JP3772522B2 - Pulse radar equipment - Google Patents

Pulse radar equipment Download PDF

Info

Publication number
JP3772522B2
JP3772522B2 JP08089798A JP8089798A JP3772522B2 JP 3772522 B2 JP3772522 B2 JP 3772522B2 JP 08089798 A JP08089798 A JP 08089798A JP 8089798 A JP8089798 A JP 8089798A JP 3772522 B2 JP3772522 B2 JP 3772522B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
range
target
integrator
output signal
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP08089798A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11281734A (en
Inventor
照幸 原
耕一 北島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP08089798A priority Critical patent/JP3772522B2/en
Publication of JPH11281734A publication Critical patent/JPH11281734A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3772522B2 publication Critical patent/JP3772522B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、距離分解能が目標の大きさよりも小さいパルスレーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は従来のパルスレーダ装置を示すものであり、図１３において、１は安定化局部発信器、２は基準中間周波数信号発生器、３ａ，３ｂは周波数混合器、４はパルス変調器、５は電力増幅器、６は送受切替器、７はアンテナ、８は中間周波数増幅器、９は９０度ハイブリッド器、１０ａ，１０ｂは位相検波器、１１ａ，１１ｂはＡ／Ｄ変換器、１２は包絡線検波器、１３はコヒーレント積分器、１４は目標検出器、１５は表示器、１６は目標である。また、２１は１〜６，８〜１０をまとめた送受信器である。
【０００３】
上記の従来のパルスレーダ装置の動作について図１３を参照して説明する。安定化局部発信器１で発生した信号と、基準中間周波数信号発生器２で発生した信号は、共に、周波数混合器３ａに入力される。周波数混合器３ａでは、安定化局部発信器１で発生した信号の周波数と、基準中間周波数との和の周波数の送信キャリア信号を生成し、パルス変調器４に出力する。パルス変調器４では、周波数混合器３ａからの入力信号に対して、あらかじめ定めたパルス幅ＴとＰＲＩのパルス変調を行う。ただし、ＰＲＩは、ある送信パルスに対する目標１６からの反射パルスが受信されるまで、次のパルスを送信しないように、十分長い時間としている。パルス変調器４の出力信号は、電力増幅器５に入力され、電力の増幅が行われ、送受切替器６を経て、アンテナ７より、送信パルスＳｔとして空間へ放射される。送信パルスＳｔは目標１６に反射し、目標反射信号Ｓｒとなってアンテナ７で受信され、送受切替器６を経て、周波数混合器３ｂに入力される。また、周波数混合器３ｂには、安定化局部発信器１で発生した倍号も入力される。周波数混合器３ｂでは、受信信号のキャリア信号の周波数と安定化局部発信器１で発生した信号の差の周波数の信号、すなわち中間周波数の信号を生成する。周波数混合器３ｂの出力信号は、中間周波数増幅器８へ入力され、電力の増幅が行われ、その後２分されて、それぞれ、位相検波器１０ａ，１０ｂに入力される。一方、基準中間周波数信号発生器２で発生した信号は、９０度ハイブリッド器９で９０度の位相差を持った２つの信号に分離され、位相検波器１０ａ，１０ｂに入力される。位相検波器１０ａおよび１０ｂでは、中間周波数増幅器８の出力信号と９０度ハイブリッド器３の出力信号から、中間周波数と基準中間周波数の差の周波数を持ち、互いに９０度の位相差を持つＩ成分、Ｑ成分のビデオ信号を生成する。生成されたＩ，Ｑビデオ信号は、サンプリング周波数が１／ＴのＡ／Ｄ変換器１１ａ，１１ｂに入力され、パルス幅Ｔと同じ間隔のレンジビン毎に分割されたディジタルＩ，Ｑビデオ信号に変換される。包絡線検波器１２では、Ａ／Ｄ変換器１１ａから出力され、ディジタルＩビデオ信号の２乗とＡ／Ｄ変換器１１ｂから出力されるディジタルＱビデオ信号の２乗の和、あるいは和の平方根をすべてのレンジビンに対して求め、ノンコヒーレント積分器１３に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対する包絡線検波器１２の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的に目標１６からの反射信号と雑音電力比（ＳＮ比）を改善し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、全てのレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合は目標検出と判断し、そのレンジビンの情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
パルスレーダにおいて、分離して検出できる２つの目標の距離差の最小値を距離分解能ｄＲといい、パルス幅Ｔと光速ｃを用いて数１で表される。
【０００５】
【数１】

Figure 0003772522
【０００６】
上記数１からもあきらかなように、パルス幅Ｔが小さいほど、距離分解能も小さくなる。
【０００７】
図１４は、距離分解能が目標寸法よりも大きい場合の送信パルスと包絡線検波器出力信号の関係を示した図である。図１４において、１６は目標、Ｓｔは送信パルス、Ｓａは包絡線検波器出力信号、Ｓａｍは包絡線検波器出力信号Ｓａ中の目標１６からの反射信号成分である。１つの送信パルスＳｔに対する包絡線検波器出力信号Ｓａは、パルス幅Ｔと同じ時間間隔のレンジビン毎に分割される。距離分解能が目標寸法よりも大きい場合、包絡線検波器出力信号Ｓａ中の目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは１つのレンジビンにしか現れない。
【０００８】
図１５は、従来のパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも大きい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図１５において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓａｍは、先に図１４で説明した通りであり、Ｓｂはノンコヒーレント積分器出力信号である。先にも述べたように、包絡線検波器出力信号Ｓａ中の目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは１つのレンジビンにしか現れない。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対する包絡線検波器出力信号Ｓａを同じレンジビンどうしで加算する。そのため、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号Ｓｂにも、目標１６からの反射信号は１つのレンジビンにしか生じない。ただし、図１５では加算する包絡線検波器出力信号Ｓａの数を３としている。そのため、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号全部と行われる。すなわち、すべての目標１６からの反射信号が目標検出に用いられる。
【０００９】
近年、パルス幅の短いパルスを用いる、あるいはパルス圧縮等の処理を用いることによって、目標寸法よりも小さい距離分解能を得、目標の検出、測距の他に、クラッタ抑圧、あるいは、目標形状の認識識別をもパルスレーダ装置で行うことが考えられている。
【００１０】
図１６は、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の送信パルスと包絡線検波器出力信号の関係を示したものである。図１６において、１６，Ｓｔ，Ｓａ，Ｓａｍは、先に図１４で説明した通りである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合は、レンジビンの間隔も狭くなり、包絡線検波器出力信号Ｓａ中の目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。
【００１１】
図１７は、目標寸法よりも距離分解能が小さい場合の従来のパルスレーダ装置における目標検出処理の信号の流れを表した図である。図１７において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓａｍは、先に図１４、および図１５で説明した通りである。前にも述べたように、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合は、包絡線検波器出力信号Ｓａ中の目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対する包絡線検波器出力信号Ｓａを同じレンジビンどうしで加算する。そのため、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂにも、目標１６からの反射信号成分は連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ただし、図１７では積分に用いる包絡線検波器出力信号Ｓａの数を３としている。そのため、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号の全部と行うのではなく、連続する複数のレンジビンに分散された目標１６からの反射信号の中の最大値と行われる。よって、連続する複数のレンジビンに分散された目標１６からの反射信号の中の最大値以外の目標１６からの反射信号は目標検出には用いられず、目標検出性能が劣化するという課題がある。
【００１２】
