JP2014119381A

JP2014119381A - Radar device

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Publication number: JP2014119381A
Application number: JP2012275882A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Harasawa; 康弘原沢; Teruyuki Hara; 照幸原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-30
Anticipated expiration: 2032-12-18
Also published as: JP6150515B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve detecting accuracy of an object by suppressing unnecessary echo from a building, etc.SOLUTION: A STAP part 3 which suppresses ground clutter included in a reception signal outputted from transmitter receivers 2-1 to 2-N is prepared. An object detecting means 4 extracts a target candidate from the reception signal outputted from the transmitter receiver 2-1, extracts a target candidate from the reception signal in which ground clutter is suppressed by the STAP part 3, and detects a target by comparing extraction results of both target candidates.

Description

この発明は、目標物に反射して戻ってきたパルス電波の受信信号に含まれている静止物体（目標物以外の物体）からの不要反射エコーであるクラッタを抑圧して、目標物を検出するレーダ装置に関するものである。 The present invention detects a target by suppressing clutter, which is an unnecessary reflection echo from a stationary object (an object other than the target), included in the received signal of the pulse radio wave reflected back from the target. The present invention relates to a radar device.

一般的に、レーダ装置では、パルス状の電波を空間に放射して、目標物に反射されて戻ってきたパルス状の電波を受信することで、目標物までの距離を計測するが、受信時の電波には、目標物からの反射エコーの他に、目標物以外の他の物体からの不要な反射エコー（以下、「クラッタ」と称する）が含まれていることが多い。
また、動いていない物体からの反射エコーは「静止クラッタ」と呼ばれ、特に地表面からの反射エコーは「グランドクラッタ」と呼ばれる。 In general, radar devices measure the distance to a target by radiating pulsed radio waves into the space and receiving the pulsed radio waves reflected back from the target. These radio waves often include unnecessary reflected echoes (hereinafter referred to as “clutter”) from objects other than the target in addition to the reflected echoes from the target.
Also, reflected echoes from non-moving objects are called “still clutter”, and particularly reflected echoes from the ground surface are called “ground clutter”.

ここで、ＳＴＡＰ（Ｓｐａｃｅ−ＴｉｍｅＡｄａｐｔｉｖｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）は、上記のグランドクラッタを抑圧するために、複数の素子アンテナがプラットフォームの進行方向に並べられているアレーアンテナを用いて、側方の目標物の検出を行う航空機搭載レーダなどで使用される技術である。
ＳＴＡＰは、時間と空間の２次元のフィルタリング処理を行うことにより、時間方向だけの１次元のフィルタリング処理や、空間方向だけの１次元のフィルタリング処理よりも、クラッタの抑圧効果を高めて、フィルタリング処理後の目標検出性能を高めることができる。特に、低速で移動する目標物の検出性能を高めることができる（例えば、非特許文献１を参照）。 Here, STAP (Space-Time Adaptive Processing) detects a lateral target using an array antenna in which a plurality of element antennas are arranged in the traveling direction of the platform in order to suppress the above-described ground clutter. This technology is used in aircraft-borne radars that perform
STAP performs two-dimensional filtering processing in time and space, thereby improving the clutter suppression effect compared to one-dimensional filtering processing only in the time direction and one-dimensional filtering processing only in the spatial direction. Later target detection performance can be improved. In particular, the detection performance of a target moving at a low speed can be improved (see, for example, Non-Patent Document 1).

例えば、車両のように地上を移動している目標物を検出する場合、目標物よりも遥かに受信電力が大きい地面からの不要反射波であるグランドクラッタを同時に受信することが想定される。
ＳＴＡＰは、受信信号に加えて、別途入手した目標物の大まかな方位とドップラー周波数とに基づいて、目標物の方位及びドップラー周波数に対して利得がピークになる一方、グランドクラッタが存在する方位及びドップラー周波数の領域に対して利得が小さくなる２次元フィルタを自動的に形成する。
その結果、ＳＴＡＰでは、受信電力が小さい目標物に係る信号（目標信号）が増幅されて、目標物の検出の妨げになるグランドクラッタが抑圧されるため、所望の目標信号のみを抽出することができる。 For example, when detecting a target moving on the ground such as a vehicle, it is assumed that ground clutter, which is an unnecessary reflected wave from the ground, which has much higher received power than the target, is received simultaneously.
The STAP has a peak gain with respect to the target direction and the Doppler frequency based on the rough direction and Doppler frequency of the target obtained separately in addition to the received signal, while the direction in which the ground clutter exists and A two-dimensional filter having a small gain with respect to the Doppler frequency region is automatically formed.
As a result, in STAP, a signal (target signal) related to a target with low received power is amplified and a ground clutter that hinders detection of the target is suppressed, so that only a desired target signal can be extracted. it can.

しかしながら、航空機搭載レーダでは、機材設置スペースの制限を受けるため、アレーアンテナを構成する素子アンテナの本数を多くすることができず、アンテナ開口長で決まるビーム幅が広くなってしまうことがある。そのため、受信ビームを向けた方向以外からの反射エコーが多く含まれることになる。
このとき、ビームの端で受信した静止物は、アレーアンテナに対して速度成分を持つため、レーダでは、移動目標として観測されることになる。
例えば、距離方向にあまり広がりがなく、方位方向に面積の大きな建造物がビーム端で受信された場合、所望の移動目標を大きく上回る電力で受信される。
このような信号成分を含んでいる受信信号に対してＳＴＡＰを実施すると、本来、グランドクラッタの一部である建造物の反射エコーが移動目標としてＳＴＡＰの出力信号中に残存する可能性がある。 However, in an aircraft-mounted radar, the number of element antennas constituting the array antenna cannot be increased because the space for installing equipment is limited, and the beam width determined by the antenna aperture length may be widened. Therefore, many reflection echoes from directions other than the direction in which the reception beam is directed are included.
At this time, since the stationary object received at the end of the beam has a velocity component with respect to the array antenna, it is observed as a moving target by the radar.
For example, when a building having a small area in the distance direction and a large area in the azimuth direction is received at the beam end, it is received with a power far exceeding the desired moving target.
When STAP is performed on a received signal including such a signal component, there is a possibility that a reflected echo of a building that is originally a part of the ground clutter may remain in the output signal of the STAP as a movement target.

ＳＴＡＰは、時間軸と空間軸から形成される時空間スペクトル平面において、グランドクラッタが本来分布する領域にはヌルを形成することができるが、このグランドクラッタの存在領域から外れた建造物の反射エコーに対してはヌルを形成することはできない。このような反射エコーは、ＳＴＡＰのフィルタ特性のサイドローブで受信されることになる。
したがって、ＳＴＡＰのフィルタのサイドローブで受信された建造物の反射エコーの受信電力がサイドローブレベルと比較して十分に大きければ、所望の目標信号の電力と比較して無視できないレベルでＳＴＡＰの出力信号に含まれてしまうため、後段の閾値による目標自動検出処理で目標信号として、誤検出されてしまうことになる。 STAP can form a null in the area where the ground clutter is originally distributed on the spatio-temporal spectrum plane formed by the time axis and the space axis, but the reflected echo of the building deviates from the area where the ground clutter exists. Cannot form a null. Such a reflected echo is received by the side lobe of the STAP filter characteristic.
Therefore, if the received power of the reflected echo of the building received at the side lobe of the STAP filter is sufficiently large compared to the side lobe level, the output of the STAP is at a level that cannot be ignored compared to the power of the desired target signal. Since it is included in the signal, it is erroneously detected as the target signal in the target automatic detection process using the threshold value in the subsequent stage.

ＪａｍｅｓＷａｒｄ，“ＳＰＡＣＥ−ＴＩＭＥＡＤＡＰＴＩＶＥＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＦＯＲＡＩＲＢＯＲＮＥＲＡＤＡＲ，”Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｓｐｅｅｃｈ，ａｎｄＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，１９９５．ＩＣＡＳＳＰ−９５，ｖｏｌ．５，ｐｐ．２８０９−２８１２，１９９５．James Ward, “SPACE-TIME ADAPTIVE PROCESSING FOR AIRBORNE RADAR,” Acoustics, Speech, and Signal Processing, 1995. ICASSP-95, vol. 5, pp. 2809-2812, 1995.

従来のレーダ装置は以上のように構成されているので、ＳＴＡＰを実施しても、受信信号中の孤立した建築物等からの不要なエコーを十分に抑圧することができない。このため、建築物等からの不要なエコーを誤目標として検出してしまって、目標物の検出精度が劣化してしまう課題があった。 Since the conventional radar apparatus is configured as described above, even if STAP is performed, unnecessary echoes from isolated buildings in the received signal cannot be sufficiently suppressed. For this reason, there has been a problem that an unnecessary echo from a building or the like is detected as an erroneous target and the detection accuracy of the target deteriorates.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、建築物等からの不要なエコーを抑圧して、目標物の検出精度を高めることができるレーダ装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a radar apparatus capable of suppressing unnecessary echoes from buildings and the like and improving the detection accuracy of a target. .

