JP3634258B2 - レーダ信号処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ある一定周期で入力される複数の素子アンテナからの素子信号を用いて、ディジタルビーム形成をすることにより得られる複数のビームの受信信号をもとに、所定の時間内に複数のプロセッサを用いてクラッタ抑圧、目標検出等の処理を行うレーダ信号処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図13は従来のレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、1は受信信号が入力される入力伝送路で、2は入力伝送路1から入力された受信信号を受けて入力用バス3を介して出力する入力制御器で、4a,4b,4cは入力制御器2から入力される受信信号の演算を行い出力用バス5を介して出力する演算用プロセッサで、6は演算用プロセッサ4a〜4cから出力される処理結果を入力して出力伝送路7に対し出力する出力制御器で、8はこれらを基本構成とする演算ブロックである。
【0003】
次に動作について説明する。
レーダ信号処理装置の前段より入力伝送路1に入力された受信信号は入力制御器2に入力され、入力用バス3を経由して、各演算プロセッサ4a〜4cにそれぞれ振り分けて送られる。各演算プロセッサ4a〜4cでは、その受信信号の信号処理を実行して、得られた処理結果を出力用バス5へそれぞれ出力し、出力制御器6にて処理結果が統合される。出力制御器6は統合した処理結果を出力伝送路7に対し出力する。
【0004】
また、DBF(Digital Beam Forming)レーダのように、同時に複数のビームが生成され、レーダ信号処理装置の前段より入力される受信信号数が増える場合には、図14に示すように、演算ブロック8をさらに複数個用意して並列に動作させることによって実現している。図14の場合は、ビーム数が2の場合である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレーダ信号処理装置は上記のように構成されているので、同時に生成されるビーム数、すなわち受信信号数が増加すれば、演算ブロック8をさらに追加しなければならないという課題があった。
【0006】
また、各演算ブロック8は、受け持つ受信信号の処理負荷がビーム間で一定でなかったり、あるいは送信パルスの周期に応じたレーダモードによって処理負荷が変動したりすることがあるため、予測される最大負荷に応じた演算用プロセッサ数を並列に接続しなければならず、稼働率の点で非効率であり、並列化による効果が最大限に生かされていないという課題があった。
【0007】
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、必要最小限の演算用プロセッサ数で、かつ演算用プロセッサの稼働率を向上することが可能なレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、上記第1の伝送路スイッチにより、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、上記複数の演算ブロックにより信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、上記演算ブロックが、上記複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、上記演算用プロセッサの信号処理の処理結果から不要反射波であるクラッタの有無を判定し、クラッタの有無に応じて上記第1の伝送路スイッチ及び上記第2の伝送路スイッチを制御するクラッタ状況認識プロセッサとを備えたものである。
【0009】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、クラッタ状況認識プロセッサの制御により、上記受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、上記各演算用プロセッサからの出力結果を、上記クラッタ状況認識プロセッサの制御により、上記受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを備えたものである。
【0010】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、上記第1の伝送路スイッチにより、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、上記複数の演算ブロックにより信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、上記演算ブロックが、上記複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、あらかじめ通知された送信パルスの周期に応じたレーダモードにより、上記演算用プロセッサの信号処理の負荷を予測し、予測結果に応じて上記第1の伝送路スイッチ及び上記第2の伝送路スイッチを制御するレーダモード制御プロセッサとを備えたものである。
【0011】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、レーダモード制御プロセッサの制御により、上記受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、上記各演算用プロセッサからの出力結果を、上記レーダモード制御プロセッサの制御により、上記受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを備えたものである。
【0012】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、第1の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備え、第2の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備えたものである。
【0013】
この発明に係るレーダ信号処理装置は、第1の伝送路スイッチが、入力した受信信号を複製して、入力した元の受信信号と複製した受信信号を出力し、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチからの元の受信信号と複製した受信信号を入力し、各演算用プロセッサにより処理を分割して実行するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
参考例1.
