JP3019820B2 - Signal processing device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理装置に関
し、特にパルス・レーダ装置の信号処理装置に関する。The present invention relates to a signal processing device, and more particularly to a signal processing device for a pulse radar device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のパルス・レーダ装置には、パルス
内を変調した長いパルス幅の信号を送信し、受信時に受
信信号と送信変調信号との相関を取ることにより、送信
時の長い幅のパルスを狭い幅のパルスに圧縮するパルス
圧縮処理器及び複数の送信毎の受信信号を用いて、信号
の持つドップラ周波数成分の抽出処理を行うドップラー
処理器とを備えた信号処理装置がある。2. Description of the Related Art A conventional pulse radar apparatus transmits a signal having a long pulse width modulated within a pulse, and takes a correlation between a reception signal and a transmission modulation signal at the time of reception to obtain a signal having a long width at the time of transmission. There is a signal processing apparatus including a pulse compression processor that compresses a pulse into a pulse having a narrow width and a Doppler processor that performs a process of extracting a Doppler frequency component of the signal using a plurality of reception signals for each transmission.
【０００３】図２は、従来の信号処理装置の構成例を示
すものであり、１は空中線、２は送受切り替え器、３は
送信装置、４は受信装置、５は信号処理装置である。同
図において、送信装置３のパルス発生器３０１よりパル
スが発生され、変調器３０２にてパルス内変調され、電
力増幅器３０３、送受切り替え器２、空中線１を通して
空間へ放射される。目標からの反射信号は、空中線１、
送受切り替え器２、受信装置４を経て信号処理装置５に
入力される。FIG. 2 shows an example of the configuration of a conventional signal processing device, wherein 1 is an antenna, 2 is a transmission / reception switch, 3 is a transmission device, 4 is a reception device, and 5 is a signal processing device. In the figure, a pulse is generated from a pulse generator 301 of a transmitting device 3, intra-pulse modulated by a modulator 302, and radiated to space through a power amplifier 303, a transmission / reception switch 2, and an antenna 1. The reflected signal from the target is antenna 1,
The signal is input to the signal processing device 5 via the transmission / reception switch 2 and the receiving device 4.
【０００４】信号処理装置５では、パルス圧縮器５２１
において、入力受信信号と基準信号発生器５２２にて発
生された送信時の変調に対応した基準信号との相関処理
が行われ、短パルス幅の受信信号に変換（パルス圧縮）
される。ここで、パルス圧縮処理は、よく知られている
ように、入力信号をｘ（ｔ）、基準信号をｒ（ｔ）、出
力をｙ（ｔ）として、次式の演算（畳み込み積分）を行
うものである。In the signal processing device 5, a pulse compressor 521
, A correlation process is performed between the input received signal and a reference signal corresponding to the modulation at the time of transmission generated by the reference signal generator 522, and converted into a short pulse width received signal (pulse compression).
Is done. Here, in the pulse compression processing, as is well known, an input signal is x (t), a reference signal is r (t), and an output is y (t), and the following calculation (convolution integration) is performed. Things.
【０００５】 ｙ（ｔ）＝∫ｘ（ｓ）ｒ（ｓ−ｔ）ｄｓ （１） この演算は、畳み込み積分とフーリエ変換との関係よ
り、ＦＦＴを用いて行われることが多い。この場合、パ
ルス圧縮器５２１は、図３に示すように、入力信号のＦ
ＦＴ処理器５３１、基準信号入力のＦＦＴ処理器５３
２、入力信号のＦＦＴ処理器５３１と基準信号入力のＦ
ＦＴ処理器５３２の出力を掛け合わせる掛け算器５３
３、及び掛け算器５３３の出力を逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）
するＩＦＦＴ処理器５３４から構成されることが多い
（例えば、特開平４−３５７４８５号公報参照）。Y (t) = ∫x (s) r (st) ds (1) This operation is often performed using FFT due to the relationship between convolution integration and Fourier transform. In this case, the pulse compressor 521, as shown in FIG.
FT processor 531, reference signal input FFT processor 53
2. The input signal FFT processor 531 and the reference signal input F
Multiplier 53 that multiplies the output of FT processor 532
3, and the output of the multiplier 533 is inverse FFT (IFFT)
In many cases, an IFFT processor 534 is used (see, for example, JP-A-4-357485).
【０００６】パルス圧縮器５２１の出力は、複数のドッ
プラー・フイルタからなるドップラー処理器５２３にお
いて、信号のドップラー成分毎に分離される。各ドップ
ラー・フィルタの出力は、各々ＣＦＡＲ処理器５２４に
て一定誤警報率（ＣＦＡＲ）化され、信号選択器５２５
において、最適な出力が選択される。[0006] The output of the pulse compressor 521 is separated for each Doppler component of the signal in a Doppler processor 523 comprising a plurality of Doppler filters. The output of each Doppler filter is converted into a constant false alarm rate (CFAR) by a CFAR processor 524, and a signal selector 525
In, the optimal output is selected.