この発明に係るレーダ装置は、パルス電波を空間に放射する一方、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信して、そのパルス電波の受信信号を出力する送受信手段と、送受信手段から出力された受信信号に含まれている不要信号を抑圧する不要信号抑圧手段とを設け、目標物検出手段が、送受信手段から出力された受信信号から目標候補を抽出するとともに、不要信号抑圧手段により不要信号が抑圧された受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出するようにしたものである。 A radar apparatus according to the present invention includes: a transmission / reception unit that radiates a pulse radio wave into space, receives the pulse radio wave reflected back from a target, and outputs a reception signal of the pulse radio wave; An unnecessary signal suppression unit that suppresses an unnecessary signal included in the output reception signal, and the target detection unit extracts a target candidate from the reception signal output from the transmission / reception unit, and the unnecessary signal suppression unit A target candidate is extracted from a received signal in which unnecessary signals are suppressed, and a target is detected by comparing the extraction results of both target candidates.

この発明によれば、パルス電波を空間に放射する一方、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信して、そのパルス電波の受信信号を出力する送受信手段と、送受信手段から出力された受信信号に含まれている不要信号を抑圧する不要信号抑圧手段とを設け、目標物検出手段が、送受信手段から出力された受信信号から目標候補を抽出するとともに、不要信号抑圧手段により不要信号が抑圧された受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出するように構成したので、建築物等からの不要なエコーを抑圧して、目標物の検出精度を高めることができる効果がある。 According to the present invention, the pulse radio wave is radiated into the space, the pulse radio wave reflected and returned from the target is received, and the reception signal of the pulse radio wave is output. Unnecessary signal suppression means for suppressing unnecessary signals included in the received signal, and the target detection means extracts the target candidate from the received signal output from the transmission / reception means, and the unnecessary signal suppression means Since the target candidate is extracted from the received signal that is suppressed and the target is detected by comparing the extraction results of both target candidates, unnecessary echoes from buildings and the like are suppressed, and the target is detected. This has the effect of improving the detection accuracy of.

この発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレーダ装置の目標物検出処理部７を示す構成図である。It is a block diagram which shows the target object detection process part 7 of the radar apparatus by Embodiment 1 of this invention. ＳＴＡＰ部３により構成される時空間適応フィルタのフィルタ特性及びレンジビン毎の出力信号の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the filter characteristic of the space-time adaptive filter comprised by the STAP part 3, and the output signal for every range bin. 目標物検出部４による目標物の検出処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection process of the target object by the target object detection part. この発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar apparatus by Embodiment 2 of this invention. パルスヒットに対応するＳＴＡＰを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows STAP corresponding to a pulse hit.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置を示す構成図である。
図１において、素子アンテナ１−１〜１−Ｎはアレーアンテナを構成しており、送受信機２−１〜２−Ｎにより生成されたパルス電波（パルス状の電波）を空間に放射する一方、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信する。
送受信機２−１〜２−Ｎは例えばパルス電波生成器、送受信切替器及び受信機などから構成されており、送受信切替器がパルス電波生成器を素子アンテナ１−１〜１−Ｎに接続して、パルス電波生成器により生成されたパルス電波を素子アンテナ１−１〜１−Ｎに出力することで当該パルス電波を空間に放射し、また、送受信切替器が受信機を素子アンテナ１−１〜１−Ｎに接続することで、受信機が素子アンテナ１−１〜１−Ｎにより受信されたパルス電波に対する各種の受信処理を実施して、その電波の受信信号を出力するなどの処理を実施する。
なお、素子アンテナ１−１〜１−Ｎ及び送受信機２−１〜２−Ｎから送受信手段が構成されている。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, the element antennas 1-1 to 1-N constitute an array antenna, and radiate pulse radio waves (pulse radio waves) generated by the transceivers 2-1 to 2-N into space. The pulse radio wave reflected back from the target is received.
The transceivers 2-1 to 2-N are composed of, for example, a pulse radio wave generator, a transmission / reception switcher, and a receiver, and the transmission / reception switch connects the pulse radio wave generator to the element antennas 1-1 to 1-N. The pulse radio wave generated by the pulse radio wave generator is output to the element antennas 1-1 to 1-N to radiate the pulse radio wave to the space, and the transmission / reception switcher connects the receiver to the element antenna 1-1. By connecting to ˜1-N, the receiver performs various reception processes on the pulse radio waves received by the element antennas 1-1 to 1-N, and performs processing such as outputting a reception signal of the radio waves. carry out.
The element antennas 1-1 to 1-N and the transceivers 2-1 to 2-N constitute transmission / reception means.

ＳＴＡＰ部３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、送受信機２−１〜２−Ｎから出力された受信信号に対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、その受信信号に含まれているグランドクラッタ（不要信号）を抑圧する処理を実施する。なお、ＳＴＡＰ部３は不要信号抑圧手段を構成している。
目標物検出部４は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、送受信機２−１から出力された受信信号から目標候補を抽出するとともに、ＳＴＡＰ部３によりグランドクラッタが抑圧された受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出する処理を実施する。なお、目標物検出部４は目標物検出手段を構成している。 The STAP unit 3 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and performs STAP on the received signals output from the transceivers 2-1 to 2-N. A space adaptive filter is configured, and processing for suppressing ground clutter (unnecessary signal) included in the received signal is performed using the space-time adaptive filter. The STAP unit 3 constitutes unnecessary signal suppression means.
The target detection unit 4 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and extracts a target candidate from a received signal output from the transceiver 2-1, and a STAP unit The target candidate is extracted from the received signal in which the ground clutter is suppressed in step 3, and the target is detected by comparing the extraction results of both target candidates. The target detection unit 4 constitutes a target detection unit.

目標物検出部４の目標候補有無判定部５はレンジビン毎に、送受信機２−１から出力された受信信号の振幅又は電力と閾値Ｔｈ_１（第１の閾値）を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する処理を実施する。なお、目標候補有無判定部５は第１の有無判定部を構成している。
目標候補有無判定部６はレンジビン毎に、ＳＴＡＰ部３によりグランドクラッタが抑圧された受信信号の振幅又は電力と閾値Ｔｈ_２（第２の閾値）を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する処理を実施する。なお、目標候補有無判定部６は第２の有無判定部を構成している。 The target candidate presence / absence determination unit 5 of the target object detection unit 4 compares the amplitude or power of the received signal output from the transceiver 2-1 with the threshold Th ₁ (first threshold) for each range bin, A process for determining the presence or absence of a target candidate is performed. The target candidate presence / absence determining unit 5 constitutes a first presence / absence determining unit.
For each range bin, the target candidate presence / absence determination unit 6 compares the amplitude or power of the received signal whose ground clutter is suppressed by the STAP unit 3 with the threshold Th ₂ (second threshold), and determines whether there is a target candidate in each range bin. Perform the process of determining. The target candidate presence / absence determination unit 6 constitutes a second presence / absence determination unit.

目標物検出処理部７はレンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果とを比較して、目標物を検出する処理を実施する。
目標物表示部８はＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や液晶ディスプレイなどから構成されており、目標物検出部４により検出された目標物を表示する処理を実施する。 The target object detection processing unit 7 compares the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 with the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin, and performs processing for detecting a target.
The target display unit 8 is configured by a GPU (Graphics Processing Unit), a liquid crystal display, or the like, and performs a process of displaying the target detected by the target detection unit 4.

図１の例では、レーダ装置の構成要素である素子アンテナ１−１〜１−Ｎ、送受信機２−１〜２−Ｎ、ＳＴＡＰ部３、目標物検出部４及び目標物表示部８のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、レーダ装置の全部又は一部がコンピュータで構成されていてもよい。
例えば、レーダ装置のＳＴＡＰ部３、目標物検出部４及び目標物表示部８がコンピュータで構成されている場合、ＳＴＡＰ部３、目標物検出部４及び目標物表示部８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。 In the example of FIG. 1, each of the element antennas 1-1 to 1-N, the transceivers 2-1 to 2-N, the STAP unit 3, the target detection unit 4, and the target display unit 8 which are components of the radar apparatus. Is assumed to be configured with dedicated hardware, but all or part of the radar apparatus may be configured with a computer.
For example, when the STAP unit 3, the target detection unit 4 and the target display unit 8 of the radar apparatus are configured by a computer, the processing contents of the STAP unit 3, the target detection unit 4 and the target display unit 8 are described. May be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.

図２はこの発明の実施の形態１によるレーダ装置の目標物検出処理部７を示す構成図である。
図２において、論理積回路１１はレンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果との論理積を算出する回路である。
減算器１２はレンジビン毎に、目標候補有無判定部６の判定結果から論理積回路１１の算出結果を減算し、その減算結果を目標物の検出結果として出力する。 FIG. 2 is a block diagram showing the target detection processing unit 7 of the radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, a logical product circuit 11 is a circuit that calculates a logical product of the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 and the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin.
The subtracter 12 subtracts the calculation result of the AND circuit 11 from the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin, and outputs the subtraction result as a target detection result.