この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、目標寸法より小さい距離分解能を有するパルスレーダ装置において、目標１６からの反射信号を無駄にすることなく用いることによって、目標検出性能を向上するパルスレーダ装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、第２の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、前記受信機から出力されるすべてのレンジビンの受信ビデオ信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの受信ビデオ信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を加算するレンジ積分器と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記比較器の出力信号の加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、第３の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する相関器と、前記相関器の出力信号を加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、第４の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、前記受信機から出力されるすべてのレンジビンの受信ビデオ信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの受信ビデオ信号のみを出力する相関器と、前記相関器の出力信号を加算するレンジ積分器と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記レンジ積分器の出力信号の加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、第５の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する相関器と、前記相関器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの前記相関器の出力信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、第６の発明によるパルスレーダ装置は、あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、前記受信機から出力されるすべてのレンジビンの受信ビデオ信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの前記受信機出力信号を出力する相関器と、前記相関器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの前記相関器の出力信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を加算するレンジ積分器と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記レンジ積分器の出力信号の加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記ノンコヒーレント積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図１において７，１１から１６，２１は、先に図１３で説明した通りである。また、１７は比較器、１８はレンジ積分器である。この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なるノンコヒーレント積分器１３以降について図１を用いて説明する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対する包絡線検波器１２の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的にＳＮ比を改善し、その結果を比較器１７に出力する。比較器１７では、全てのレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴＲ１との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴＲ１より大きいレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号を比較器１７の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。また、スレッショルドレベルＴＲ１よりも大きいレンジビンの情報を目標検出器１４に出力する。レンジ積分器１８では、比較器１７の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、レンジ積分器１８の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、レンジ積分器１８の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、比較器１７からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、その平均値を表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態１を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図２において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓａｍは、先に図１４、および図１５で説明した通りであり、Ｓｃは比較器出力信号、Ｓｄはレンジ積分器出力信号である。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器出力信号中Ｓａに、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対する包絡線検波器出力信号Ｓａを同じレンジビンどうしで加算する。そのため、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂにも、目標１６からの反射信号成分も連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ただし、図２では、積分に用いる包絡線検波器出力信号Ｓａの数を３としている。比較器１７では、すべてのレンジビンのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂと、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴＲ１との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴＲ１より大きいノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂのみを、比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力する。図２の例では、目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂが、スレッショルドレベルＴＲ１よりも大きいため、比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、３つのレンジビンの比較器出力信号Ｓｃを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、目標検出器１４に出力する。
【００２１】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含んだ３つのレンジビンの和の値と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増え、目標検出性能を改善することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図３において７，１１から１８，２１は、先に図１、および図１３で説明した通りである。この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なる包絡線検波器１２以降について図３を用いて説明する。包絡線検波器１２では、Ａ／Ｄ変換器１１ａから出力されるディジタルＩビデオ信号の２乗とＡ／Ｄ変換器１１ｂから出力されるディジタルＱビデオ信号の２条の和、あるいは和の平方根をすべてのレンジビンに対して求め、比較器１７に出力する。比較器１７では、すべてのレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴｒ２との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴｒ２より大きいレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号のみを比較器１７の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。また、スレッショルドレベルＴｒ２よりも大きいレンジビンの情報を目標検出器１４に出力する。レンジ積分器１８では、比較器１７の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果をノンコヒーレント積分器１３に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対するレンジ積分器１８の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的にＳＮ比を改善し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、比較器１７からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、その平均値を表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００２３】