図1はこの発明の参考例1によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、1a,1bはビーム毎の受信信号(ビームA受信信号、ビームB受信信号)が入力される複数の入力伝送路(図1の例では2本)、9aは入力伝送路1a,1bの振り分けを行う伝送路スイッチである。
【0015】
1c,1d,1e,1fは入力伝送路1a,1bを各演算ブロック11a,11bへ振り分けた複数の新たな入力伝送路(図示の例では2本ずつ)、2a,2bは伝送路スイッチ9aによって振り分けられた受信信号を入力用バス3a,3b,3c,3dを介して演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fへ出力する複数の入力制御器(図示の例では2つ)、4a,4b,4c及び4d,4e,4fは、入力制御器2a又は2bから入力される受信信号の演算を行う複数の演算用プロセッサ(図示の例では各3つずつ)、3a,3b,3c,3dは、それぞれ入力制御器2aと演算用プロセッサ4a〜4c、あるいは入力制御器2bと演算用プロセッサ4d〜4fとを接続する複数の入力用バス(図示の例では2本ずつ)である。
【0016】
5a,5b,5c,5dは、それぞれ演算プロセッサ4a〜4c、あるいは4d〜4fより処理結果が出力される複数の出力用バス(図示の例では2本ずつ)で、6a,6bは、それぞれ演算用プロセッサ4a〜4cから出力される処理結果を出力用バス5a,5bを介して入力し、あるいは演算用プロセッサ4d〜4fから出力される処理結果を出力用バス5c,5dを介して入力し、出力伝送路7c,7d又は7e,7fに対し出力する複数の出力制御器(図示の例では2つ)である。
【0017】
7c,7d,7e,7fは、ビーム毎に処理結果を統合するための複数の新たな出力伝送路(図示の例では2本ずつ)、9bは出力伝送路7a,7bにビーム毎の処理結果(ビームA処理結果、ビームB処理結果)を出力をするための伝送路スイッチ、7a,7bはビーム毎の処理結果(ビームA処理結果、ビームB処理結果)を出力する複数の出力伝送路(図示の例では2本)、10a,10bは各演算用プロセッサ4a〜4c、又は4d〜4fの処理負荷状況を監視し互いに監視結果を伝える複数の処理負荷状況監視プロセッサ(図示の例では2つ)、11a,11bは伝送路スイッチ9a,9bを除くこれらを基本構成とする複数の演算ブロック(図示の例では2つ)である。なお、1〜7については図14に同等の符号を付したものと同一のものである。
【0018】
ここで、演算ブロック11a,11b、入力伝送路1c,1d、入力伝送路1e,1f、入力用バス3a,3b、入力用バス3c,3d、出力用バス5a,5b、出力用バス5c,5d、出力伝送路7c,7d、出力伝送路7e,7f、出力伝送路7a,7bは、受信信号の数だけ用意されている。
【0019】
次に動作について説明する。
レーダ信号処理装置の前段より入力伝送路1aに入力されたビームA受信信号は、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1cを介して演算ブロック11aの入力制御器2aに入力される。また、入力伝送路1aに入力されたビームA受信信号は、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1eを介して演算ブロック11bの入力制御器2bへも入力される。同様に、入力伝送路1bに入力されたビームB受信信号は、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1fを介して演算ブロック11bの入力制御器2bと、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1dを介して演算ブロック11aの入力制御器2aに入力される。
【0020】
入力制御器2aからは、入力用バス3a又は3bを経由して、各演算用プロセッサ4a〜4cにそれぞれ振り分けて送られる。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は入力用バス3aを経由し、入力伝送路1bから入力されたビームB受信信号は入力用バス3bを経由する。
【0021】
各演算プロセッサ4a〜4cでは、その受信信号の信号処理を実行して、それぞれ得られた処理結果を出力用バス5a又は5bへ出力し、出力制御器6aにて処理結果が統合される。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は出力用バス5aを経由し、入力伝送路1bから入力されたビームB受信信号は出力用バス5bを経由する。
【0022】