次に動作について説明する。
送受信機２−１〜２−Ｎは、パルス電波を生成して、そのパルス電波を素子アンテナ１−１〜１−Ｎに出力する。
これにより、アレーアンテナを構成している素子アンテナ１−１〜１−Ｎからパルス電波が空間に放射される。
素子アンテナ１−１〜１−Ｎから放射されたパルス電波の一部は、目標物や不要反射体（例えば、地表、建造物など）に反射して戻ってくるので、素子アンテナ１−１〜１−Ｎが戻ってきたパルス電波を受信する。 Next, the operation will be described.
The transceivers 2-1 to 2-N generate pulse radio waves and output the pulse radio waves to the element antennas 1-1 to 1-N.
As a result, pulse radio waves are radiated into the space from the element antennas 1-1 to 1-N constituting the array antenna.
A part of the pulse radio wave radiated from the element antennas 1-1 to 1-N is reflected back to the target and unnecessary reflectors (for example, the ground surface, buildings, etc.), so the element antennas 1-1 to 1-1 are returned. 1-N receives the returned pulse radio wave.

送受信機２−１〜２−Ｎは、素子アンテナ１−１〜１−Ｎがパルス電波を受信すると、そのパルス電波の位相検波を実施して、そのパルス電波の受信信号をベースバンドの受信信号に変換するとともに、その受信信号に対する標本化処理や量子化処理を実施することで、ディジタルの受信信号に変換し、ディジタルの受信信号をＳＴＡＰ部３に出力する。
なお、ディジタルの受信信号は、素子アンテナ１−１〜１−Ｎにより受信されたパルス電波の位相を保持しており、Ｉ信号（Ｉｎ−ｐｈａｓｅｓｉｇｎａｌ）と、Ｑ信号（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅｓｉｇｎａｌ）とを、それぞれ実部及び虚部に持つ複素信号である。以下、特に断りがなければ、受信信号は、このベースバンドのディジタル複素信号であるとする。 When the element antennas 1-1 to 1-N receive pulse radio waves, the transceivers 2-1 to 2-N perform phase detection of the pulse radio waves, and the received signals of the pulse radio waves are received as baseband reception signals. And converting the received signal into a digital received signal by performing sampling processing and quantization processing on the received signal, and outputting the digital received signal to the STAP unit 3.
The digital received signal retains the phase of the pulse radio wave received by the element antennas 1-1 to 1-N, and includes an I signal (In-phase signal), a Q signal (Quadrature-phase signal), and Are complex signals each having a real part and an imaginary part. Hereinafter, it is assumed that the received signal is a baseband digital complex signal unless otherwise specified.

ＳＴＡＰ部３は、送受信機２−１〜２−Ｎからディジタルの受信信号を受けると、その受信信号に対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、その受信信号に含まれているグランドクラッタを抑圧する。
以下、ＳＴＡＰ部３によるグランドクラッタの抑圧処理を具体的に説明する。 When receiving a digital received signal from the transceivers 2-1 to 2-N, the STAP unit 3 configures a space-time adaptive filter by performing STAP on the received signal, and uses the space-time adaptive filter, Suppresses ground clutter contained in the received signal.
The ground clutter suppression processing by the STAP unit 3 will be specifically described below.

送受信機２−１〜２−ＮからＳＴＡＰ部３に出力されるディジタルの受信信号は、アンテナ素子番号、パルスヒット番号及びレンジビン番号の３つの変数からなる３次元データであると捉えることができる。
ここでは、アンテナ素子番号がｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）の素子アンテナ１−ｎにより受信されるレンジビン番号ｋ、パルスヒット番号ｍの受信信号をｘ’_ｋ（ｍ，ｎ）で表記する。
ＳＴＡＰ部３は、送受信機２−１〜２−Ｎからディジタルの受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）〜ｘ’_ｋ（ｍ，Ｎ）を受けると、その受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）〜ｘ’_ｋ（ｍ，Ｎ）を用いて、下記の式（１）に示すようなベクトルｘ_ｋ（ｍ）を求める。

式（１）において、Ｎはアレーアンテナにおける素子アンテナの本数、Ｔは行列の転置を表している。 The digital received signal output from the transceivers 2-1 to 2-N to the STAP unit 3 can be regarded as three-dimensional data including three variables of an antenna element number, a pulse hit number, and a range bin number.
Here, the received signal of the range bin number k and the pulse hit number m received by the element antenna 1-n having the antenna element number n (n = 1, 2,..., N) is represented by x ′ _k (m, n ).
STAP unit 3, the reception signal of the digital from the transceiver _{2-1~2-N x 'k (m} , 1) ~x' k (m, N) receives a received signal x _'k (m, 1 ) To x ′ _k (m, N), a vector x _k (m) as shown in the following equation (1) is _obtained .

In Expression (1), N represents the number of element antennas in the array antenna, and T represents transposition of the matrix.

ＳＴＡＰ部３は、ベクトルｘ_ｋ（ｍ）を求めると、複数の素子アンテナの受信信号を１次元化するため、そのベクトルｘ_ｋ（ｍ）を用いて、下記の式（２）に示すように、１次元化した受信信号ベクトルＸ_ｋを求める。

式（２）において、Ｍはパルスヒット数である。 When the STAP unit 3 obtains the vector x _k (m), the received signal of the plurality of element antennas is made one-dimensional. Therefore, using the vector x _k (m), the following equation (2) is obtained. A one-dimensional received signal vector Xk is _obtained .

In equation (2), M is the number of pulse hits.

ＳＴＡＰ部３は、受信信号ベクトルＸ_ｋを求めると、時空間適応フィルタのフィルタ係数を得るために、下記の式（３）に示すように、クラッタの共分散行列Ｒを推定する。

式（３）において、Ｈは行列の複素共役転置を表している。
Ｋ’はクラッタの共分散行列Ｒを推定するために用いる参照レンジビン数であり、通常、ＳＴＡＰによるフィルタ処理を行うレンジビンの前後のデータベクトルを利用する。そのため、クラッタの統計的性質がレンジ方向で大きく変化していると、ＳＴＡＰによるクラッタ抑圧性能が劣化することになるが、実際はクラッタの統計的性質は距離に依存しないと仮定して、ＳＴＡＰを行うことが多い。 STAP unit 3, when obtaining the received signal vector X _k, in order to obtain the filter coefficients of the space-time adaptive filter, as shown in the following formula (3), to estimate the covariance matrix R of the clutter.

In equation (3), H represents the complex conjugate transpose of the matrix.
K ′ is the number of reference range bins used for estimating the clutter covariance matrix R, and normally uses data vectors before and after the range bin for performing the filtering process by STAP. For this reason, if the statistical properties of the clutter greatly change in the range direction, the clutter suppression performance by the STAP will deteriorate, but in practice, the statistical properties of the clutter are assumed to be independent of the distance, and the STAP is performed. There are many cases.

ＳＴＡＰ部３は、クラッタの共分散行列Ｒを推定すると、その共分散行列Ｒを用いて、時空間適応フィルタの荷重ｗ（フィルタ係数）を算出する。
時空間適応フィルタの荷重ｗの算出方法としては、最大ＳＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）法が代表的である。
最大ＳＮＲ法では、推定したクラッタの共分散行列Ｒの逆行列と、目標信号の方位及びドップラー周波数からなる時空間ステアリングベクトルｓから、下記の式（４）に示すように、時空間適応フィルタの荷重ｗを算出する。

ただし、目標信号の時空間ステアリングベクトルｓには、目標の到来方向とドップラー周波数が含まれていることから、最大ＳＮＲ法では、目標の到来方向とドップラー周波数が既知である必要がある。 When estimating the clutter covariance matrix R, the STAP unit 3 uses the covariance matrix R to calculate the weight w (filter coefficient) of the spatiotemporal adaptive filter.
A typical method for calculating the load w of the spatiotemporal adaptive filter is a maximum SNR (Signal to Noise Ratio) method.
In the maximum SNR method, from the inverse matrix of the estimated clutter covariance matrix R and the spatio-temporal steering vector s consisting of the direction of the target signal and the Doppler frequency, as shown in the following equation (4), The load w is calculated.

However, since the spatio-temporal steering vector s of the target signal includes the target arrival direction and Doppler frequency, the maximum SNR method needs to know the target arrival direction and Doppler frequency.

ＳＴＡＰ部３は、時空間適応フィルタの荷重ｗを算出すると、下記の式（５）に示すように、その時空間適応フィルタの荷重ｗと、フィルタ処理対象のレンジビンにおける受信信号ベクトルＸ_ｋとの内積を取ることで、その受信信号ベクトルＸ_ｋに含まれているグランドクラッタを抑圧する。

STAP unit 3, calculating the load w of the space-time adaptive filter, as shown in the following formula (5), the inner product of the load w of the space-time adaptive filter, and the reception signal vector X _k in the range bins of the filter processing target by taking, for suppressing ground clutter included in the received signal vector X _k.

以上の処理によって、時空間適応フィルタである２次元ＭＳＮ（ＭａｘｉｍｕｍＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅｒａｔｉｏ）フィルタが実現される。
ＳＴＡＰ部３は、この時空間適応フィルタによるフィルタ処理を所望の範囲の全てのレンジビンに実施することで得られる出力信号の振幅｜ｙ（ｋ）｜、あるいは、出力信号の電力｜ｙ（ｋ）｜^２を目標物検出部４に出力する。 Through the above processing, a two-dimensional MSN (Maximum Signal to Noise ratio) filter which is a space-time adaptive filter is realized.
The STAP unit 3 performs the filter processing by the space-time adaptive filter on all range bins in a desired range, or the output signal amplitude | y (k) | or the output signal power | y (k) | ² is output to the target detection unit 4.