図４は、この発明の実施の形態２を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図４において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓａｍは、先に図２、図１４、および図１５で説明した通りである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器の出力信号中に、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。比較器１７では、すべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓａと、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴＲ２との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴＲ２より大きい包絡線検波器出力信号Ｓａのみを比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力する。図４の例では、包絡線検波器出力信号Ｓａの中で目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓａが、スレッショルドレベルＴＲ２よりも大きいため、比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、３つのレンジビンの比較器出力信号Ｓｃを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、ノンコヒーレント積分器１３に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対するレンジ積分器出力信号Ｓｄを加算し、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂとして、目標検出器１４に出力する。ただし、図４では、積分に用いるレンジ積分器出力信号Ｓｄの数を３としている。
【００２４】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンの信号の和と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増えるため、目標検出性能を改善することができる。さらに、実施の形態１では、ノンコヒーレント積分後にレンジ積分を行うため、ノンコヒーレント積分をすべてのレンジビンに対して行う必要があるのに対し、この実施の形態では、ノンコヒーレント積分を行う前にレンジ積分を行うために、ノンコヒーレント積分は、１つのレンジビンに対して行うことと等価となり、演算時間の短縮、およびコヒーレント積分に用いるメモリーの削減を行うことができる。
【００２５】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図５において７，１１から１６，１８，２１は、先に図１、および図１３で説明した通りである。また、１９はメモリー、２０は相関器である。この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なるノンコヒーレント積分器１３以降について図５を用いて説明する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対する包絡線検波器１２の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的にＳＮ比を改善し、その結果を相関器２０に出力する。相関器２０では、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データとノンコヒーレント積分器１３の出力信号を用いて相関処理を行い、数２に示す相関係数Ａ（ｍ）を計算し、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを求める。ただし、ここでは、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号をｕ（ｍ）、レンジビンの数をＭ、メモリー１９に記録されている目標形状データをｖ（ｐ）、形状構成する信号数をＰとしている。
【００２６】
【数２】
Figure 0003772522
【００２７】
求めたＡ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを用いて、Ｐが奇数の場合は、数３で示す範囲のレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号を、Ｐが偶数の場合は、数４で示す範囲のレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号を相関器２０の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。また，Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘの情報を目標検出器１４に出力する。
【００２８】
【数３】
Figure 0003772522
【００２９】
【数４】
Figure 0003772522
【００３０】
レンジ積分器１８では、相関器２０の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、レンジ積分器１８の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、レンジ積分器１８の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、相関器２０からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００３１】
図６は、この発明の実施の形態３を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図６において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｄ，Ｓａｍは、先に図２、図１４、および図１５で説明した通りであり、Ｓｅは相関器出力信号、Ｓｒｐは目標の形状データである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器出力信号Ｓａの中に、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対する包絡線検波器出力信号Ｓａを同じレンジビンどうしで加算する。そのため、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂにも、目標１６からの反射信号成分も連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ただし、図６では、積分に用いる包絡線検波器出力信号Ｓａの数を３としている。相関器２０では、すべてのレンジビンのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂと、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データとを用いて、先に述べた相関処理を行い、その結果を相関器出力信号Ｓｅとしてレンジ積分器１８に出力する。図６の例では、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂの中で、目標１６からの反射信号を含む５つのすべてのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂが、相関器出力信号Ｓｅとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、５つのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、目標検出器１４に出力する。
【００３２】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含んだ５つのレンジビンの和の値と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増えるため、目標検出性能を改善することができる。さらに、実施の形態１では、レンジ積分に用いる目標１６からの反射信号をスレッショルドレベルを用いた強度判定で持って選別していたのに対し、この実施の形態では、あらかじめ求めた目標形状データとの相関処理によって選別することによって、目標以外の強度の大きい反射信号を、目標反射信号と誤って、レンジ積分を用いる可能性が少なくなり、誤った検出をする確率が減る。
【００３３】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図７において７，１１から１６，１８から２１は、先に図１，５および１３で説明した通りである。この動作を、従来のパルスレーダ装置と動作の異なる包絡線検波器１２以降について図７を用いて説明する。包絡線検波器１２では、Ａ／Ｄ変換器１１ａから出力されるディジタルＩビデオ信号の２乗とＡ／Ｄ変換器１１ｂから出力されるディジタルＱビデオ信号の２条の和、あるいは和の平方根をすべてのレンジビンに対して求め、相関器２０に出力する。相関器２０では、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データと包絡線検波器１２の出力信号を用いて相関処理を行い、数５に示す相関係数Ａ（ｍ）を計算し、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを求める。ただし、ここでは、包絡線検波器１２の出力信号をｗ（ｍ）、レンジビンの数をＭ、メモリー１９に記録されている目標形状データをｖ（ｐ）、形状構成する信号数をＰとしている。
【００３４】
【数５】
Figure 0003772522
【００３５】
求めたＡ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを用いて、Ｐが奇数の場合は、数３で示す範囲のレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号を、Ｐが偶数の場合は、数４で示す範囲のレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号を相関器２０の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。また，Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘの情報を目標検出器１４に出力する。レンジ積分器１８では、相関器２０の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果を目標検出器１４に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対するレンジ積分器１８の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的にＳＮ比を改善し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、相関器２０からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００３６】