【０００７】ここで、目標からの反射信号に大きなドッ
プラー成分が含まれている場合には、基準信号との相関
性が減少し、パルス圧縮後の信号出力が低下する等の問
題が生じることが知られている。この問題に対処するた
め、次のような手段が提案されている。Here, when a large Doppler component is contained in the signal reflected from the target, problems such as a decrease in the correlation with the reference signal and a decrease in the signal output after pulse compression may occur. Are known. The following means have been proposed to address this problem.
【０００８】第１の方法は、前記特開平４−３５７４８
５号公報に記載されているように、同一方位へ複数回送
信を行い、この複数回の反射信号を用いてドップラー処
理を行い、各ドップラー・フィルタの中心ドップラーに
対応したドップラー変化分を基準信号に予め与える。す
なわち、図４に示すように、入力受信信号をＦＦＴ処理
するＦＦＴ処理器５３１の出力を、送信毎（ヒットと呼
ぶ）同一距離（レンジビンと呼ぶ）同士をＦＦＴ処理す
るヒット間ＦＦＴ処理器５４１（複数のドップラー・フ
イルタを形成する。）に入力し、その出力に対して、基
準信号発生器５２２より発生した基準信号をドップラー
補正器５４２にてドップラー補正した出力をＦＦＴ処理
器５３２によりＦＦＴ処理した出力と掛け算器５３３に
て掛け合わせる。掛け合わせた結果をＩＦＦＴ処理器５
４４によりＩＦＦＴ処理し、ドップラー・シフトの補正
されたパルス圧縮出力を得ている。The first method is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-35748.
As described in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5 (1999) -1995, transmission is performed a plurality of times in the same direction, Doppler processing is performed using the reflected signals of the plurality of times, and a Doppler change corresponding to the center Doppler of each Doppler filter is used as a reference signal To give in advance. That is, as shown in FIG. 4, the output of the FFT processor 531 that performs the FFT processing on the input received signal is converted to the FFT processing unit 541 between hits that performs the FFT processing on the same distance (called a range bin) for each transmission (called a hit). A plurality of Doppler filters are formed.), And an output obtained by subjecting a reference signal generated by a reference signal generator 522 to Doppler correction by a Doppler corrector 542 is subjected to FFT processing by an FFT processor 532. The output is multiplied by a multiplier 533. IFFT processor 5 multiplies the result
44, an IFFT process is performed to obtain a pulse compression output in which the Doppler shift is corrected.
【０００９】あるいは、特公昭６２−２２１０９号公報
に記載されているように、基準信号ではなく、受信信号
をＦＦＴ処理した出力にドップラー処理を行った出力に
対して、各ドップラー・フイルタの中心ドップラーに対
応したドップラー補正を行う方式もある。[0009] Alternatively, as described in JP-B-62-22109, the center Doppler filter of each Doppler filter is applied to the output obtained by performing the Doppler processing on the output obtained by performing the FFT processing on the received signal instead of the reference signal. There is also a method of performing Doppler correction corresponding to.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法には、次に述べるような問題点がある。すな
わち、従来の方法においては、ヒット間の情報に基づい
たドップラー処理を行うため、複数のヒット情報（通常
６〜８）を保存する必要があり、そのために大容量の記
憶装置を必要とし、装置の規模が大きくなるという問題
がある。さらに、地面反射や雨・雨雲等の不要反射信号
（クラッタと呼ぶ）を抑圧するため、各ヒット情報に対
してパルス圧縮後更にドップラー処理及びＣＦＡＲ処理
を行う必要があり、構成が複雑となる。However, these conventional methods have the following problems. That is, in the conventional method, in order to perform the Doppler processing based on the information between hits, it is necessary to store a plurality of hit information (usually 6 to 8), which requires a large-capacity storage device. There is a problem that the scale of the system becomes large. Further, in order to suppress unnecessary reflection signals (referred to as clutter) such as ground reflections and rain / rain clouds, it is necessary to further perform Doppler processing and CFAR processing on each hit information after pulse compression, which complicates the configuration.