出力制御器6aは統合した処理結果を出力伝送路7c又は7d、伝送路スイッチ9bを介して出力伝送路7a,7bに出力する。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は出力伝送路7cを経由して出力伝送路7aに出力し、入力伝送路1bから入力されたビームB受信信号は出力伝送路7dを経由して出力伝送路7bに出力する。
【0023】
同様に、演算ブロック11bにおいて、入力制御器2bからは、入力用バス3c又は3dを経由して、各演算プロセッサ4d〜4fにそれぞれ振り分けて送られる。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は入力用バス3cを経由し、入力伝送路1bから入力されたものビームB受信信号は入力用バス3dを経由する。
【0024】
各演算プロセッサ4d〜4fでは、その受信信号の信号処理を実行して、それぞれ得られた処理結果を出力用バス5c又は5dへ出力し、出力制御器6bにて処理結果が統合される。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は出力用バス5cを経由し、入力伝送路1bから入力されたビームB受信信号は出力用バス5dを経由する。
【0025】
出力制御器6bは統合した処理結果を出力伝送路7e又は7f、伝送路スイッチ9bを介して出力伝送路7a,7bに対し出力する。ここで、入力伝送路1aから入力されたビームA受信信号は出力伝送路7eを経由して出力伝送路7aに出力し、入力伝送路1bから入力されたビームB受信信号は出力伝送路7fを経由して出力伝送路7bに出力する。
【0026】
また、処理負荷状況監視プロセッサ10a,10bは、それぞれ各演算ブロック11a,11bの演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fの処理実行中、処理完了等の動作状況を監視し監視結果を互いに通知し、互いの監視結果に基づき伝送路スイッチ9a,9b、入力制御器2a,2b、出力制御器6a,6bを制御し各経路を切り換える。
【0027】
図2はこの発明の参考例1によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図であり、入力伝送路1aと1bに入力されるビームA受信信号とビームB受信信号の処理負荷が異なる場合を示している。図2に示すように、入力伝送路1a,1bに周期的にビームA受信信号、ビームB受信信号が入力されていたとする。入力伝送路1aのビームA受信信号は、周期1で演算用プロセッサ4aに割り振られ、周期2で演算用プロセッサ4bに割り振られ、周期3では、周期1の処理(処理周期=2)が終了している演算用プロセッサ4aに割り振られ、周期4では周期2の処理(処理周期=2)が終了している演算用プロセッサ4bに割り振られている。これらの演算用プロセッサ4a,4bへの割り振りは、処理負荷状況監視プロセッサ10aが、入力制御器2aを制御することにより行われる。
【0028】
同様に、入力伝送路1bのビームB受信信号は、周期1で演算用プロセッサ4dに割り振られ、周期2で演算用プロセッサ4eに割り振られ、周期3で演算用プロセッサ4fに割り振られている。これらの演算用プロセッサ4d,4e,4fへの割り振りは、処理負荷状況監視プロセッサ10bが、入力制御器2bを制御することにより行われる。しかしながら、周期4では演算ブロック11bの全ての演算プロセッサが処理中(処理周期=4)のため、処理を割当てるプロセッサが存在しなくなる。
【0029】
また、このとき、演算ブロック11aでは各演算用プロセッサの処理周期が2周期のため、演算用プロセッサを3つ必要としない。これを利用して、処理負荷状況監視プロセッサ10aは、入力伝送路1bのビームB受信信号を周期4で演算ブロック11aの演算用プロセッサ4cに処理を割り当てるように、伝送路スイッチ9aに対して演算ブロック11aの選択、入力制御器2a及び出力制御器6aに対して演算用プロセッサ4cの選択、伝送路スイッチ9bに対して演算ブロック11aの選択を行わせることで、受信信号の経路選択を行わせる。
【0030】
例えば、図2の周期3における受信信号の入出力経路と周期4における受信信号の入出力経路は次のようになる。周期3において、ビームA受信信号については、入力伝送路1a、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1c、入力制御器2a、入力用バス3a、演算用プロセッサ4a、出力用バス5a、出力制御器6a、出力伝送路7c、出力伝送路7aとなる。ビームB受信信号については、入力伝送路1b、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1f、入力制御器2b、入力用バス3d、演算用プロセッサ4f、出力用バス5d、出力制御器6b、出力伝送路7f、出力伝送路7bとなる。