図８は、この発明の実施の形態４を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図８において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｒｐ，Ｓａｍは、先に図２、図６、図１４、および図１５で説明した通りである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器の出力信号中に、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。相関器２０では、すべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓｂと、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データＳｒｐとを用いて、先に述べた相関処理を行い、その結果を相関器出力信号Ｓｅとしてレンジ積分器１８に出力する。図８の例では、包絡線検波器出力信号Ｓａの中で、目標１６からの反射信号を含む５つすべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓａが、相関器出力信号Ｓｅとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、５つのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、目標検出器１４に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対するレンジ積分器出力信号Ｓｄを加算し、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂとして、目標検出器１４に出力する。ただし、図８では、積分に用いるレンジ積分器出力信号Ｓｄの数を３としている。
【００３７】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含む５つのレンジビンの信号の和と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増えるため、目標検出性能を改善することができる。また、実施の形態１では、レンジ積分に用いる目標１６からの反射信号をスレッショルドを用いた強度判定でもって選別していたのに対し、この実施の形態では、あらかじめ求めた目標形状データとの相関処理によって選別することによって、目標以外の強度の大きい反射信号を、目標反射信号と誤って、レンジ積分を用いる可能性が少なくなり、誤った検出をする確率が減る。さらに、実施の形態３では、ノンコヒーレント積分後に、レンジ積分を行うため、ノンコヒーレント積分をすべてのレンジビンに対して行う必要があるのに対し、この実施の形態では、ノンコヒーレント積分を行う前にレンジ積分を行うために、ノンコヒーレント積分は、１つのレンジビンに対して行うことと等価となり、演算時間の短縮、およびコヒーレント積分に用いるメモリーの削減を行うことができる。
【００３８】
実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図９において７，１１から２１は、先に図１，５，１３で説明した通りである。この動作を、実施の形態３との異なる相関器２０以降について図９を用いて説明する。すべてのレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号は、相関器２０に入力される。相関器２０では、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データとノンコヒーレント積分器１３の出力信号を用いて相関処理を行い、数２に示す相関係数Ａ（ｍ）を計算し、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを求める。ただし、ここでは、ノンコヒーレント積分器１３のの出力信号をｕ（ｍ）、レンジビンの数をＭ、メモリー１９に記録されている目標形状データをｖ（ｐ）、形状構成する信号数をＰとしている。求めたＡ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを用いて、Ｐが奇数の場合は、数３で示す範囲のレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号を、Ｐが偶数の場合は、数４で示す範囲のレンジビンのノンコヒーレント積分器１３の出力信号を相関器２０の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。また、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘの情報を目標検出器１４に出力する。比較器１７では、相関器２０の出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴｒ３との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴｒ３より大きいレンジビンの相関器２０の出力信号のみを比較器１７の出力信号として、レンジ積分器１８に出力する。レンジ積分器１８では、比較器１７の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果をレンジ積分器１８の出力信号として目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、レンジ積分器１８の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、レンジ積分器１８の出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、相関器２０からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００３９】
図１０は、この発明の実施の形態５を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図１０において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｒｐ，Ｓａｍは、先に図２、図６、図１４、および図１５で説明した通りである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器の出力信号中に、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対する包絡線検波器出力信号Ｓａを同じレンジビンどうしで加算する。そのため、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂにも、目標１６からの反射信号成分も連続する複数のレンジビンに分散して現れる。ただし、図１０では、積分に用いる包絡線検波器出力信号Ｓａの数を３としている。相関器２０では、すべてのレンジビンのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂと、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データとを用いて、先に述べた相関処理を行い、その結果を相関器出力信号Ｓｅとして比較器１７に出力する。図１０の例では、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂの中で、目標１６からの反射信号を含む５つすべてのレンジビンのノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂが、相関器出力信号Ｓｅとして比較器１７に出力される。比較器１７では、すべてのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅとあらかじめ定めたスレッショルドレベルＴＲ３との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴＲ３より大きい相関器出力信号Ｓｅのみを比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力する。図１０の例では、目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅが、スレッショルドレベルＴＲ３よりも大きいため、比較器１７の出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、３つのレンジビンの比較器出力信号Ｓｃを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、目標検出器１４に出力する。
【００４０】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含んだ３つのレンジビンの和の値と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増え、目標検出性能を改善することができる。さらに、実施の形態３では、相関処理によって、目標１６からの反射信号と判別されたすべてのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅを用いてレンジ積分していたのに対し、この実施の形態では、レンジ積分の前に、相関器出力信号Ｓｅと、スレッショルドレベルＴｒ３との強度の比較を行う比較器１７を設け、スレッショルドレベルＴｒ３よりも大きい、すなわちＳＮ比の高いレンジビンの相関器出力信号Ｓｅのみを用いてレンジ積分を行う。このことによって、レンジビン間の目標１６からの反射信号の強度差が大きい場合に、レンジ積分に用いる相関器出力信号Ｓｅの平均のＳＮ比が低減することを抑圧し、目標検出性能の劣化を防ぐことができる。