【００１１】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、クラ
ッタ抑圧のためのドップラー処理及びＣＦＡＲ処理を局
限化することにより装置の規模を改善した信号処理装置
を提供することである。An object of the present invention is to provide a signal processing apparatus in which the scale of the apparatus is improved by localizing Doppler processing and CFAR processing for clutter suppression in view of the above problems.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の信号処理装置
は、パルス内が変調された長パルス信号を空間に送信す
るための送信手段と、その反射信号を受信するための空
中線及び受信手段と、送信時の変調信号を基準信号とし
て受信信号との相関処理を行い短パルス信号に圧縮する
パルス圧縮処理及び反射信号のドップラー情報に基づい
たドップラー処理を行う信号処理手段を備えたレーダ装
置において、対象とする目標の最低速度相当のドップラ
ー周波数がサンプル可能な送信パルス幅を発生するパル
ス発生手段と、単一送信に対する単一受信パルスをパル
ス幅方向にドップラー処理する複数のドップラー・フィ
ルタと、前記複数のドップラー・フィルタ各々に接続さ
れ、各ドップラー・フィルタの中心ドップラー周波数相
当のドップラー・シフトを基準信号に与えた上でパルス
圧縮を行う複数のパルス圧縮手段とを備えたことを特徴
としている。SUMMARY OF THE INVENTION A signal processing apparatus according to the present invention comprises a transmitting means for transmitting a long-pulse signal whose pulse is modulated into space, an antenna for receiving a reflected signal thereof, and a receiving means. In a radar apparatus including signal processing means for performing a pulse compression process of performing a correlation process with a reception signal using a modulation signal at the time of transmission as a reference signal and compressing the signal into a short pulse signal, and a Doppler process based on Doppler information of a reflected signal, Pulse generation means for generating a transmission pulse width capable of sampling a Doppler frequency corresponding to the lowest speed of a target to be processed, a plurality of Doppler filters for performing Doppler processing on a single reception pulse for a single transmission in a pulse width direction, A Doppler filter connected to each of a plurality of Doppler filters and corresponding to the center Doppler frequency of each Doppler filter. It is characterized in that a plurality of pulse compression means for performing pulse compression on given to the reference signal and.
【００１３】また、上記のレーダ装置及び信号処理装置
において、一回の捜索に際して、同一方位に対する送信
回数を制御する送信制御手段と、受信パルスをパルス幅
方向にドップラー処理する複数のドップラー・フィルタ
と、前記複数のドップラー・フィルタ各々に接続され、
各ドップラー・フィルタの中心ドップラー周波数相当の
ドップラー・シフトを基準信号に与えた上でパルス圧縮
を行う第１の複数のパルス圧縮手段と、前記複数のドッ
プラー・フィルタの一つあるいは複数個の出力に接続さ
れた同一方位からの複数の受信信号間でのドップラー処
理を行う複数のヒット間ドップラー・フイルタと、前記
の複数のヒット間ドップラー・フイルタ出力に対して、
前記の複数のヒット間ドップラー・フイルタの中心ドッ
プラー周波数相当のドップラー・シフトを基準信号に与
えた上でパルス圧縮を行う第２の複数のパルス圧縮手段
と、前記第２の複数のパルス圧縮手段に接続された複数
のＣＦＡＲ処理手段と、前記複数のＣＦＡＲ処理手段出
力を選択するチャンネル選択手段と、前記チャンネル選
択手段出力と前記複数のヒット間ドップラー・フィルタ
が接続された一つあるいは複数個の前記のドップラー・
フイルタ出力に接続された一つあるいは複数個の前記第
１のパルス圧縮手段出力とを選択する選択手段と、前記
一つあるいは複数個の前記第１のパルス圧縮手段出力あ
るいは外部からの指示制御信号に基づきクラッタの検出
を行い前記選択手段を制御するクラッタ検出手段と、前
記選択手段出力と前記のドップラー・フィルタ出力に接
続された一つあるいは複数個の前記第１のパルス圧縮手
段出力を除いた前記第１の複数のパルス圧縮手段出力と
を選択する信号選択器とを備えていることを特徴として
いる。[0013] In the above radar apparatus and signal processing apparatus, in one search, transmission control means for controlling the number of transmissions in the same direction, and a plurality of Doppler filters for performing Doppler processing on received pulses in the pulse width direction. , Connected to each of the plurality of Doppler filters;
A first plurality of pulse compression means for performing pulse compression after applying a Doppler shift corresponding to the center Doppler frequency of each Doppler filter to a reference signal; and one or more outputs of the plurality of Doppler filters. For a plurality of Doppler filters between hits performing Doppler processing between a plurality of received signals from the same connected orientation, and for the output between the plurality of hit Doppler filters,
A second plurality of pulse compression means for performing pulse compression after applying a Doppler shift corresponding to a center Doppler frequency of the Doppler filter between the plurality of hits to the reference signal; and a second plurality of pulse compression means. A plurality of connected CFAR processing means, a channel selection means for selecting the plurality of CFAR processing means outputs, and one or a plurality of the plurality of the connection means connected to the output of the channel selection means and the plurality of Doppler filters between hits; Doppler
Selecting means for selecting one or a plurality of the first pulse compression means outputs connected to the filter output; and output of the one or a plurality of the first pulse compression means or an external instruction control signal Clutter detection means for detecting the clutter based on and controlling the selection means, and removing one or more of the first pulse compression means outputs connected to the output of the selection means and the output of the Doppler filter. A signal selector for selecting the output of the first plurality of pulse compression means.