ここで、図３はＳＴＡＰ部３により構成される時空間適応フィルタのフィルタ特性及びレンジビン毎の出力信号の一例を示す説明図である。
図３における４枚の２次元図は、横軸を正規化空間周波数、縦軸を正規化ドップラー周波数とした場合のフィルタ振幅特性を等高線で表している。
図３の例では、グランドクラッタの成分は、横軸の正規化空間周波数軸に対して、４５度の傾きをもつ直線上に集中するため、４５度の傾きをもつ直線を包含する領域にヌルが形成されている。
また、正規化空間周波数が０で、正規化ドップラー周波数が０．３５の所に、目標物が存在することが事前に分かっているものとして、この方位及びドップラー周波数に対してフィルタ通過域のピークが来るようにフィルタ係数が計算されている。 Here, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of filter characteristics of the space-time adaptive filter configured by the STAP unit 3 and an output signal for each range bin.
In the two two-dimensional diagrams in FIG. 3, the filter amplitude characteristic when the horizontal axis is normalized spatial frequency and the vertical axis is normalized Doppler frequency is represented by contour lines.
In the example of FIG. 3, the ground clutter components are concentrated on a straight line having a 45-degree slope with respect to the normalized spatial frequency axis on the horizontal axis, and therefore null in a region including a straight line having a 45-degree slope. Is formed.
Also, assuming that the target is present in advance at a normalized spatial frequency of 0 and a normalized Doppler frequency of 0.35, the peak of the filter passband with respect to this orientation and Doppler frequency is assumed. The filter coefficients are calculated so that

図３での所望の目標信号は、レンジビン番号がＢのレンジビンに存在しており、フィルタ通過域のピークを設定した方位及びドップラー周波数と同じ諸元をもつ信号成分であることが分かる。
図３で示しているレンジビン番号のＡ〜Ｄは、任意のレンジビン番号であり、必ずしも隣り合ったレンジビンを示すものではない。 It can be seen that the desired target signal in FIG. 3 is a signal component that exists in the range bin with the range bin number B and that has the same specifications as the azimuth and Doppler frequency at which the peak of the filter passband is set.
The range bin numbers A to D shown in FIG. 3 are arbitrary range bin numbers, and do not necessarily indicate adjacent range bins.

一般に地上を移動している目標物を検出する場合、目標物よりも遥かに受信電力が大きい地面からの不要反射波であるグランドクラッタを同時に受信する。
ＳＴＡＰ部３では、上記のような２次元ＭＳＮフィルタを自動的に形成し、受信電力が小さい目標信号を増幅して、目標物の検出の妨げになるグランドクラッタを抑圧することができるため、所望の目標信号だけを抽出することができる。
しかしながら、航空機搭載レーダでは、機材設置スペースの制限を受けるため、アレーアンテナを構成する素子アンテナの本数を多くすることができず、アンテナ開口長で決まるビーム幅が広くなってしまうことがある。そのため、受信ビームを向けた方向以外からの反射エコーが多く含まれることになる。 In general, when detecting a target moving on the ground, ground clutter, which is an unnecessary reflected wave from the ground, which has much higher received power than the target is received simultaneously.
The STAP unit 3 can automatically form a two-dimensional MSN filter as described above, amplify a target signal with low received power, and suppress ground clutter that hinders detection of a target. Only the target signal can be extracted.
However, in an aircraft-mounted radar, the number of element antennas constituting the array antenna cannot be increased because the space for installing equipment is limited, and the beam width determined by the antenna aperture length may be widened. Therefore, many reflection echoes from directions other than the direction in which the reception beam is directed are included.

このとき、ビームの端で受信した静止物は、アレーアンテナに対して速度成分を持つため、レーダでは、移動目標として観測されることになる。
例えば、距離方向にあまり広がりがなく、方位方向に面積の大きな建造物がビーム端で受信された場合、所望の移動目標を大きく上回る電力で受信される。
このような信号成分を含んでいる受信信号に対してＳＴＡＰを実施すると、図３のレンジビンＡ，Ｃ，Ｄのような状態になり、グランドクラッタが本来分布する領域に対してヌルを形成することができるが、このグランドクラッタの存在領域から外れている建造物のエコー（孤立レンジ不要信号）に対してヌルを形成することができない（フィルタ特性のサイドローブで受信される）。 At this time, since the stationary object received at the end of the beam has a velocity component with respect to the array antenna, it is observed as a moving target by the radar.
For example, when a building having a small area in the distance direction and a large area in the azimuth direction is received at the beam end, it is received with a power far exceeding the desired moving target.
When STAP is performed on a received signal including such a signal component, a state such as range bins A, C, and D in FIG. 3 is obtained, and a null is formed in a region where ground clutter is originally distributed. However, it is not possible to form a null for an echo (an isolated range unnecessary signal) of a building that is out of the area where the ground clutter exists (received by the side lobe of the filter characteristic).

したがって、フィルタのサイドローブで受信された建造物のエコーの受信電力が十分大きければ、所望の目標信号の電力と比較して無視できないレベルで出力される。
例えば、図３の中央に示すように、所望の目標物が存在するレンジビンＢだけでなく、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄの受信信号の中に孤立レンジの不要信号成分が残存してしまうことになる。
このような出力信号に対して通常の閾値による自動目標検出処理を行うと、レンジビンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの全てが目標信号として検出されてしまう。
そこで、この実施の形態１では、目標検出部４を設けて、上記のような孤立レンジの不要信号を検出しないようにしている。 Therefore, if the received power of the building echo received at the side lobe of the filter is sufficiently large, it is output at a level that cannot be ignored compared with the power of the desired target signal.
For example, as shown in the center of FIG. 3, not only the range bin B where the desired target exists, but also the unnecessary signal components of the isolated range remain in the received signals of the range bins A, C, and D. .
When the automatic target detection process using a normal threshold is performed on such an output signal, all of the range bins A, B, C, and D are detected as target signals.
Therefore, in the first embodiment, the target detection unit 4 is provided so as not to detect the unnecessary signal of the isolated range as described above.

目標物検出部４は、ＳＴＡＰ部３からグランドクラッタ抑圧後の受信信号（出力信号の振幅｜ｙ（ｋ）｜、あるいは、出力信号の電力｜ｙ（ｋ）｜^２）を受けると、その受信信号から目標候補を抽出する。
また、目標物検出部４は、送受信機２−１から出力されたディジタルの受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出する。
目標物検出部４における目標物の検出処理としては、例えば、ＣＦＡＲ（ＣｏｎｓｔａｎｔＦａｌｓｅＡｌａｒｍＲａｔｉｏ）のような自動目標検出処理を用いることができる。
ＣＦＡＲ処理には様々なバリエーションがあるが、基本的には、レンジビン毎の信号振幅又は信号電力と閾値を比較して、目標物の有無を判定するものである。
以下、目標物検出部４による目標物の検出処理を具体的に説明する。
図４は目標物検出部４による目標物の検出処理を示す説明図である。 When the target detection unit 4 receives a reception signal (output signal amplitude | y (k) | or output signal power | y (k) | ² ) after ground clutter suppression from the STAP unit 3, the target detection unit 4 receives the reception signal. Extract target candidates from the signal.
The target detection unit 4 also extracts target candidates from the digital received signal x ′ _k (m, 1) output from the transceiver 2-1, compares the extraction results of both target candidates, and compares the target. Is detected.
As the target detection process in the target detection unit 4, for example, an automatic target detection process such as CFAR (Constant False Alarm Ratio) can be used.
Although there are various variations in CFAR processing, basically, the presence or absence of a target is determined by comparing the signal amplitude or signal power for each range bin with a threshold value.
Hereinafter, the target detection process by the target detection unit 4 will be specifically described.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing target detection processing by the target detection unit 4.

目標物検出部４の目標候補有無判定部５は、レンジビン毎に、送受信機２−１から出力された受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）の平均電力（あるいは、平均振幅）を算出し、その受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）の平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_１を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する。
即ち、目標候補有無判定部５は、受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_１以上であれば、目標候補が当該レンジビンに存在するものと判定して、そのレンジビンにフラグ“１”を設定する。
一方、受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_１未満であれば、目標候補が当該レンジビンに存在しないものと判定して、そのレンジビンにフラグ“０”を設定する。 The target candidate presence / absence determination unit 5 of the target object detection unit 4 calculates the average power (or average amplitude) of the received signal x ′ _k (m, 1) output from the transceiver 2-1 for each range bin, The average power (or average amplitude) of the received signal x ′ _k (m, 1) is compared with the threshold Th ₁ to determine the presence / absence of a target candidate in each range bin.
That is, the target candidate determining unit 5, the average power of the received signal (or average amplitude) as long as the threshold Th ₁ or more, and determines that the target candidate is present in the range bin, flag "1 to the range bin ”Is set.
On the other hand, the average power of the received signal (or average amplitude) if less than the threshold value Th _1, and determines that the target candidate is not present in the range bin, setting a flag "0" to the range bin.