【0031】
周期4において、ビームA受信信号については、入力伝送路1a、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1c、入力制御器2a、入力用バス3a、演算用プロセッサ4b、出力用バス5a、出力制御器6a、出力伝送路7c、出力伝送路7aとなる。これは周期3と比較して、どの演算用プロセッサ4a〜4cに受信信号が入力されるかの違いがあるのみで経路は全く同じである。
【0032】
一方、ビームB受信信号については、入力伝送路1b、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1d、入力制御器2a、入力用バス3b、演算用プロセッサ4c、出力用バス5b、出力制御器6a、出力伝送路7d、出力伝送路7bとなる。これは周期3と比較して伝送路スイッチ9a以降の経路が異なる。このようにして、演算用プロセッサ4cが入力伝送路1bに入力されたビームB受信信号の信号処理を行う。
【0033】
以上のように、この参考例1によれば、各演算ブロック11a,11bの演算用プロセッサ4a〜4fの動作状況を監視し、各演算用プロセッサ4a〜4fへ受信信号の割り当てを行う処理負荷状況監視プロセッサ10a,10b(図示の例では2つ)と、経路を切り替える伝送路スイッチ9a,9bを設け、さらに入力伝送路及び入力用バスを拡張しているので、全ビームでの最大処理負荷量に応じた、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサ4a〜4fを備えたレーダ信号処理装置が実現できるという効果が得られる。
【0034】
実施の形態1.
図3はこの発明の実施の形態1によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、12a,12bは各演算用プロセッサ4a〜4b,4d〜4fの処理結果から不要反射波であるクラッタの有無を判定し、クラッタ有りの同一方位、仰角、距離に対してビームが照射された受信信号では、処理負荷が増大することから、参考例1と同様に、該当受信信号の入力経路及び出力経路を切り換える複数のクラッタ状況認識プロセッサ(図示の例では2つ)であり、13a,13bは、上記参考例1における図1の処理負荷状況監視プロセッサ10a,10bに代わりに、クラッタ状況認識プロセッサ12a,12bを備えたものを基本構成とする新たな複数の演算ブロック(図示の例では2つ)である。その他は参考例1と同一のものである。
【0035】
次に動作について説明する。
クラッタ状況認識プロセッサ12a,12bは、各演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fの処理結果からクラッタの有無を判定し、方位、仰角、距離の3次元空間のクラッタ有無を記憶しておく。そして、クラッタ有りと判定された方位、仰角、距離に対して照射されたビームの受信信号が入力されるときは、各演算用プロセッサ4a〜4fの処理負荷が増大することが予測されるため、該当受信信号の入力ときに、クラッタ状況認識プロセッサ12a,12bは、クラッタ有無の判定結果を互いに通知し、あらかじめ処理の割り当てを変更するように、参考例1と同様に入力経路及び出力経路を切り換える。
【0036】
例えば、参考例1の図2では、各演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fの動作状況を監視し、非動作の演算用プロセッサへ動的に処理割り当てを行うことを示しているが、この図2を実施の形態1に置き換えてみれば、演算用プロセッサ4a,4bがクラッタ無しの受信信号を処理し、演算用プロセッサ4c〜4fがクラッタ有りの受信信号を処理していることを示すことになる。参考例1との違いは、あらかじめクラッタの有無から処理割り当てが決定できる点である。
【0037】
以上のように、この実施の形態1によれば、各演算ブロック13a,13bの演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fの処理結果からクラッタの有無を判定し、クラッタ有りの該当受信信号が入力されるときに、各演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fへ受信信号の割り当てを行うクラッタ状況認識プロセッサ12a,12b(図示の例では2つ)と、経路を切り替える伝送路スイッチ9a,9bを設け、さらに入力伝送路及び入力用バスを拡張しているので、全ビームでの最大処理負荷量に応じた、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサ4a〜4fを備えたレーダ信号処理装置を実現できるという効果が得られる。
【0038】
実施の形態2.