【００４１】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６を示すパルスレーダ装置の構成図であり、図１１において７，１１から２１は先に図１，５，１３で説明した通りである。この動作を、実施の形態４と動作の異なる包絡線検波器１２以降について図１１を用いて説明する。すべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号は、相関器２０に入力される。相関器２０では、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標レンジプロフィルデータと包絡線検波器１２の出力信号を用いて相関処理を行い、数５に示す相関係数Ａ（ｍ）を計算し、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを求める。ただし、ここでは、包絡線検波器１２の出力信号をｗ（ｍ）、レンジビンの数をＭ、メモリー１９に記録されている目標形状データをｖ（ｐ）、形状構成する信号数をＰとしている。求めたＡ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘを用いて、Ｐが奇数の場合は、数３で示す範囲のレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号を、Ｐが偶数の場合は、数４で示す範囲のレンジビンの包絡線検波器１２の出力信号を相関器２０の出力信号として比較器１７に出力する。また、Ａ（ｍ）が最大値をとるレンジビンｍ＿ｍａｘの情報を目標検出器１４に出力する。比較器１７では、相関器２０の出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴｒ４との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴｒ４より大きいレンジビンの相関器２０の出力信号のみを比較器１７の出力信号としてレンジ積分器１８に出力する。レンジ積分器１８では、比較器１７の出力信号を異なるレンジビンで加算し、その結果をレンジ積分器１８の出力信号としてノンコヒーレント積分器１３に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、目標１６からの反射信号の検出性能を向上するために、あらかじめ定めた積分数の連続する送信パルスに対するレンジ積分器１８の出力信号を、同じレンジビンどうしで加算することによって、等価的にＳＮ比を改善し、その結果を目標検出器１４に出力する。目標検出器１４では、ノンコヒーレント積分器１３の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率Ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとを比較し、ノンコヒーレント積分器出力信号が、スレッショルドレベルＴｓよりも大きい場合を目標検出と判断し、相関器２０からのレンジビン情報から目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を求め、表示器１５に出力する。表示器１５では、目標検出器１４からの情報をもとに、目標１６とパルスレーダ装置との相対距離を表示する。
【００４２】
図１２は、この発明の実施の形態６を示すパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。図１２において、Ｓｔ，Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｒｐ，Ｓａｍは、先に図２、図６、図１４、および図１５で説明した通りである。距離分解能が目標寸法よりも小さい場合、先に発明が解決しようとしている課題で述べたように、包絡線検波器の出力信号中に、目標１６からの反射信号成分Ｓａｍは連続する複数のレンジビンに分散して現れる。相関器２０では、すべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓｂと、あらかじめ求めてメモリー１９に記録しておいた目標形状データＳｒｐとを用いて、先に述べた相関処理を行い、その結果を相関器出力信号Ｓｅとして比較器１７に出力する。図１２の例では、包絡線検波器出力信号Ｓａの中で、目標１６からの反射信号を含む５つすべてのレンジビンの包絡線検波器出力信号Ｓａが、相関器出力信号Ｓｅとして比較器１７に出力される。比較器１７では、すべてのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅと、あらかじめ定めたスレッショルドレベルＴＲ４との大きさの比較を行い、スレッショルドレベルＴＲ４より大きい相関器出力信号Ｓｅのみを比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力する。図１２の例では、相関器出力信号Ｓｅの中で目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅが、スレッショルドレベルＴＲ４よりも大きいため、比較器出力信号Ｓｃとしてレンジ積分器１８に出力される。レンジ積分器１８では、３つのレンジビンの比較器の出力信号Ｓｃを加算し、レンジ積分器出力信号Ｓｄとして、ノンコヒーレント積分器１３に出力する。ノンコヒーレント積分器１３では、複数の送信パルスに対するレンジ積分器出力信号Ｓｄを加算し、ノンコヒーレント積分器出力信号Ｓｂとして、目標検出器１４に出力する。ただし、図１２では、積分に用いるレンジ積分器出力信号Ｓｄの数を３としている。
【００４３】
よって、目標検出器１４における誤警報確率ｐｆａより求まるスレッショルドレベルＴｓとの比較は、目標１６からの反射信号を含む３つのレンジビンの和の信号の和と行うこととなり、目標検出に用いる目標１６からの反射信号が従来のパルスレーダ装置より増えるため、目標検出性能を改善することができる。さらに、実施の形態４では、相関処理によって、目標１６からの反射信号と判別されたすべてのレンジビンの相関器出力信号Ｓｅを用いてレンジ積分していたのに対し、レンジ積分の前に、相関器出力信号Ｓｅと、スレッショルドレベルＴｒ４との強度の比較を行う比較器１７を設け、スレッショルドレベルＴｒ４よりも大きい、すなわちＳＮ比の高いレンジビンの相関器出力信号Ｓｅのみを用いてレンジ積分を行う。このことによって、レンジビン間の目標１６からの反射信号の強度差が大きい場合に、レンジ積分に用いる相関器出力信号Ｓｅの平均のＳＮ比が低減することを抑圧し、目標検出性能の劣化を防ぐことができる。
【００４４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上するパルスレーダ装置を得ることができる。
【００４５】
また、第２の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上することができ、第１の発明に比べ、処理時間が短く、メモリー容量の少ないパルスレーダ装置を得ることができる。
【００４６】
また、第３の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上することができ、第１の発明に比べ、目標以外の反射信号を誤って、積分する可能性が小さくなり、目標以外の反射信号を、誤って検出する確率が少ないパルスレーダ装置を得ることができる。
【００４７】
また、第４の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上することができ、第１の発明に比べ、目標以外の反射信号を誤って、積分する可能性が小さくなり、目標以外の反射信号を、誤って検出する確率が少なく、第３の発明に比べ、処理時間が短く、メモリー容量の少ないパルスレーダ装置を得ることができる。
【００４８】
また、第５の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上することができ、第３の発明に比べ、レンジビン間の目標からの反射信号の強度差が大きい場合の目標の検出性能の劣化を抑圧するパルスレーダ装置を得ることができる。
【００４９】
また、第６の発明によれば、目標寸法より小さい距離分解能を持つ場合にでも、目標からの反射信号を無駄にすることなく積分し、目標検出性能を向上することができ、第４の発明に比べ、レンジビン間の目標からの反射信号の強度差が大きい場合の目標の検出性能の劣化を抑圧するパルスレーダ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態１を示す構成図である。
【図２】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態１において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図３】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態２を示す構成図である。
【図４】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態２において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図５】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態３を示す構成図である。
【図６】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態３において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図７】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態４を示す構成図である。
【図８】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態４において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図９】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態５を示す構成図である。
【図１０】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態５において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図１１】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態６を示す構成図である。
【図１２】 この発明によるパルスレーダ装置の実施の形態６において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図１３】 従来のパルスレーダ装置を示す構成図である。
【図１４】 距離分解能が目標寸法よりも大きい場合の送信パルスと包絡線検波器出力信号の関係を示した図である。
【図１５】 従来のパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも大きい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【図１６】 距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の送信パルスと包絡線検波器出力信号の関係を示した図である。
【図１７】 従来のパルスレーダ装置において、距離分解能が目標寸法よりも小さい場合の目標検出処理の信号の流れを表した図である。
【符号の説明】
１ 安定化局部発信器、２ 基準中間周波数信号発生器、３ 周波数混合器、４ パルス変調器、５ 電力増幅器、６ 送受切替器、７ アンテナ、８ 中間周波数増幅器、９ ９０度ハイブリッド器、１０ 位相検波器、１１ Ａ／Ｄ変換器、１２ 包絡線検波器、１３ コヒーレント積分器、１４ 目標検出器、１５ 表示器、１６ 目標、１７ 比較器、１８ レンジ積分器、１９ メモリー、２０ 相関器、２１ 送受信器、Ｓｔ 送信パルス、Ｓａ 包絡線検波器出力信号、Ｓｂ ノンコヒーレント積分器出力信号、Ｓｃ 比較器出力信号、Ｓｄ レンジ積分器出力信号、Ｓｅ 相関器出力信号、Ｓｒｐ 目標形状データ、Ｓａｍ 包絡線検波器出力信号中の目標からの反射信号成分。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pulse radar device having a distance resolution smaller than a target size.