【００１４】本発明によれぱ、クラッタ抑圧のためのド
ップラー処理を、ゼロドップラー成分近傍を対象とする
フィルタのみに局限化することが可能となり、かつクラ
ッタ抑圧のためのフイルタ数も最小限にすることが可能
である。According to the present invention, it is possible to localize the Doppler processing for clutter suppression to only a filter for the vicinity of a zero Doppler component, and to minimize the number of filters for clutter suppression. It is possible.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
すブロック図である。図１において、空中線１、送受切
り替え器２、送信装置３の変調器３０２、電力増幅器３
Ｏ３、及び受信装置４の動作は、図２の従来の装置と同
様である。本発明においては、送信装置３のパルス発生
器３０４から発生されるパルス幅は、次に述べるとお
り、従来のこの種のパルス・レーダ装置に比べ著しく長
くしている。また、パルス発生器３０４は、送信制御器
３０５により、同一方位に対する送信ヒット数、周期が
制御されている。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an antenna 1, a transmission / reception switch 2, a modulator 302 of a transmission device 3, a power amplifier 3
The operation of O3 and the receiving device 4 are the same as those of the conventional device of FIG. In the present invention, the pulse width generated by the pulse generator 304 of the transmitting device 3 is significantly longer than that of the conventional pulse radar device as described below. In the pulse generator 304, the number of transmission hits and the cycle in the same direction are controlled by the transmission controller 305.
【００１６】従来のレーダ装置では、ヒット間の時間
（ＰＲＰ）は、最大捜索距離（Ｒｍａｘ）相当にとられ
る。例えば、Ｒｍａｘ＝３００マイル（約５５５ｋｍ）
とすれば、ＰＲＰ＝約４ｍｓとなる。パルス幅として
は、送信時のブラインド距離の制約から、０．４ｍｓ
（距離にして、約３０マイル）程度となる。ＰＲＰが約
４ｍｓであること及びサンプリングの制約より、ドップ
ラー周波数が２５０Ｈｚ以上となる信号は、２５０Ｈｚ
以下に折り返される。送信周波数が１ＧＨｚの場合、２
５０Ｈｚのドップラー周波数は、７３ノットの速度に相
当する。In the conventional radar device, the time between hits (PRP) is set to be equal to the maximum search distance (Rmax). For example, Rmax = 300 miles (about 555km)
Then, PRP = about 4 ms. The pulse width is 0.4 ms due to the limitation of the blind distance during transmission.
(About 30 miles in distance). Due to the fact that the PRP is about 4 ms and the sampling restriction, the signal whose Doppler frequency is 250 Hz or higher is 250 Hz.
Wraps below. If the transmission frequency is 1 GHz, 2
A Doppler frequency of 50 Hz corresponds to a speed of 73 knots.
【００１７】一方、雨雲等の移動するクラッタ信号の速
度も０〜１００ノット程度までは存在する。このため、
クラッタと折り返された目標との分離に、ヒット間での
ドップラー処理を行う必要がある。ドップラー分離の分
解能は、ドップラー処理に用いるヒット数によって決ま
り、前記のとおり、ヒット数としては、通常６〜８が用
いられる。このドップラー分離の処理は、ヒット間での
ドップラー処理によりドップラー・シフトの補正を行っ
た上でパルス圧縮された信号に対し、実施される。On the other hand, the speed of a moving clutter signal such as a rain cloud also exists from about 0 to 100 knots. For this reason,
It is necessary to perform Doppler processing between hits in order to separate clutter and turned-back targets. The resolution of Doppler separation is determined by the number of hits used for Doppler processing, and as described above, the number of hits is usually 6 to 8. This Doppler separation process is performed on a pulse-compressed signal after Doppler shift correction by Doppler processing between hits.