送受信機２−１から出力された受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）は、ＳＴＡＰ部３によるグランドクラッタの抑圧処理が施されていないため、その受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）に含まれている車両等の目標信号は、グランドクラッタに埋もれてしまって検出することができない。
一方、その受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）に含まれている孤立レンジの不要信号は、非常に大きな電力を有している。
図４の例では、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄの受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_１以上になっており（孤立レンジの不要信号を検出）、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄにフラグ“１”が設定され、レンジビンＢにフラグ“０”が設定されている。 The reception signal x ′ _k (m, 1) output from the transceiver 2-1 is not subjected to the ground clutter suppression processing by the STAP unit 3 and is therefore included in the reception signal x ′ _k (m, 1). The target signal of a vehicle or the like that has been buried is buried in the ground clutter and cannot be detected.
On the other hand, the unnecessary signal of the isolated range included in the received signal x ′ _k (m, 1) has very large power.
In the example of FIG. 4, the average power (or average amplitude) of the received signals of the range bins A, C, and D is equal to or greater than the threshold value Th ₁ (an unnecessary signal in the isolated range is detected), and the range bins A, C, and D The flag “1” is set, and the flag “0” is set in the range bin B.

ここでは、目標候補有無判定部５が、送受信機２−１から出力された受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，１）の平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_１を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する例を示しているが、送受信機２−１以外の送受信機（例えば、送受信機２−２）から出力された受信信号ｘ’_ｋ（ｍ，２）の平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_１を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定するようにしてもよい。
また、複数の送受信機２から出力された受信信号を積分処理して、積分処理後の受信信号と閾値Ｔｈ_１を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定するようにしてもよい。 Here, the target candidate presence / absence determination unit 5 compares the average power (or average amplitude) of the received signal x ′ _k (m, 1) output from the transceiver 2-1 with the threshold Th ₁ to determine each range bin. In this example, the average power of the received signal x ′ _k (m, 2) output from a transceiver other than the transceiver 2-1 (for example, the transceiver 2-2) is illustrated. (Alternatively, the average amplitude) may be compared with the threshold Th ₁ to determine the presence or absence of a target candidate in each range bin.
Alternatively, the reception signals output from the plurality of transceivers 2 may be integrated, and the reception signal after the integration processing may be compared with the threshold Th ₁ to determine the presence / absence of a target candidate in each range bin.

目標物検出部４の目標候補有無判定部６は、レンジビン毎に、ＳＴＡＰ部３から出力されたグランドクラッタ抑圧後の受信信号の電力｜ｙ（ｋ）｜^２（または、受信信号の振幅｜ｙ（ｋ）｜）を受けると、その受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）を算出し、その受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_２を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する。
即ち、目標候補有無判定部６は、受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_２以上であれば、目標候補が当該レンジビンに存在するものと判定して、そのレンジビンにフラグ“１”を設定する。
一方、受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_２未満であれば、目標候補が当該レンジビンに存在しないものと判定して、そのレンジビンにフラグ“０”を設定する。 The target candidate presence / absence determination unit 6 of the target object detection unit 4 outputs, for each range bin, the power | y (k) | ² (or the amplitude of the reception signal | y of the received signal output from the STAP unit 3 after suppressing the clutter. (k) | receives a), the average power of the received signal (or calculates the average amplitude), the average power of the received signal (or by comparing the average amplitude) and the threshold value Th _2, the target in each range bin Determine whether there is a candidate.
That is, if the average power (or average amplitude) of the received signal is greater than or equal to the threshold Th ₂ , the target candidate presence / absence determination unit 6 determines that the target candidate exists in the range bin and sets the flag “1” in the range bin. "Is set.
On the other hand, the average power of the received signal (or average amplitude) if less than the threshold value Th _2, and determines that the target candidate is not present in the range bin, setting a flag "0" to the range bin.

ＳＴＡＰ部３から出力される受信信号は、グランドクラッタ抑圧後の受信信号であるため、その受信信号に含まれている車両等の目標信号は、グランドクラッタに埋もれておらず、検出することが可能である。
一方、その受信信号に含まれている孤立レンジの不要信号も、車両等の目標信号と同様に増幅されているため、非常に大きな電力を有している。
このため、車両等の目標信号が含まれているレンジビンＢの受信信号の平均電力（あるいは、平均振幅）についても閾値Ｔｈ_２以上になるため、図４の例では、全てのレンジビンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにフラグ“１”が設定されている。 Since the reception signal output from the STAP unit 3 is a reception signal after ground clutter suppression, the target signal of the vehicle or the like included in the reception signal is not buried in the ground clutter and can be detected. It is.
On the other hand, the unnecessary signal of the isolated range included in the received signal is also amplified in the same manner as the target signal of the vehicle or the like, and thus has a very large electric power.
For this reason, since the average power (or average amplitude) of the received signal of the range bin B including the target signal of the vehicle or the like is also equal to or greater than the threshold Th ₂ , in the example of FIG. 4, all the range bins A, B, Flags “1” are set in C and D.

ここでは、目標候補有無判定部５が用いている閾値Ｔｈ_１と目標候補有無判定部６が用いている閾値Ｔｈ_２とが異なるものを示しているが、閾値Ｔｈ_１と閾値Ｔｈ_２が同じ値であっても、異なる値であってもよい。 Here, the threshold Th ₁ used by the target candidate presence / absence determination unit 5 and the threshold Th ₂ used by the target candidate presence / absence determination unit 6 are different, but the threshold Th ₁ and the threshold Th ₂ are the same value. Or a different value.

目標物検出部４の目標物検出処理部７は、レンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果とを比較して、目標物を検出する。
即ち、目標物検出処理部７の論理積回路１１は、レンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果との論理積を算出する。
図４の例では、目標候補有無判定部６の判定結果は、全てのレンジビンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのフラグが“１”である。一方、目標候補有無判定部５の判定結果は、レンジビンＢのフラグだけが“０”で、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄのフラグが“１”である。
このため、論理積の算出結果において、フラグ“１”のレンジビンは、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄになる。 The target detection processing unit 7 of the target detection unit 4 detects the target by comparing the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 with the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin.
That is, the logical product circuit 11 of the target object detection processing unit 7 calculates the logical product of the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 and the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin.
In the example of FIG. 4, the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 is that the flags of all the range bins A, B, C, and D are “1”. On the other hand, the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 is that only the flag of the range bin B is “0” and the flags of the range bins A, C, and D are “1”.
For this reason, in the logical product calculation result, the range bins with the flag “1” are the range bins A, C, and D.

目標物検出処理部７の減算器１２は、レンジビン毎に、目標候補有無判定部６の判定結果から論理積回路１１の算出結果を減算し、その減算結果を目標物の検出結果として出力する。
図４の例では、目標候補有無判定部６の判定結果は、全てのレンジビンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのフラグが“１”である。一方、論理積回路１１の算出結果は、レンジビンＡ，Ｃ，Ｄのフラグが“１”である。
このため、減算器１２の減算結果において、フラグ“１”のレンジビンは、レンジビンＢになる。
よって、所望の目標物がレンジビンＢに存在している旨の検出結果が目標物検出処理部７から出力される（図４の右上図を参照）。
目標物表示部８は、目標物検出部４から目標物の検出結果を受けると、その検出結果にしたがって画面上に目標物のシンボルを表示する。 The subtractor 12 of the target object detection processing unit 7 subtracts the calculation result of the AND circuit 11 from the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin, and outputs the subtraction result as the detection result of the target object.
In the example of FIG. 4, the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 is that the flags of all the range bins A, B, C, D are “1”. On the other hand, the calculation result of the AND circuit 11 is that the flags of the range bins A, C, and D are “1”.
For this reason, in the subtraction result of the subtracter 12, the range bin of the flag “1” becomes the range bin B.
Therefore, the detection result that the desired target exists in the range bin B is output from the target detection processing unit 7 (see the upper right diagram in FIG. 4).
When the target display unit 8 receives the detection result of the target from the target detection unit 4, the target display unit 8 displays a symbol of the target on the screen according to the detection result.

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、素子アンテナ１−１〜１−Ｎを用いて、パルス電波を空間に放射する一方、素子アンテナ１−１〜１−Ｎを用いて、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信して、そのパルス電波の受信信号を出力する送受信機２−１〜２−Ｎと、送受信機２−１〜２−Ｎから出力された受信信号に含まれているグランドクラッタを抑圧するＳＴＡＰ部３とを設け、目標物検出部４が、送受信機２−１から出力された受信信号から目標候補を抽出するとともに、ＳＴＡＰ部３によりグランドクラッタが抑圧された受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出するように構成したので、建築物等からの不要なエコーを抑圧して、目標物の検出精度を高めることができる効果を奏する。
即ち、単にＳＴＡＰの出力信号と閾値を比較するだけでは、建築物等からの不要なエコーを誤って目標物として検出するような状況でも、所望の目標物だけを検出することができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the first embodiment, the element antennas 1-1 to 1-N are used to radiate pulse radio waves to the space, while the element antennas 1-1 to 1-N are used. The transmitter / receiver 2-1 to 2-N that receives the pulse radio wave reflected and returned from the target and outputs a reception signal of the pulse radio wave and the transmitter / receiver 2-1 to 2-N output the received signal. And a STAP unit 3 that suppresses ground clutter contained in the received signal, and the target detection unit 4 extracts a target candidate from the received signal output from the transceiver 2-1, and the STAP unit 3 Since the target candidate is extracted from the received signal in which the ground clutter is suppressed and the target result is detected by comparing the extraction results of both target candidates, the unnecessary echo from the building or the like is suppressed, Improve target detection accuracy An effect that can.
That is, by simply comparing the output signal of the STAP and the threshold value, it is possible to detect only a desired target even in a situation where an unnecessary echo from a building or the like is erroneously detected as a target. .