図4はこの発明の実施の形態2によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、14a,14bは送信パルスの周期に応じたレーダモードによりあらかじめ演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fの処理負荷を予測し、参考例1と同様に、受信信号の入力経路及び出力経路を切り換えるレーダモード制御プロセッサで、15a,15bは、参考例1における図1の処理負荷状況監視プロセッサ10a,10bに代わりに、レーダモード制御プロセッサ14a,14bを備えたものを基本構成とする新たな演算ブロックである。その他は参考例1と同一のものである。
【0039】
通常、レーダモードはあらかじめレーダ信号処理装置に伝達されるため、レーダモード制御プロセッサ14a,14bは、そのレーダモードに応じた信号処理負荷を予測でき、この処理負荷予測に基づいて、参考例1と同様に入力経路及び出力経路を切り換える。
【0040】
図5はこの発明の実施の形態2によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図であり、例えばレーダモードが切り換わり、入力されるビーム数が2本から1本に変更され、処理負荷が増加する場合を示している。図5に示すように、周期1及び周期2ではビーム数が2本、処理周期が2周期であるのに対し、周期3以降ではビーム数1本、処理周期が6周期であることを示している。周期3以降では、処理周期が6に増加するため、ビームA受信信号を演算ブロック15bへも伝達する必要があり、参考例1と同様に、伝送路スイッチ9a、入力伝送路1e、入力制御器2b、入力用バス3cを経由して演算用プロセッサ4d〜4fに入力する。このようにして、入力伝送路1aに入力されたビームA受信信号の信号処理が、演算用プロセッサ4d〜4fにより行われる。
【0041】
以上のように、この実施の形態2によれば、レーダモードから処理負荷を予測し、演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fへ受信信号の割り当てを行うレーダモード制御プロセッサ14a,14b(図示の例では2つ)と、経路を切り替える伝送路スイッチ9a,9bを設け、さらに入力伝送路及び入力用バスを拡張しているので、全ビームでの最大処理負荷量に応じた、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサ4a〜4fを備えたレーダ信号処理装置を実現できるという効果が得られる。
【0042】
実施の形態3.
図6はこの発明の実施の形態3によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、16は参考例1における図1の伝送路スイッチ9aに、受信信号の複製機能を追加した新たな伝送路スイッチであり、その他は参考例1と同一のものである。
【0043】
次に動作について説明する。
図7はこの発明の実施の形態3によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図であり、入力伝送路1aと1bに入力される受信信号の処理負荷が異なる場合を示している。参考例1の図2と同様に、ビームA受信信号の処理周期が2、ビームB受信信号の処理周期が4とする。このとき、各演算用プロセッサ4a〜4fの処理内容が信号処理Pと信号処理Qの2種で構成でき、かつ処理負荷がそれぞれ同等とすると、この信号処理Pと信号処理Qを2つの演算用プロセッサに分割して割り当てることができる。
【0044】
図7に示すように、ビームA受信信号を伝送路スイッチ16にて複製し、これらを演算用プロセッサ4aと4bに入力し、それぞれ信号処理P、信号処理Qを実行する。ビームB受信信号も同様に、演算用プロセッサ4dと4e及び4fと4cに入力し、それぞれ信号処理P、信号処理Qを実行する。ビームB受信信号の処理が高負荷のため、周期2では、参考例1と同様に、演算ブロック11bの演算用プロセッサ4d〜4fに処理を割り当てられなくなり、演算ブロック11aの演算用プロセッサ4cへビームB受信信号を入力している。
【0045】
よって、伝送路スイッチ16によって、演算ブロック11a,11bの境界を意識することなく処理負荷を分散でき、かつ演算信号処理内容を分割し、複数(図示の例では2)の演算用プロセッサに分割して実行しているので、見かけの処理周期は短く(図示の例では2分の1)となる。また、信号処理Pと信号処理Qのそれぞれの処理結果は、伝送路スイッチ9bによって、1本の伝送路に統合されて出力される。
【0046】
以上のように、この実施の形態3によれば、参考例1の伝送路スイッチ9aの代わりに、受信信号の複製を行い経路を切り替える伝送路スイッチ16を備えているので、参考例1と同等の効果が得られると共に、処理を分割して実行することにより、処理時間を短縮できるという効果が得られる。
【0047】
実施の形態4.