【００１８】これに対して、本発明における送信パルス
幅は、Ｒｍａｘ＝３００ＮＭの前記の例の場合、２ｍｓ
程度まで伸ばす。送信パルス幅が２ｍｓの場合、レンジ
ビンの単位を０．５μｓ（７５ｍ相当）とすれば、この
送信パルス幅内で識別可能なドップラー周波数は、最高
周波数２ＭＨｚ、最小分解能５００Ｈｚ（速度：約１５
０ノット）となる。前記のとおり、クラッタは高々１０
０ノット程度であるから、送信パルス幅内でドップラー
処理を行うことにより、１５０ノット以上の目標とクラ
ッタとを容易に分離することができる。（従来のレーダ
装置のパルス幅では、最小分解能２．５ＫＨｚ（速度：
約７３０ノット）となり、目標とクラッターとの分離は
不可能である。）すなわち、図１に示す系統図におい
て、信号処理装置５は、受信装置４の出力受信信号を距
離方向にパルス幅相当分ドップラー処理をすることによ
り、パルス幅内に乗ったドップラー・シフト成分に応じ
たドップラー・フィルタ５１０−１〜５１０−Ｎに出力
が得られる。ここで、ドップラー・フイルタは、中心周
波数ゼロから最小分解能（上記の例では、５００Ｈｚ）
毎に、想定される目標の最高速度までのＮ個からなる。
各ドップラー・フィルタ５１０−１〜５１０−Ｎの出力
は、各出力に対応したパルス圧縮器５１１−１〜５１１
−Ｎにて、基準信号発生器５２２より発生された基準信
号を各々の中心周波数に応じたドップラー・シフト分予
め補正した基準信号との間でパルス圧縮処理を行う。On the other hand, the transmission pulse width in the present invention is 2 ms in the case of the above example where Rmax = 300 NM.
Stretch to a degree. If the transmission pulse width is 2 ms and the unit of the range bin is 0.5 μs (corresponding to 75 m), the Doppler frequency that can be identified within this transmission pulse width is a maximum frequency of 2 MHz and a minimum resolution of 500 Hz (speed: about 15 Hz).
0 knots). As mentioned above, clutter is at most 10
Since it is about 0 knots, by performing the Doppler processing within the transmission pulse width, it is possible to easily separate the clutter from the target of 150 knots or more. (In the pulse width of the conventional radar device, the minimum resolution is 2.5 kHz (speed:
(About 730 knots), and it is impossible to separate the target from the clutter. That is, in the system diagram shown in FIG. 1, the signal processing device 5 performs the Doppler processing on the output received signal of the receiving device 4 in the distance direction by the pulse width equivalent to the Doppler shift component riding within the pulse width. Outputs are obtained from corresponding Doppler filters 510-1 to 510-N. Here, the Doppler filter has a minimum resolution from the center frequency of zero (500 Hz in the above example).
Each consists of N up to an assumed target maximum speed.
The outputs of the Doppler filters 510-1 to 510-N are output to pulse compressors 511-1 to 511 corresponding to the outputs.
At -N, a pulse compression process is performed between the reference signal generated by the reference signal generator 522 and a reference signal that has been corrected in advance by a Doppler shift corresponding to each center frequency.
【００１９】前記のとおり、クラッタは高々１００ノッ
ト程度であるから、中心周波数がゼロのフィルタ出力の
み、目標とクラッタとの分離が必要となる。他のドップ
ラー・フィルタには、クラッタ信号は含まれていない。
したがって、中心周波数ゼロのフィルタ出力に対して、
目標とクラッタとの分離を行うため、ヒット間のドップ
ラー処理を行う。ヒット数は、前記の最小分解能（１５
０ノット）以下の速度となる目標とクラッタが分解でき
ればよく、目標の最低速度を７５ノット程度とすれば
（通常の航空機では、この程度で考えれば十分であ
る。）、最低２ヒットあればよく、従来のレーダ装置と
比べ、ヒット間の処理の規模は最小限でよい。また、目
標とクラッタとの分離は、クラッタが存在する領域に対
してのみ実施すれば良い。As described above, since the clutter is at most about 100 knots, it is necessary to separate the target from the clutter only with the filter output having the center frequency of zero. Other Doppler filters do not include clutter signals.
Therefore, for a filter output with zero center frequency,
Doppler processing between hits is performed to separate the target from clutter. The number of hits is determined by the minimum resolution (15
It is sufficient that the target and the clutter having a speed of 0 knots or less can be resolved, and if the target minimum speed is about 75 knots (this is enough for a normal aircraft, this is sufficient), at least 2 hits are sufficient. The size of processing between hits may be minimized as compared with a conventional radar apparatus. Further, the separation between the target and the clutter may be performed only for the area where the clutter exists.
【００２０】すなわち、図１の系統図において、中心周
波数ゼロのフィルタ５１０−１の出力に対して、ヒット
間のドップラー処理を行うヒット間ドップラー・フイル
タ５１２−１、５１２−２を通し、パルス圧縮器５１３
−１、５１３−２にて、各ドップラー・フィルタの出力
に対し各々の中心周波数に応じたドップラー・シフトを
予め補正した基準信号とのパルス圧縮処理を行う。各パ
ルス圧縮器５１３−１、５１３−２の出力は、クラッタ
抑圧を行うためＣＦＡＲ処理器５１４−１、５１４−２
に入力される。各ＣＦＡＲ処理器５１４−１、５１４−
２の出力は、チャンネル選択器５１５において、例え
ば、最大となるチャンネルの信号がレンジビン毎に選択
される。That is, in the system diagram of FIG. 1, the output of the filter 510-1 having a center frequency of zero is passed through a hit-hit Doppler filter 512-1, 512-2 for performing Doppler processing between hits, and pulse compression is performed. Vessel 513
At -1, 513-2, a pulse compression process is performed on the output of each Doppler filter with a reference signal whose Doppler shift corresponding to each center frequency has been corrected in advance. The outputs of the pulse compressors 513-1 and 513-2 are output to CFAR processors 514-1 and 514-2 in order to perform clutter suppression.
