the relationship with the radar pulse signal, the reflected wave, and the sample data which consists of a series of sample values. セルの分割の一例をモデル化して示す図。The figure which models and shows an example of the division | segmentation of a cell. フィルタレスポンスの一例をモデル化して示す図。The figure which models and shows an example of a filter response.

符号の説明Explanation of symbols

１ レーダ信号処理装置
１１ 受信処理部
１２ 不要波特性分析部
１３ フィルタ演算部
１４ 操作処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radar signal processing apparatus 11 Reception processing part 12 Unwanted wave characteristic analysis part 13 Filter operation part 14 Operation processing part

Claims (4)

レーダ覆域をビーム走査方向には連続する複数ヒットを含むように、また距離方向には連続する複数の反射波サンプル値を含むようにメッシュ状のセルに分割し、ビーム走査しながら所定のＰＲＩ（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）で前記レーダ覆域に放射されるレーダパルス信号の反射波を受信して、この反射波中の不要波成分を、この反射波の有するドップラ周波数成分に基づき前記セル毎に抑圧するレーダ信号処理装置であって、
前記レーダパルス信号毎に所定のビームで受信した前記反射波を受信処理し距離方向にサンプリングされた一連のサンプル値として出力する受信処理部と、
前記各セル内に含まれる前記サンプル値の位相回転量に基づき当該セルのドップラ中心周波数及びそのひろがりを算出する不要波特性分析部と、
この不要波特性分析部からのドップラ中心周波数及びその広がりをそれぞれノッチ中心周波数及びノッチ幅としてノッチフィルタを形成するとともに、前記各セルに含まれる前記サンプル値にこのノッチフィルタを適用し前記反射波中の不要波成分を抑圧して出力するフィルタ演算部と
を有することを特徴とするレーダ信号処理装置。 The radar coverage is divided into mesh-like cells so as to include a plurality of continuous hits in the beam scanning direction and a plurality of continuous reflected wave sample values in the distance direction, and a predetermined PRI is performed while performing beam scanning. (Pulse Repetition Interval) receives a reflected wave of a radar pulse signal radiated to the radar coverage, and suppresses an unnecessary wave component in the reflected wave for each cell based on a Doppler frequency component of the reflected wave. A radar signal processing apparatus that
A reception processing unit for receiving and processing the reflected wave received by a predetermined beam for each radar pulse signal and outputting as a series of sample values sampled in the distance direction;
An unnecessary wave characteristic analyzer that calculates the Doppler center frequency of the cell and its spread based on the phase rotation amount of the sample value included in each cell;
A notch filter is formed with the Doppler center frequency and the spread from the unnecessary wave characteristic analysis unit as a notch center frequency and a notch width, respectively, and the reflected wave is applied to the sample values included in each cell. A radar signal processing apparatus comprising: a filter calculation unit that suppresses and outputs unnecessary wave components therein. 前記セルは、ビーム走査方向にはＣＰＩ（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）の期間またはその倍数としてメッシュ状に分割されたことを特徴とする請求項１に記載のレーダ信号処理装置。   The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the cell is divided into a mesh shape in a beam scanning direction as a CPI (Coherent Processing Interval) period or a multiple thereof. 前記不要波特性分析部において各セル毎にドップラ中心周波数及びそのひろがりを算出する際は、当該セル内で同一距離にあってビーム走査方向に隣接するサンプル値間における位相回転角の差の平均値及び標準偏差を算出し、前記ＰＲＩに基づいてこの平均値を周波数に変換してドップラ中心周波数とし、この標準偏差を周波数に変換してそのひろがりとすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーダ信号処理装置。   When calculating the Doppler center frequency and its spread for each cell in the unwanted wave characteristic analysis unit, the average of the phase rotation angle differences between sample values that are the same distance in the cell and are adjacent in the beam scanning direction 2. A value and a standard deviation are calculated, the average value is converted into a frequency based on the PRI to obtain a Doppler center frequency, and the standard deviation is converted into a frequency and the spread thereof. Item 3. The radar signal processing device according to Item 2. さらに操作部を有し、操作員から入力される処理対象範囲の指定を受けつけて前記レーダ覆域内の指定された領域に対して前記反射波中の不要波成分の抑圧を行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のレーダ信号処理装置。   Further, an operation unit is provided, which receives a designation of a processing target range input from an operator and suppresses an unnecessary wave component in the reflected wave with respect to a designated area in the radar coverage. The radar signal processing device according to any one of claims 1 to 3.
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