図8はこの発明の実施の形態4によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、16は実施の形態1における図3の伝送路スイッチ9aに受信信号の複製機能を追加した新たな伝送路スイッチである。その他は実施の形態1と同一のものである。
【0048】
次に動作について説明する。
実施の形態3と同様に、入力側の伝送路スイッチに複製機能を追加しているため、同一の受信信号を複数の演算用プロセッサへ入力することが可能となり、信号処理内容を複数の演算用プロセッサで分割して実行することができる。
【0049】
実施の形態3の図7をこの実施の形態4に適用すると、ビームA受信信号がクラッタ無し、ビームB受信信号がクラッタ有りの場合に該当し、周期2で演算ブロック11bの演算用プロセッサ4d〜4fが全て稼働中のため、伝送路スイッチ16により、演算ブロック13aの演算用プロセッサ4cへビームB受信信号を入力する点は、実施の形態1と同一の動作となる。また、同一の受信信号を複数の演算用プロセッサに複製して入力し、さらに信号処理内容を分割し、複数の演算用プロセッサにて独立に実行する点は実施の形態3と同一の動作となる。
【0050】
以上のように、この実施の形態4によれば、実施の形態1の伝送路スイッチ9aの代わりに、受信信号の複製を行い経路を切り替える伝送路スイッチ16を備えているので、実施の形態1と同等の効果が得られると共に、処理を分割して実行することにより、処理時間を短縮できるという効果が得られる。
【0051】
実施の形態5.
図9はこの発明の実施の形態5によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、16は実施の形態2における図4の伝送路スイッチ9aに、受信信号の複製機能を追加した新たな伝送路スイッチであり、その他は実施の形態2と同一のものである。
【0052】
次に動作について説明する。
図10はこの発明の実施の形態5によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図であり、レーダモードの切り換えに応じ、周期2でビーム数が2本から1本に変更され、周期2以降の処理負荷が増加する場合を示している。実施の形態3と同様に、入力側の伝送路スイッチに受信信号の複製機能を追加しているため、同一の受信信号を複数の演算用プロセッサへ入力することが可能となり、信号処理内容を複数の演算用プロセッサ(図示の例では2)で分割して実行することができる。
【0053】
また、この場合、周期3で演算ブロック15aの演算用プロセッサが不足するため、演算ブロック15bへもビームA受信信号を入力する。この動作は実施の形態2と同一の動作となる。また、同一の受信信号を複数の演算用プロセッサに複製して入力し、さらに信号処理内容を分割し、複数の演算用プロセッサにて独立に実行する点は実施の形態3と同一の動作となる。
【0054】
以上のように、この実施の形態5によれば、実施の形態2の伝送路スイッチ9aの代わりに、受信信号の複製を行い経路を切り替える伝送路スイッチ16を設けているので、実施の形態2と同等の効果が得られると共に、処理時間を短縮できるという効果が得られる。
【0055】
実施の形態6.