この実施の形態１では、孤立レンジの不要信号が存在しない場合でも、通常のＳＴＡＰと同等の結果を得ることができるが、これは、目標候補有無判定部５が、全てのレンジビンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにフラグ“０”を設定する場合に相当するので、このような場合には、目標物検出処理部７が目標物の検出処理を実施せずに、目標候補有無判定部６の判定結果を目標物の検出結果として、目標物表示部８に出力するようにしてもよい。
これにより、目標物検出処理部７の処理がなくなる分だけ、演算負荷を軽減することができる。 In the first embodiment, even if there is no unnecessary signal in the isolated range, a result equivalent to that of normal STAP can be obtained. This is because the target candidate presence / absence determination unit 5 performs all the range bins A, B, This corresponds to the case where the flag “0” is set in C and D, and in such a case, the target object presence / absence determination unit 6 determines that the target object detection processing unit 7 does not perform the target object detection process. The result may be output to the target display unit 8 as a target detection result.
As a result, the calculation load can be reduced by the amount that the target detection processing unit 7 does not have to perform processing.

実施の形態２．
上記実施の形態１では、大きな電力で受信される孤立レンジの不要信号による誤目標の検出を低減して、所望の目標物の検出精度を高める例を示したが、所望の目標物が小さな車両等の場合には、ＳＴＡＰを実施しても、目標物を検出する上で十分な目標信号の電力が得られないことがある。
そこで、この実施の形態２では、利用可能な総パルスヒット数を複数のブロックに分割し、各々のブロックで並列又は時分割でＳＴＡＰを実施した結果を積分処理することで、目標信号対雑音電力比を改善させて、低受信電力の目標物の検出性能を改善することが可能なレーダ装置について説明する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the example in which the detection accuracy of a desired target is increased by reducing detection of an erroneous target due to an unnecessary signal of an isolated range received with high power is described. However, a vehicle having a small desired target is described. In such a case, even if the STAP is performed, the target signal power sufficient to detect the target may not be obtained.
Therefore, in the second embodiment, the total number of available pulse hits is divided into a plurality of blocks, and the results of performing STAP in parallel or time division in each block are integrated to obtain target signal-to-noise power. A radar apparatus capable of improving the detection performance of a target with low received power by improving the ratio will be described.

図５はこの発明の実施の形態２によるレーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
データブロック数設定部２１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、所望の目標物の最高速度を推定し、目標物がレンジビン移動をしない上限のパルスヒット数に基づいて、送受信機２−１〜２−Ｎから出力された受信信号を分割するブロック内のパルスヒット数Ｍ及び分割するブロック数Ｘを設定する処理を実施する。
データブロック形成部２２は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、送受信機２−１〜２−Ｎから出力された受信信号を分割して、パルスヒット数ＭのデータブロックをＸ個生成する処理を実施する。
なお、データブロック数設定部２１及びデータブロック形成部２２から受信信号分割手段が構成されている。 5 is a block diagram showing a radar apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The data block number setting unit 21 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and estimates the maximum speed of a desired target so that the target does not move the range bin. Based on the number of pulse hits, a process of setting the number of pulse hits M and the number of blocks X to be divided in the blocks that divide the received signals output from the transceivers 2-1 to 2-N is performed.
The data block forming unit 22 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and divides the reception signals output from the transceivers 2-1 to 2-N to generate pulses. A process of generating X data blocks having the number of hits M is performed.
The data block number setting unit 21 and the data block forming unit 22 constitute reception signal dividing means.

不要信号抑圧部２３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、データブロック形成部２２により生成されたＸ個のデータブロックに対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、そのデータブロックに含まれているグランドクラッタ（不要信号）を抑圧し、グランドクラッタ後の複数のデータブロックを加算する処理を実施する。なお、不要信号抑圧部２３は不要信号抑圧手段を構成している。 The unnecessary signal suppression unit 23 is composed of, for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, a one-chip microcomputer, or the like, and performs STAP on the X data blocks generated by the data block forming unit 22. A spatio-temporal adaptive filter is configured, and the spatio-temporal adaptive filter is used to suppress a ground clutter (unnecessary signal) included in the data block and to add a plurality of data blocks after the ground clutter. The unnecessary signal suppression unit 23 constitutes an unnecessary signal suppression unit.

不要信号抑圧部２３のＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎはデータブロック形成部２２により生成されたＸ個のデータブロックに対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、そのデータブロックに含まれているグランドクラッタを抑圧する処理を実施する。
不要信号抑圧部２３の積分処理部２５はＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎによるグランドクラッタ抑圧後のＸ個のデータブロックの振幅値又は電力値を計算して、レンジビン毎に、Ｘ個のデータブロックの加算平均処理を実施する。 The STAP units 24-1 to 24-N of the unnecessary signal suppressing unit 23 configure the space-time adaptive filter by performing STAP on the X data blocks generated by the data block forming unit 22, and the space-time adaptive filter. And a process of suppressing the ground clutter contained in the data block.
The integration processing unit 25 of the unnecessary signal suppression unit 23 calculates the amplitude value or power value of the X data blocks after the ground clutter suppression by the STAP units 24-1 to 24-N, and X data is obtained for each range bin. Perform block averaging processing.

図５の例では、レーダ装置の構成要素である素子アンテナ１−１〜１−Ｎ、送受信機２−１〜２−Ｎ、不要信号抑圧部２３、目標物検出部４及び目標物表示部８のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、レーダ装置の全部又は一部がコンピュータで構成されていてもよい。
例えば、レーダ装置の不要信号抑圧部２３、目標物検出部４及び目標物表示部８がコンピュータで構成されている場合、不要信号抑圧部２３、目標物検出部４及び目標物表示部８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。 In the example of FIG. 5, the element antennas 1-1 to 1-N, the transceivers 2-1 to 2-N, the unnecessary signal suppression unit 23, the target detection unit 4, and the target display unit 8 which are components of the radar apparatus. Are assumed to be configured by dedicated hardware, but all or part of the radar apparatus may be configured by a computer.
For example, when the unnecessary signal suppression unit 23, the target detection unit 4 and the target display unit 8 of the radar apparatus are configured by a computer, the processing of the unnecessary signal suppression unit 23, the target detection unit 4 and the target display unit 8 is performed. A program describing the contents may be stored in the memory of a computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.

次に動作について説明する。
送受信機２−１〜２−Ｎは、上記実施の形態１と同様に、パルス電波を生成して、そのパルス電波を素子アンテナ１−１〜１−Ｎに出力する。
これにより、アレーアンテナを構成している素子アンテナ１−１〜１−Ｎからパルス電波が空間に放射される。
素子アンテナ１−１〜１−Ｎから放射されたパルス電波の一部は、目標物や不要反射体（例えば、地表、建造物など）に反射して戻ってくるので、素子アンテナ１−１〜１−Ｎが戻ってきたパルス電波を受信する。
送受信機２−１〜２−Ｎは、素子アンテナ１−１〜１−Ｎがパルス電波を受信すると、上記実施の形態１と同様に、そのパルス電波の位相検波を実施して、そのパルス電波の受信信号をベースバンドの受信信号に変換するとともに、その受信信号に対する標本化処理や量子化処理を実施することで、ディジタルの受信信号に変換し、ディジタルの受信信号を不要信号抑圧部２３に出力する。 Next, the operation will be described.
The transceivers 2-1 to 2-N generate pulse radio waves and output the pulse radio waves to the element antennas 1-1 to 1-N, as in the first embodiment.
As a result, pulse radio waves are radiated into the space from the element antennas 1-1 to 1-N constituting the array antenna.
A part of the pulse radio wave radiated from the element antennas 1-1 to 1-N is reflected back to the target and unnecessary reflectors (for example, the ground surface, buildings, etc.), so the element antennas 1-1 to 1-1 are returned. 1-N receives the returned pulse radio wave.
When the element antennas 1-1 to 1-N receive pulse radio waves, the transceivers 2-1 to 2-N perform phase detection of the pulse radio waves and perform the pulse radio waves similarly to the first embodiment. The received signal is converted into a baseband received signal, and the received signal is sampled and quantized to convert it into a digital received signal, and the digital received signal is sent to the unnecessary signal suppression unit 23. Output.