Is input to Each CFAR processor 514-1, 514-
For the output of 2, the channel selector 515 selects, for example, the signal of the largest channel for each range bin.
【００２１】チャンネル選択器５１５の出力は、さら
に、前記の中心周波数ゼロのフィルタ５１０−１に対す
るパルス圧縮器５１１−１出力（ドップラー・シフトを
補正したパルス圧縮処理出力）との選択を、クラッタ検
出器５１６により、クラッタ検出有りの場合は前記チャ
ンネル選択器５１５の出力を、クラッタ検出なしの場合
はパルス圧縮器５１１−１の出力を選択する選択器５１
７に入力される。The output of the channel selector 515 further selects the output of the pulse compressor 511-1 (the output of the pulse compression processing in which the Doppler shift has been corrected) for the filter 510-1 having the center frequency of zero, and detects the clutter. The selector 51 selects the output of the channel selector 515 when the clutter is detected, and selects the output of the pulse compressor 511-1 when the clutter is not detected.
7 is input.
【００２２】クラッタ検出器５１６は、パルス圧縮器５
１１−１出力より、信号強度及び距離方向の連続性を元
に、あるいは外部からのクラッタ有無の指示信号により
クラッタの有無を検出する。領域選択器５１７出力は、
他の入力を前記のドップラー・シフトを補正したパルス
圧縮処理結果を出力するパルス圧縮器５１１−２〜５１
１−Ｎ出力とする信号選択器５１８に入力される。The clutter detector 516 includes the pulse compressor 5
From the 11-1 output, the presence or absence of clutter is detected based on the signal strength and continuity in the distance direction or from an external clutter presence / absence instruction signal. The output of the area selector 517 is
Pulse compressors 511-2 to 51-5 which output pulse compression processing results obtained by correcting the above-mentioned Doppler shift for other inputs.
The signal is input to a signal selector 518 having a 1-N output.
【００２３】信号選択器５１８では、例えば、レンジビ
ン毎に最大となる入力信号が選択され出力される。信号
選択器５１８の入力は、クラッタの存在しないあるい
は、クラッタの抑圧された信号であり、選択後の出力
は、目標信号と受信機雑音のみであるため、容易に目標
検出が可能である。The signal selector 518 selects and outputs the maximum input signal for each range bin, for example. The input of the signal selector 518 is a signal in which clutter does not exist or in which clutter is suppressed, and the output after selection is only the target signal and the receiver noise, so that the target can be easily detected.
【００２４】前記の目標とクラッタとの分離のために行
う、ヒット間のドップラー処理に用いるヒット数は、対
象とする目標の最低速度に応じて増減することが可能で
ある。このためのヒット数の制御は、前記のクラッタ検
出器５１６の出力のクラッタ有無に従い、前記送信装置
３の送信制御器３０５によって行う。The number of hits used in the Doppler processing between hits for separating the target from the clutter can be increased or decreased according to the minimum speed of the target. The control of the number of hits for this is performed by the transmission controller 305 of the transmitting device 3 according to the presence or absence of the clutter of the output of the clutter detector 516.
【００２５】なお、上記のパルス圧縮器５１１−１〜５
１１−Ｎ、５１３−１、５１３−２は、例えば前記の図
３に示す従来のパルス圧縮器のように周波数軸上で処理
することも、トランスバーサル・フィルタを用いて時間
軸上で処理することも可能である。さらに、ドップラー
・フィルタ５１０−１〜５１０−Ｎについても、同様
に、ＦＦＴ処理を用いて周波数軸上で処理することも、
トランスバーサル・フィルタを用いて時間軸上で処理す
ることも可能である。The above-mentioned pulse compressors 511-1 to 51-1-5
11-N, 513-1, and 513-2 are processed on the frequency axis as in the conventional pulse compressor shown in FIG. 3, for example, or processed on the time axis using a transversal filter. It is also possible. Further, the Doppler filters 510-1 to 510-N can be similarly processed on the frequency axis using FFT processing.