[0002]
[Prior art]
FIG. 13 shows a conventional pulse radar apparatus. In FIG. 13, 1 is a stabilized local oscillator, 2 is a reference intermediate frequency signal generator, 3a and 3b are frequency mixers, 4 is a pulse modulator, 5 Is a power amplifier, 6 is a transmission / reception switch, 7 is an antenna, 8 is an intermediate frequency amplifier, 9 is a 90-degree hybrid, 10a and 10b are phase detectors, 11a and 11b are A / D converters, and 12 is envelope detection. 13 is a coherent integrator, 14 is a target detector, 15 is a display, and 16 is a target. Reference numeral 21 denotes a transmitter / receiver in which 1 to 6 and 8 to 10 are collected.
[0003]
The operation of the conventional pulse radar apparatus will be described with reference to FIG. Both the signal generated by the stabilized local oscillator 1 and the signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 2 are input to the frequency mixer 3a. The frequency mixer 3 a generates a transmission carrier signal having the sum of the frequency of the signal generated by the stabilized local transmitter 1 and the reference intermediate frequency and outputs the transmission carrier signal to the pulse modulator 4. The pulse modulator 4 performs pulse modulation with a predetermined pulse width T and PRI on the input signal from the frequency mixer 3a. However, the PRI is set to a sufficiently long time so that the next pulse is not transmitted until a reflected pulse from the target 16 for a certain transmission pulse is received. The output signal of the pulse modulator 4 is input to the power amplifier 5, power is amplified, passes through the transmission / reception switch 6, and is radiated from the antenna 7 to the space as a transmission pulse St. The transmission pulse St is reflected by the target 16 and is received by the antenna 7 as a target reflection signal Sr, and is input to the frequency mixer 3b via the transmission / reception switch 6. Further, the frequency mixer 3b is also input with a double number generated by the stabilized local transmitter 1. The frequency mixer 3b generates a signal having a frequency that is the difference between the frequency of the carrier signal of the received signal and the signal generated by the stabilizing local transmitter 1, that is, a signal having an intermediate frequency. The output signal of the frequency mixer 3b is input to the intermediate frequency amplifier 8, the power is amplified, and then divided into two and input to the phase detectors 10a and 10b, respectively. On the other hand, the signal generated by the reference intermediate frequency signal generator 2 is separated into two signals having a phase difference of 90 degrees by the 90-degree hybrid unit 9 and input to the phase detectors 10a and 10b. In the phase detectors 10a and 10b, from the output signal of the intermediate frequency amplifier 8 and the output signal of the 90 degree hybrid 3, an I component having a frequency difference between the intermediate frequency and the reference intermediate frequency and having a phase difference of 90 degrees from each other, A Q component video signal is generated. The generated I and Q video signals are input to A / D converters 11a and 11b having a sampling frequency of 1 / T, and converted into digital I and Q video signals divided for each range bin having the same interval as the pulse width T. Is done. The envelope detector 12 outputs the sum of the square of the digital I video signal output from the A / D converter 11a and the square of the digital Q video signal output from the A / D converter 11b, or the square root of the sum. Obtained for all range bins and outputs to non-coherent integrator 13. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the envelope detector 12 with respect to continuous transmission pulses having a predetermined integral number is added between the same range bins. Thus, the reflected signal from the target 16 and the noise power ratio (S / N ratio) are equivalently improved, and the result is output to the target detector 14. The target detector 14 compares the output signal of the non-coherent integrator 13 of all the range bins with a threshold level Ts obtained from a predetermined false alarm probability pfa, and the output signal of the non-coherent integrator 13 is the threshold level Ts. If it is greater than the range, it is determined that the target is detected, the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the information of the range bin, and is output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the pulse radar, the minimum value of the distance difference between two targets that can be detected separately is called a distance resolution dR, and is expressed by Equation 1 using the pulse width T and the speed of light c.