図11はこの発明の実施の形態6によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、17a,17bは参考例1の図1の伝送路スイッチ9a,9bに、伝送路用ポートを追加した新たな伝送路スイッチで、1g,1h,1i,1j,1k,1m,1n,1p,1r,1s,1t,1uは、参考例1の入力伝送路1c,1d,1e,1f、入力制御器2a,2b及び入力用バス3a,3b,3c,3dに代わり、伝送路スイッチ17aと演算用プロセッサ4a〜4fとを直接連接する入力伝送路である。
【0056】
7g,7h,7i,7j,7k,7m,7n,7p,7r,7s,7t,7uは、参考例1の出力用バス5a,5b,5c,5d、出力制御器6a,6b及び出力伝送路7c,7d,7e,7fに代わり、演算用プロセッサ4a〜4fと伝送路スイッチ17bとを直接連接する出力伝送路であり、その他は参考例1と同一のものである。
【0057】
参考例1では、伝送路スイッチ9aがビームをどの演算ブロックに割り当てるかを切り換え、入力制御器2a,2bが割り当てられたビームをどの演算用プロセッサ4a〜4c,4d〜4fに割り当てるかを切り換えていた。しかしながら、伝送路スイッチ17aに伝送路用ポートを拡張し、演算用プロセッサ4a〜4fと直接連接したことにより、処理負荷状況監視プロセッサ10a,10bから演算用プロセッサ4a〜4fの選択制御を受け、ビームA受信信号、ビームB受信信号をどの演算用プロセッサ4a〜4fに割り当てるかを伝送路スイッチ17aが選択する。
【0058】
この実施の形態では、参考例1のレーダ信号処理装置に適用しているが、実施の形態1及び実施の形態2のレーダ信号処理装置にも適用できる。
【0059】
以上のように、この実施の形態6によれば、伝送路スイッチ17a,17bに伝送路用ポートを拡張し、演算用プロセッサ4a〜4fと直接連接したことにより、演算ブロック11a,11bの選択、演算用プロセッサ4a〜4fの選択という2段階の制御を、1段階の制御に減らすことができ、制御を容易にすることができるという効果が得られる。
【0060】
実施の形態7.
図12はこの発明の実施の形態7によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。図において、18は実施の形態6の図11の伝送路スイッチ17aに、受信信号の複製機能を追加した新たな伝送路スイッチであり、その他は実施の形態6と同一のものである。
【0061】
実施の形態6の伝送路スイッチ17aに受信信号の複製機能を追加したことにより、実施の形態3と同様に、同一ビームを複数の演算用プロセッサに入力することが可能になる。そうすることによって、信号処理内容を分割し、複数の演算用プロセッサに分割して実行することが可能となる。
【0062】
以上のように、この実施の形態7によれば、実施の形態3及び実施の形態6と同等の効果が得られる。
【0063】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、演算ブロックが、複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、演算用プロセッサの信号処理の処理結果から不要反射波であるクラッタの有無を判定し、クラッタの有無に応じて第1の伝送路スイッチ及び第2の伝送路スイッチを制御するクラッタ状況認識プロセッサとを得たことにより、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサを備えたレーダ信号処理装置が実現できるという効果がある。
【0064】
この発明によれば、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、クラッタ状況認識プロセッサの制御により、受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、各演算用プロセッサからの出力結果を、クラッタ状況認識プロセッサの制御により、受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを備えたことにより、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサを備えたレーダ信号処理装置が実現できるという効果がある。
【0065】
この発明によれば、入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、演算ブロックが、複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、あらかじめ通知された送信パルスの周期に応じたレーダモードにより、演算用プロセッサの信号処理の負荷を予測し、予測結果に応じて第1の伝送路スイッチ及び第2の伝送路スイッチを制御するレーダモード制御プロセッサとを備えたことにより、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサを備えたレーダ信号処理装置が実現できるという効果がある。
【0066】
この発明によれば、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、レーダモード制御プロセッサの制御により、受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、各演算用プロセッサからの出力結果を、レーダモード制御プロセッサの制御により、受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを備えたことにより、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサを備えたレーダ信号処理装置が実現できるという効果がある。
【0067】
この発明によれば、第1の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備え、第2の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備えたことにより、制御を容易にすることができるという効果がある。
【0068】
この発明によれば、第1の伝送路スイッチが、入力した受信信号を複製して、入力した元の受信信号と複製した受信信号を出力し、演算ブロックが、第1の伝送路スイッチからの元の受信信号と複製した受信信号を入力し、各演算用プロセッサにより処理を分割して実行することにより、必要最小限でかつ高稼働率の演算用プロセッサを備え、処理時間を短縮できるレーダ信号処理装置が実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の参考例1によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】この発明の参考例1によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図である。