It is also possible to perform processing on a time axis using a transversal filter.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ク
ラッタ抑圧のためのドップラー処理を局限化しているの
で、パルス圧縮のためのドップラー・シフトの補正及び
クラッタ抑圧のためのドップラー処理を行う信号処理装
置の規模を小さくすることができる。As described above, according to the present invention, Doppler processing for clutter suppression is localized, so that Doppler shift correction for pulse compression and Doppler processing for clutter suppression are performed. The size of the signal processing device to be performed can be reduced.
【００２７】[0027]
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来の信号処理装置を含んだレーダ装置のブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram of a radar device including a conventional signal processing device.
【図３】従来のパルス圧縮器を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional pulse compressor.
【図４】従来のドップラー・シフト補正を含んだパルス
圧縮器を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional pulse compressor including Doppler shift correction.
１ 空中線 ２ 送受切替器 ３ 送信装置 ４ 受信装置 ５ 信号処理装置 ３０１、３０４ パルス発生器 ３０２ 変調器 ３０３ 電力増幅器 ３０５ 送信制御器 ５１０−１〜５１０−Ｎ、５１２−１、５１２−２
ドップラー・フィルタ ５１１−１〜５１１−Ｎ ５１３−１、５１３−２、５
２１ パルス圧縮器 ５１４−１、５１４−２、５２４ ＣＦＡＲ処理器 ５１５ チャンネル選択器 ５１６ クラッタ検出器 ５１７ 領域選択器 ５１８、５２５ 信号選択器 ５２２ 基準信号発生器 ５２３ ドップラー・処理器 ５３１、５３２ ＦＦＴ処理器 ５３３ 掛け算器 ５３４、５４４ ＩＦＦＴ処理器 ５４１ ヒット間ＦＦＴ処理器 ５４２ ドップラー補正器REFERENCE SIGNS LIST 1 antenna 2 transmission / reception switch 3 transmission device 4 reception device 5 signal processing device 301, 304 pulse generator 302 modulator 303 power amplifier 305 transmission controller 510-1 to 510-N, 512-1, 512-2
Doppler filters 511-1 to 511-N 513-1, 513-2, 5
21 pulse compressor 514-1, 514-2, 524 CFAR processor 515 channel selector 516 clutter detector 517 area selector 518, 525 signal selector 522 reference signal generator 523 Doppler processor 531, 532 FFT processor 533 Multiplier 534, 544 IFFT processor 541 Hit-FFT processor 542 Doppler corrector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95
Claims (5)
空間に送信するための送信手段と、その反射信号を受信
するための空中線及び受信手段と、送信時の変調信号を
基準信号として受信信号との相関処理を行い、前記長パ
ルス幅の受信信号を短パルス幅信号に圧縮するパルス圧
縮処理及び反射信号のドップラー情報に基づいたドップ
ラー処理を行う信号処理手段を備えたレーダ装置におい
て、 対象とする目標の最低速度相当のドップラー周波数がサ
ンプル可能な送信パルス幅を発生するパルス発生手段
と、単一送信に対する単一受信パルスをパルス幅方向に
ドップラー処理する複数のドップラー・フィルタと、前
記複数のドップラー・フィルタ各々に接続され、各ドッ
プラー・フィルタの中心ドップラー周波数相当のドップ
ラー・シフトを基準信号に与えた上でパルス圧縮を行う
複数のパルス圧縮手段とを備えていることを特徴とする
信号処理装置。1. A transmitting means for transmitting a long pulse width signal in which a pulse is modulated into a space, an antenna and a receiving means for receiving a reflected signal thereof, and receiving a modulated signal at the time of transmission as a reference signal. A radar apparatus comprising signal processing means for performing correlation processing with a signal and compressing the received signal having the long pulse width into a short pulse width signal and performing Doppler processing based on Doppler information of the reflected signal. Pulse generation means for generating a transmission pulse width capable of sampling a Doppler frequency corresponding to the target minimum speed; a plurality of Doppler filters for performing Doppler processing on a single reception pulse for a single transmission in a pulse width direction; Are connected to each of the Doppler filters, and the Doppler shift corresponding to the center Doppler frequency of each Doppler filter is Signal processing apparatus characterized by comprising a plurality of pulse compression means for performing pulse compression on given quasi signal.