[0005]
[Expression 1]
Figure 0003772522
[0006]
As is clear from Equation 1, the smaller the pulse width T, the smaller the distance resolution.
[0007]
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the transmission pulse and the envelope detector output signal when the distance resolution is larger than the target dimension. In FIG. 14, 16 is a target, St is a transmission pulse, Sa is an envelope detector output signal, and Sam is a reflected signal component from the target 16 in the envelope detector output signal Sa. The envelope detector output signal Sa for one transmission pulse St is divided for each range bin having the same time interval as the pulse width T. When the distance resolution is larger than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 in the envelope detector output signal Sa appears only in one range bin.
[0008]
FIG. 15 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is larger than the target dimension in the conventional pulse radar apparatus. In FIG. 15, St, Sa, and Sam are as described above with reference to FIG. 14, and Sb is a non-coherent integrator output signal. As described above, the reflected signal component Sam from the target 16 in the envelope detector output signal Sa appears only in one range bin. The non-coherent integrator 13 adds the envelope detector output signal Sa for a plurality of transmission pulses between the same range bins. Therefore, also in the output signal Sb of the non-coherent integrator 13, the reflected signal from the target 16 is generated only in one range bin. However, in FIG. 15, the number of envelope detector output signals Sa to be added is three. Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with all the reflected signals from the target 16. That is, the reflected signals from all targets 16 are used for target detection.
[0009]
In recent years, distance resolution smaller than the target dimension is obtained by using a pulse with a short pulse width or processing such as pulse compression, and in addition to target detection and distance measurement, clutter suppression or target shape recognition is achieved. It is considered that identification is also performed by a pulse radar device.
[0010]
FIG. 16 shows the relationship between the transmission pulse and the envelope detector output signal when the distance resolution is smaller than the target dimension. In FIG. 16, 16, St, Sa, and Sam are as described above with reference to FIG. When the distance resolution is smaller than the target dimension, the interval between the range bins is also narrowed, and the reflected signal component Sam from the target 16 in the envelope detector output signal Sa appears dispersed in a plurality of continuous range bins.
[0011]
FIG. 17 is a diagram showing a signal flow of target detection processing in a conventional pulse radar apparatus when the distance resolution is smaller than the target dimension. In FIG. 17, St, Sa, Sb, and Sam are as described above with reference to FIGS. As described above, when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 in the envelope detector output signal Sa appears dispersed in a plurality of continuous range bins. The non-coherent integrator 13 adds the envelope detector output signal Sa for a plurality of transmission pulses between the same range bins. Therefore, also in the non-coherent integrator output signal Sb, the reflected signal component from the target 16 appears dispersed in a plurality of continuous range bins. However, in FIG. 17, the number of envelope detector output signals Sa used for integration is three. Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is not performed with all the reflected signals from the target 16, but the reflected signals from the target 16 distributed in a plurality of continuous range bins. Done with the maximum value of. Therefore, the reflected signal from the target 16 other than the maximum value among the reflected signals from the target 16 dispersed in a plurality of continuous range bins is not used for target detection, and there is a problem that target detection performance deteriorates.