【図3】この発明の実施の形態1によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図4】この発明の実施の形態2によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図5】この発明の実施の形態2によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図である。
【図6】この発明の実施の形態3によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図7】この発明の実施の形態3によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図である。
【図8】この発明の実施の形態4によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図9】この発明の実施の形態5によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図10】この発明の実施の形態5によるレーダ信号処理装置の動作を説明する図である。
【図11】この発明の実施の形態6によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図12】この発明の実施の形態7によるレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図13】従来のレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図14】従来のレーダ信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g,1h,1i,1j,1k,1m,1n,1p,1r,1s,1t,1u 入力伝送路、2a,2b 入力制御器、3a,3b,3c,3d 入力用バス、4a,4b,4c,4d,4e,4f 演算用プロセッサ、5a,5b,5c,5d 出力用バス、6a,6b 出力制御器、7a,7b,7c,7d,7e,7f,7g,7h,7i,7j,7k,7m,7n,7p,7r,7s,7t,7u 出力伝送路、9a,9b 伝送路スイッチ、10a,10b 処理負荷状況監視プロセッサ、11a,11b 演算ブロック、12a,12b クラッタ状況認識プロセッサ、13a,13b 演算ブロック、14a,14b レーダモード制御プロセッサ、15a,15b 演算ブロック、16 伝送路スイッチ、17a,17b 伝送路スイッチ、18 伝送路スイッチ。
Claims (6)
- 入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、
上記第1の伝送路スイッチにより、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、
上記複数の演算ブロックにより信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、
上記演算ブロックが、
上記複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、
上記演算用プロセッサの信号処理の処理結果から不要反射波であるクラッタの有無を判定し、クラッタの有無に応じて上記第1の伝送路スイッチ及び上記第2の伝送路スイッチを制御するクラッタ状況認識プロセッサとを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 演算ブロックが、
第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、クラッタ状況認識プロセッサの制御により、上記受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、
上記各演算用プロセッサからの出力結果を、上記クラッタ状況認識プロセッサの制御により、上記受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを
備えたことを特徴とする請求項1記載のレーダ信号処理装置。 - 入力される複数の受信信号を各周期毎に振り分ける第1の伝送路スイッチと、
上記第1の伝送路スイッチにより、各周期毎に振り分けられた複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算ブロックと、
上記複数の演算ブロックにより信号処理が実行された複数の受信信号を、各受信信号毎に出力する第2の伝送路スイッチとを備え、
上記演算ブロックが、
上記複数の受信信号の信号処理を実行する複数の演算用プロセッサと、
あらかじめ通知された送信パルスの周期に応じたレーダモードにより、上記演算用プロセッサの信号処理の負荷を予測し、予測結果に応じて上記第1の伝送路スイッチ及び上記第2の伝送路スイッチを制御するレーダモード制御プロセッサとを
備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 演算ブロックが、
第1の伝送路スイッチにより振り分けられた受信信号を、レーダモード制御プロセッサの制御により、上記受信信号毎に各演算用プロセッサに出力する入力制御器と、
上記各演算用プロセッサからの出力結果を、上記レーダモード制御プロセッサの制御により、上記受信信号毎に第2の伝送路スイッチに出力する出力制御器とを
備えたことを特徴とする請求項3記載のレーダ信号処理装置。 - 第1の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備え、
第2の伝送路スイッチが、複数の演算ブロックの各演算用プロセッサと連接された複数の受信信号毎の伝送路用ポートを備えた
ことを特徴とする請求項1又は請求項3のうちのいずれか1項記載のレーダ信号処理装置。 - 第1の伝送路スイッチが、入力した受信信号を複製して、入力した元の受信信号と複製した受信信号を出力し、
演算ブロックが、第1の伝送路スイッチからの元の受信信号と複製した受信信号を入力し、各演算用プロセッサにより処理を分割して実行する
ことを特徴とする請求項1、請求項3又は請求項5のうちのいずれか1項記載のレーダ信号処理装置。
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