空間に送信するための送信手段と、その反射信号を受信
するための空中線及び受信手段と、送信時の変調信号を
基準信号として受信信号との相関処理を行い、前記長パ
ルス幅の受信信号を短パルス幅信号に圧縮するパルス圧
縮処理及び反射信号のドップラー情報に基づいたドップ
ラー処理を行う信号処理手段を備えたレーダ装置におい
て、 対象とする目標の最低速度相当のドップラー周波数がサ
ンプル可能な送信パルス幅を発生するパルス発生手段
と、一回の捜索に際して、同一方位に対する送信回数を
制御する送信制御手段と、受信パルスをパルス幅方向に
ドップラー処理する複数のドップラー・フィルタと、前
記複数のドップラー・フィルタ各々に接続され、各ドッ
プラー・フィルタの中心ドップラー周波数相当のドップ
ラー・シフトを基準信号に与えた上でパルス圧縮を行う
第１の複数のパルス圧縮手段と、前記複数のドップラー
・フィルタの一つあるいは複数個の出力に接続された同
一方位からの複数の受信信号間でのドップラー処理を行
う複数のヒット間ドップラー・フイルタと、前記の複数
のヒット間ドップラー・フイルタ出力に対して、前記の
複数のヒット間ドップラー・フィルタの中心ドップラー
周波数相当のドップラー・シフトを基準信号に与えた上
でパルス圧縮を行う第２の複数のパルス圧縮手段と、前
記第２の複数のパルス圧縮手段に接続された複数のＣＦ
ＡＲ処理手段と、前記複数のＣＦＡＲ処理手段出力を選
択するチャンネル選択手段と、前記チャンネル選択手段
出力と前記複数のヒット間ドップラー・フイルタが接続
された一つあるいは複数個の前記のドップラー・フィル
タ出力に接続された一つあるいは複数個の前記第１のパ
ルス圧縮手段出力とを選択する選択手段と、前記選択手
段を切替制御するクラッタ検出手段と、前記選択手段出
力と前記のドップラー・フイルタ出力に接続された一つ
あるいは複数個の前記第１のパルス圧縮手段出力を除い
た前記第１の複数のパルス圧縮手段出力とを選択する信
号選択器とを備えていることを特徴とする信号処理装
置。2. A transmitting means for transmitting a long pulse width signal in which a pulse is modulated into a space, an antenna and a receiving means for receiving a reflected signal thereof, and receiving a modulated signal at the time of transmission as a reference signal. A radar apparatus comprising signal processing means for performing correlation processing with a signal and compressing the received signal having the long pulse width into a short pulse width signal and performing Doppler processing based on Doppler information of the reflected signal. Pulse generation means for generating a transmission pulse width capable of sampling a Doppler frequency corresponding to the target minimum speed, transmission control means for controlling the number of transmissions in the same direction in one search, and receiving pulses in the pulse width direction. A plurality of Doppler filters for Doppler processing, and a plurality of Doppler filters connected to each of the plurality of Doppler filters. A first plurality of pulse compression means for applying a Doppler shift corresponding to the center Doppler frequency of the reference signal to perform pulse compression, and the same plurality of pulse compression means connected to one or more outputs of the plurality of Doppler filters A plurality of inter-hit Doppler filters that perform Doppler processing between a plurality of received signals from the azimuth and a center Doppler frequency of the plurality of inter-hit Doppler filters with respect to the plurality of inter-hit Doppler filters output; A second plurality of pulse compression means for performing pulse compression after applying a considerable Doppler shift to the reference signal; and a plurality of CFs connected to the second plurality of pulse compression means.
AR processing means, channel selection means for selecting the plurality of CFAR processing means outputs, and one or more Doppler filter outputs connected to the channel selection means outputs and the plurality of hit-to-hit Doppler filters. Selecting means for selecting one or a plurality of outputs of the first pulse compression means connected to the power supply; clutter detecting means for controlling switching of the selecting means; and outputting to the selecting means output and the Doppler filter output. A signal selector for selecting the output of the first plurality of pulse compression means excluding one or a plurality of outputs of the first pulse compression means connected thereto. .
タは、中心周波数がゼロのドップラー・フィルタ出力に
対してのみ、接続されていることを特徴とする請求項２
記載の信号処理装置。3. The Doppler filter between a plurality of hits is connected only to a Doppler filter output having a center frequency of zero.
A signal processing device according to claim 1.
ラー処理に用いるヒット数を、対象とする目標の最低速
度に応じて変化させる制御手段を備えていることを特徴
とする請求項２記載の信号処理装置。4. The transmission control unit according to claim 2, wherein the transmission control unit includes a control unit that changes the number of hits used for Doppler processing between hits according to a target minimum speed. Signal processing device.
複数個の前記第１のパルス圧縮手段出力あるいは外部か
らのクラッタ有無の指示信号に基づきクラッタ有無の検
出を行うことを特徴とする請求項２記載の信号処理装
置。5. The method according to claim 2, wherein the clutter detection means detects the presence or absence of clutter based on the output of the one or more first pulse compression means or an external clutter presence / absence instruction signal. A signal processing device according to claim 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9289219A JP3019820B2 (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Signal processing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9289219A JP3019820B2 (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Signal processing device |
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| JPH11109027A JPH11109027A (en) | 1999-04-23 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-10-07 JP JP9289219A patent/JP3019820B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH11109027A (en) | 1999-04-23 |
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