データブロック数設定部２１は、事前に得られる目標種別から予想される速度、あるいは、事前の観測値及び別方式で計測された所望の目標物のドップラー周波数から求まる目標速度情報から、大まかな目標物の最高速度を推定する。
データブロック数設定部２１は、目標物の最高速度を推定すると、目標物が最高速度で移動するとき、送信パルス幅で規定される距離分解能の半分の距離を移動するのに要する時間ｔ_ｍａｘを算出する。
データブロック数設定部２１は、時間ｔ_ｍａｘを算出すると、アレーアンテナを構成している素子アンテナ１−１〜１−Ｎの本数をＮ、ＳＴＡＰ係数の計算に用いるレンジビン数をＲ_Ｂ、単体のＳＴＡＰ係数の計算に用いるパルスヒット数をＭ、送信パルスの繰り返し周期をＰＲＩとして、下記の式（７）を満足する分割ブロック数Ｘを探索する。
Ｍ＝Ｒ_Ｂ／２Ｎ（６）
Ｍ・Ｘ＜ｔ_ｍａｘ／ＰＲＩ（７） The data block number setting unit 21 roughly determines the target from the speed predicted from the target type obtained in advance or the target speed information obtained from the prior observation value and the Doppler frequency of the desired target measured by another method. Estimate the maximum speed of an object.
When the maximum speed of the target is estimated, the data block number setting unit 21 calculates a time t _max required to move a distance half the distance resolution defined by the transmission pulse width when the target moves at the maximum speed. calculate.
When calculating the time t _max , the data block number setting unit 21 calculates the number of element antennas 1-1 to 1-N constituting the array antenna as N, the number of range bins used for calculating the STAP coefficient as R _B , Using the number of pulse hits used for calculating the STAP coefficient as M and the transmission pulse repetition period as PRI, a search is made for the number of divided blocks X that satisfies the following equation (7).
M = R _B / 2N (6)
M · X <t _max / PRI (7)

ここで、Ｍ・Ｘは、図６に示すように、ＳＴＡＰで利用可能な受信信号の総パルスヒット数であり、総パルスヒット数Ｍ・Ｘは、想定する所望の目標物の移動速度を考慮して、レンジビン移動が発生しない程度に確保する必要がある。
分割ブロック数Ｘは、ＳＴＡＰ係数の計算に要する演算負荷と式（７）の条件を考慮して決定される。 Here, as shown in FIG. 6, M · X is the total number of pulse hits of the received signal that can be used in STAP, and the total number of pulse hits M · X takes into consideration the moving speed of the desired target to be assumed. Thus, it is necessary to ensure that there is no range bin movement.
The number of divided blocks X is determined in consideration of the calculation load required for calculating the STAP coefficient and the condition of Expression (7).

データブロック形成部２２は、データブロック数設定部２１がパルスヒット数Ｍ及び分割ブロック数Ｘを設定すると、送受信機２−１〜２−Ｎから出力された受信信号をそれぞれ分割して、パルスヒット数ＭのデータブロックをＸ個生成し、Ｘ個のデータブロックをＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎに出力する。 When the data block number setting unit 21 sets the pulse hit number M and the divided block number X, the data block forming unit 22 divides the reception signals output from the transceivers 2-1 to 2-N, respectively, X data blocks of several M are generated, and X data blocks are output to the STAP units 24-1 to 24-N.

不要信号抑圧部２３のＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎは、データブロック形成部２２からＸ個のデータブロックを受けると、Ｘ個のデータブロックに対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、Ｘ個のデータブロックに含まれているグランドクラッタを抑圧する。
不要信号抑圧部２３の積分処理部２５は、ＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎによるグランドクラッタ抑圧後のＸ個のデータブロックの振幅値又は電力値を計算して、レンジビン毎に、Ｘ個のデータブロックの加算平均処理を実施する。
同一レンジビン毎に、複数のデータブロックを加算することで、所望の目標信号の電力を改善して、雑音成分の変動の影響を軽減することができる。 When the STAP units 24-1 to 24-N of the unnecessary signal suppressing unit 23 receive X data blocks from the data block forming unit 22, the STAP units 24-1 to 24-N configure a space-time adaptive filter by performing STAP on the X data blocks. The spatiotemporal adaptive filter is used to suppress the ground clutter contained in the X data blocks.
The integration processing unit 25 of the unnecessary signal suppressing unit 23 calculates the amplitude value or the power value of the X data blocks after the ground clutter suppression by the STAP units 24-1 to 24-N, and generates X pieces of data for each range bin. Addition averaging processing of data blocks is performed.
By adding a plurality of data blocks for each same range bin, it is possible to improve the power of the desired target signal and reduce the influence of noise component fluctuations.

目標物検出部４の目標候補有無判定部５は、レンジビン毎に、データブロック形成部２２から出力されたデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）を算出し、そのデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_１を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する。
即ち、目標候補有無判定部５は、データブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_１以上であれば、目標候補が当該レンジビンに存在するものと判定して、そのレンジビンにフラグ“１”を設定する。
一方、データブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_１未満であれば、目標候補が当該レンジビンに存在しないものと判定して、そのレンジビンにフラグ“０”を設定する。 The target candidate presence / absence determining unit 5 of the target object detecting unit 4 calculates the average power (or average amplitude) of the data block output from the data block forming unit 22 for each range bin, and calculates the average power (or average power) of the data block (or , Average amplitude) and the threshold Th ₁ are compared to determine whether there is a target candidate in each range bin.
That is, the target candidate determining unit 5, the average power of the data block (or average amplitude) as long as the threshold Th ₁ or more, and determines that the target candidate is present in the range bin, flag to the range bin "1 "Is set.
On the other hand, the average power of the data block (or average amplitude) if less than the threshold value Th _1, and determines that the target candidate is not present in the range bin, setting a flag "0" to the range bin.

目標物検出部４の目標候補有無判定部６は、レンジビン毎に、積分処理部２５から出力された加算平均処理後のデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）を算出し、そのデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）と閾値Ｔｈ_２を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する。
即ち、目標候補有無判定部６は、加算平均処理後のデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_２以上であれば、目標候補が当該レンジビンに存在するものと判定して、そのレンジビンにフラグ“１”を設定する。
一方、加算平均処理後のデータブロックの平均電力（あるいは、平均振幅）が閾値Ｔｈ_２未満であれば、目標候補が当該レンジビンに存在しないものと判定して、そのレンジビンにフラグ“０”を設定する。 The target candidate presence / absence determination unit 6 of the target object detection unit 4 calculates the average power (or average amplitude) of the data block after the averaging process output from the integration processing unit 25 for each range bin, and the data block The average power (or average amplitude) and the threshold Th ₂ are compared to determine the presence / absence of a target candidate in each range bin.
That is, the target candidate presence / absence determination unit 6 determines that the target candidate exists in the range bin if the average power (or average amplitude) of the data block after the averaging process is equal to or greater than the threshold Th ₂ , Set flag “1” in the range bin.
On the other hand, if the average power (or average amplitude) of the data block after the averaging process is less than the threshold Th _2, it is determined that the target candidate does not exist in the range bin, and the flag “0” is set in the range bin. To do.

目標物検出部４の目標物検出処理部７は、上記実施の形態１と同様に、レンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果とを比較して、目標物を検出する。
即ち、目標物検出処理部７の論理積回路１１は、レンジビン毎に、目標候補有無判定部５の判定結果と目標候補有無判定部６の判定結果との論理積を算出する。
目標物検出処理部７の減算器１２は、レンジビン毎に、目標候補有無判定部６の判定結果から論理積回路１１の算出結果を減算し、その減算結果を目標物の検出結果として出力する。
目標物表示部８は、目標物検出部４から目標物の検出結果を受けると、その検出結果にしたがって画面上に目標物のシンボルを表示する。 The target object detection processing unit 7 of the target object detection unit 4 compares the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 with the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin, as in the first embodiment. To detect the target.
That is, the logical product circuit 11 of the target object detection processing unit 7 calculates the logical product of the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 5 and the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin.
The subtractor 12 of the target object detection processing unit 7 subtracts the calculation result of the AND circuit 11 from the determination result of the target candidate presence / absence determination unit 6 for each range bin, and outputs the subtraction result as the detection result of the target object.
When the target display unit 8 receives the detection result of the target from the target detection unit 4, the target display unit 8 displays a symbol of the target on the screen according to the detection result.

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、データブロック形成部２２により生成されたＸ個のデータブロックに対するＳＴＡＰを実施することで時空間適応フィルタを構成し、その時空間適応フィルタを用いて、Ｘ個のデータブロックに含まれているグランドクラッタを抑圧するＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎを設け、積分処理部２５が、ＳＴＡＰ部２４−１〜２４−Ｎによるグランドクラッタ抑圧後のＸ個のデータブロックの振幅値又は電力値を計算して、レンジビン毎に、Ｘ個のデータブロックの加算平均処理を実施するように構成したので、受信電力が小さい所望の目標物の検出性能を改善することができる効果を奏する。 As is apparent from the above, according to the second embodiment, a spatio-temporal adaptive filter is configured by performing STAP on X data blocks generated by the data block forming unit 22, and the spatio-temporal adaptive filter is The STAP units 24-1 to 24-N for suppressing the ground clutter included in the X data blocks are provided, and the integration processing unit 25 performs the ground clutter suppression by the STAP units 24-1 to 24-N. The amplitude value or power value of the X data blocks is calculated and the averaging process of the X data blocks is performed for each range bin, so that the detection performance of the desired target with low received power is achieved. There is an effect that can be improved.

なお、この実施の形態２では、データブロック形成部２２が、受信信号を全て同じパルスヒット数Ｍから構成されるＸ個のデータブロックを生成するものを示したが、各データブロックのパルスヒット数が異なるような分割方法でも構わない。
また、隣接するデータブロックのパルスヒット番号が一部オーバーラップするようにデータブロックを構成しても構わない。 In the second embodiment, the data block forming unit 22 generates X data blocks each including the same number of pulse hits M for the received signal. However, the number of pulse hits for each data block is shown in FIG. It is possible to use a dividing method with different values.
Further, the data blocks may be configured such that the pulse hit numbers of adjacent data blocks partially overlap.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１−１〜１−Ｎ素子アンテナ（送受信手段）、２−１〜２−Ｎ送受信機（送受信手段）、３ＳＴＡＰ部（不要信号抑圧手段）、４目標物検出部（目標物検出手段）、５目標候補有無判定部（第１の有無判定部）、６目標候補有無判定部（第２の有無判定部）、７目標物検出処理部、８目標物表示部、１１論理積回路、１２減算器、２１データブロック数設定部（受信信号分割手段）、２２データブロック形成部（受信信号分割手段）、２３不要信号抑圧部（不要信号抑圧手段）、２４−１〜２４−ＮＳＴＡＰ部、２５積分処理部。 1-1 to 1-N element antenna (transmission / reception unit), 2-1 to 2-N transceiver (transmission / reception unit), 3 STAP unit (unnecessary signal suppression unit), 4 target detection unit (target detection unit), 5 Target candidate presence / absence determination unit (first presence / absence determination unit), 6 Target candidate presence / absence determination unit (second presence / absence determination unit), 7 Target object detection processing unit, 8 Target object display unit, 11 AND circuit, 12 Subtraction 21, data block number setting unit (received signal dividing unit), 22 data block forming unit (received signal dividing unit), 23 unnecessary signal suppressing unit (unnecessary signal suppressing unit), 24-1 to 24-N STAP unit, 25 Integration processing unit.

Claims

パルス電波を空間に放射する一方、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信して、上記パルス電波の受信信号を出力する送受信手段と、
上記送受信手段から出力された受信信号に含まれている不要信号を抑圧する不要信号抑圧手段と、
上記送受信手段から出力された受信信号から目標候補を抽出するとともに、上記不要信号抑圧手段により不要信号が抑圧された受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出する目標物検出手段と
を備えたレーダ装置。 Transmitting / receiving means for radiating pulse radio waves into space, receiving the pulse radio waves reflected back to the target, and outputting a reception signal of the pulse radio waves;
Unnecessary signal suppression means for suppressing unnecessary signals included in the reception signal output from the transmission / reception means;
The target candidate is extracted from the received signal output from the transmission / reception means, the target candidate is extracted from the reception signal in which the unnecessary signal is suppressed by the unnecessary signal suppression means, and the extraction results of both target candidates are compared to obtain the target A radar device comprising: target detection means for detecting an object.

送受信手段は、アレーアンテナを用いて、パルス電波を空間に放射する一方、上記アレーアンテナを用いて、パルス電波を受信して、上記アレーアンテナを構成している複数の素子アンテナの受信信号を出力し、
不要信号抑圧手段は、上記送受信手段から出力された複数の素子アンテナの受信信号からなる受信信号ベクトルに含まれている不要信号を抑圧し、
目標物検出手段は、上記送受信手段から出力された複数の素子アンテナの受信信号のうち、何れか１つの素子アンテナの受信信号から目標候補を抽出するとともに、上記不要信号抑圧手段により不要信号が抑圧された受信信号ベクトルから目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 The transmitting / receiving means radiates pulse radio waves to the space using an array antenna, receives pulse radio waves using the array antenna, and outputs reception signals of a plurality of element antennas constituting the array antenna. And
The unnecessary signal suppression means suppresses an unnecessary signal included in a reception signal vector composed of reception signals of a plurality of element antennas output from the transmission / reception means,
The target detection means extracts a target candidate from the reception signal of any one of the plurality of element antennas output from the transmission / reception means, and suppresses unnecessary signals by the unnecessary signal suppression means. The radar apparatus according to claim 1, wherein a target candidate is extracted from the received signal vector, and a target is detected by comparing the extraction results of both target candidates.

目標物検出手段は、
レンジビン毎に、送受信手段から出力された受信信号の振幅又は電力と第１の閾値を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する第１の有無判定部と、
レンジビン毎に、不要信号抑圧手段により不要信号が抑圧された受信信号の振幅又は電力と第２の閾値を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する第２の有無判定部と、
レンジビン毎に、上記第１の有無判定部の判定結果と上記第２の有無判定部の判定結果とを比較して、目標物を検出する目標物検出処理部と
から構成されていることを特徴とする請求項１記載のレーダ装置。 The target detection means is
A first presence / absence determining unit that compares the amplitude or power of the received signal output from the transmission / reception unit with the first threshold for each range bin and determines the presence / absence of a target candidate in each range bin;
A second presence / absence determining unit that determines the presence or absence of a target candidate in each range bin by comparing, for each range bin, the amplitude or power of the received signal in which the unnecessary signal is suppressed by the unnecessary signal suppression unit and the second threshold;
A target object detection processing unit that detects a target object by comparing the determination result of the first presence / absence determination unit and the determination result of the second presence / absence determination unit for each range bin. The radar apparatus according to claim 1.

アレーアンテナを用いて、パルス電波を空間に放射する一方、上記アレーアンテナを用いて、目標物に反射して戻ってきた上記パルス電波を受信し、上記アレーアンテナを構成している複数の素子アンテナの受信信号を出力する送受信手段と、
上記送受信手段から出力された複数の素子アンテナの受信信号を所定のパルスヒット数毎に分割する受信信号分割手段と、
上記受信信号分割手段により分割された複数の素子アンテナの受信信号に含まれている不要信号を抑圧し、不要信号抑圧後の複数の受信信号を加算する不要信号抑圧手段と、
上記受信信号分割手段により分割された複数の素子アンテナの受信信号のうち、何れか１つの素子アンテナの受信信号から目標候補を抽出するとともに、上記不要信号抑圧手段による加算後の受信信号から目標候補を抽出し、双方の目標候補の抽出結果を比較して目標物を検出する目標物検出手段と
を備えたレーダ装置。 The array antenna is used to radiate pulse radio waves into the space, and the array antenna is used to receive the pulse radio waves reflected back to the target and to form the array antenna. Transmitting / receiving means for outputting the received signal;
Received signal dividing means for dividing the received signals of the plurality of element antennas output from the transmitting / receiving means for each predetermined number of pulse hits;
Unnecessary signal suppression means for suppressing unnecessary signals included in the reception signals of the plurality of element antennas divided by the reception signal dividing means, and adding the plurality of reception signals after unnecessary signal suppression;
A target candidate is extracted from the reception signal of any one of the plurality of element antennas divided by the reception signal dividing means, and the target candidate is added from the reception signal after addition by the unnecessary signal suppression means. And a target detection means for detecting a target by comparing the extraction results of both target candidates.

目標物検出手段は、
レンジビン毎に、受信信号分割手段により分割された複数の素子アンテナの受信信号のうち、何れか１つの素子アンテナの受信信号の振幅又は電力と第１の閾値を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する第１の有無判定部と、
レンジビン毎に、不要信号抑圧手段による加算後の受信信号の振幅又は電力と第２の閾値を比較して、各レンジビンにおける目標候補の有無を判定する第２の有無判定部と、
レンジビン毎に、上記第１の有無判定部の判定結果と上記第２の有無判定部の判定結果とを比較して、目標物を検出する目標物検出処理部と
から構成されていることを特徴とする請求項４記載のレーダ装置。 The target detection means is
For each range bin, the amplitude or power of the received signal of any one of the element antennas among the received signals of the plurality of element antennas divided by the received signal dividing means is compared with the first threshold value, and the target candidate in each range bin A first presence / absence determining unit for determining the presence / absence of
A second presence / absence determination unit that determines the presence or absence of a target candidate in each range bin by comparing the amplitude or power of the received signal after addition by the unnecessary signal suppression unit with a second threshold for each range bin;
A target object detection processing unit that detects a target object by comparing the determination result of the first presence / absence determination unit and the determination result of the second presence / absence determination unit for each range bin. The radar apparatus according to claim 4.

目標物検出処理部は、
レンジビン毎に、第１の有無判定部の判定結果と第２の有無判定部の判定結果との論理積を算出する論理積回路と、
レンジビン毎に、上記第２の有無判定部の判定結果から上記論理積回路の算出結果を減算し、その減算結果を目標物の検出結果として出力する減算器と
から構成されていることを特徴とする請求項３または請求項５記載のレーダ装置。 The target detection processing unit
An AND circuit that calculates a logical product of the determination result of the first presence / absence determination unit and the determination result of the second presence / absence determination unit for each range bin;
A subtractor that subtracts the calculation result of the AND circuit from the determination result of the second presence / absence determination unit and outputs the subtraction result as a target detection result for each range bin. The radar device according to claim 3 or 5.