[0012]
The present invention has been made to solve such a problem. In a pulse radar apparatus having a distance resolution smaller than the target dimension, the reflected signal from the target 16 is used without wasting, so that the target detection performance can be improved. An object is to obtain an improved pulse radar device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse radar device including: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and PRI; and a transmission / reception switch that switches the transmission signal between transmission and reception signals at the PRI timing. An antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and a reception video signal obtained by dividing the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution A non-coherent integrator that adds the received video signals of the respective range bins output from the receiver with respect to a transmission pulse having a predetermined integral number, and the non-coherent integrators that add the same range bins to each other. Compare the output signal of all the range bins with a predetermined threshold level. A comparator that outputs only the output signal of the non-coherent integrator of the range bin that is greater than the threshold level, a range integrator that adds the output signal of the comparator, and an output signal of the range integrator, A target detector is provided that compares a threshold level obtained from a false alarm probability and determines that the target signal is detected when the output signal of the range integrator is larger than the threshold level.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pulse radar device comprising: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and PRI; and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal of the transmission signal at a PRI timing. Via an antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and reception that divides the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. A receiver that converts to a video signal, a comparison that compares the received video signals of all the range bins output from the receiver with a predetermined threshold level, and outputs only the received video signals of the range bin that are greater than the threshold level. A range integrator for adding the output signals of the comparator, and a predetermined integration A non-coherent integrator for adding the output signal of the comparator to the transmission pulse of the non-coherent integrator, comparing the output signal of the non-coherent integrator with a threshold level determined from a predetermined false alarm probability, A target detector that judges that target output is detected when the output signal is larger than the threshold level.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a pulse radar device comprising: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and PRI; and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal of the transmission signal at a PRI timing. Via an antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and reception that divides the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. A receiver for converting to a video signal; a non-coherent integrator for adding the received video signals of each range bin output from the receiver to a transmission pulse of a predetermined integral number between the same range bins; and the non-coherent integration The output signals of all range bins from the instrument and the values that have been obtained and recorded in memory beforehand. Correlator that performs correlation processing with shape data, finds the range bin with the largest correlation coefficient, and outputs only the output signal of the non-coherent integrator of the range bin with the largest correlation coefficient and the predetermined number of range bins A range integrator for adding the output signal of the correlator, the output signal of the range integrator, and a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability, and the output signal of the range integrator is A target detector is provided that determines that the target is detected when the level is higher than the level.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pulse radar apparatus comprising: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and a PRI; and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal of the transmission signal at a PRI timing. Via an antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and reception that divides the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. Performs correlation processing between the receiver to convert to video signal, the received video signals of all the range bins output from the receiver, and the target shape data previously obtained and recorded in the memory, and has the largest correlation coefficient Obtain range bins and receive only the received video signals of the range bin with the largest correlation coefficient and the number of range bins before and after the predetermined number. An output correlator, a range integrator for adding the output signal of the correlator, a non-coherent integrator for adding the output signal of the range integrator to a predetermined number of integral transmission pulses, and the non-coherent integration A target detector that compares the output signal of the detector with a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability and determines that the target signal is detected when the output signal of the non-coherent integrator is larger than the threshold level. It is characterized by.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a pulse radar apparatus comprising: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and a PRI; and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal of the transmission signal at a PRI timing. Via an antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and reception that divides the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. A receiver for converting to a video signal; a non-coherent integrator for adding the received video signals of each range bin output from the receiver to a transmission pulse of a predetermined integral number between the same range bins; and the non-coherent integration The output signals of all range bins from the instrument and the values that have been obtained and recorded in memory beforehand. Correlator that performs correlation processing with shape data, finds the range bin with the largest correlation coefficient, and outputs only the output signal of the non-coherent integrator of the range bin with the largest correlation coefficient and the predetermined number of range bins A comparator that compares the output signals of all the range bins from the correlator with a predetermined threshold level, and outputs only the output signal of the correlator in the range bin that is greater than the threshold level; and The range integrator that adds the output signals, the output signal of the range integrator, and a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability are compared, and the case where the output signal of the range integrator is larger than the threshold level. A target detector for determining target detection is provided.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a pulse radar device comprising: a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and a PRI; and a transmission / reception switch that switches a transmission / reception signal of the transmission signal at a PRI timing. Via an antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and reception that divides the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. Performs correlation processing between the receiver to convert to video signal, the received video signals of all the range bins output from the receiver, and the target shape data previously obtained and recorded in the memory, and has the largest correlation coefficient Obtain the range bin, and the receiver output signal of the range bin with the largest correlation coefficient and the predetermined number of range bins before and after A correlator that outputs, a comparator that compares the output signals of all the range bins from the correlator with a predetermined threshold level, and outputs only the output signal of the correlator in a range bin that is greater than the threshold level; A range integrator that adds the output signal of the comparator, a non-coherent integrator that adds the output signal of the range integrator to a predetermined number of integral transmission pulses, and an output signal of the non-coherent integrator; A target detector is provided that compares a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability and determines that target output is detected when the output signal of the non-coherent integrator is larger than the threshold level.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 7, 11 to 16, 21 are the same as described above with reference to FIG. Reference numeral 17 is a comparator, and 18 is a range integrator. This operation will be described with reference to FIG. 1 for the non-coherent integrator 13 and the subsequent operations different from those of the conventional pulse radar apparatus. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the envelope detector 12 with respect to continuous transmission pulses having a predetermined integral number is added between the same range bins. Thus, the SN ratio is equivalently improved, and the result is output to the comparator 17. The comparator 17 compares the output signals of the non-coherent integrators 13 of all the range bins with a predetermined threshold level TR1, and outputs the output signals of the non-coherent integrator 13 of the range bins higher than the threshold level TR1. The output signal from the comparator 17 is output to the range integrator 18. In addition, the information of the range bin larger than the threshold level TR1 is output to the target detector 14. The range integrator 18 adds the output signals of the comparator 17 in different range bins and outputs the result to the target detector 14. The target detector 14 compares the output signal of the range integrator 18 with the threshold level Ts obtained from the predetermined false alarm probability Pfa, and the target detector 14 is configured to output the target signal when the output signal of the range integrator 18 is larger than the threshold level Ts. The relative distance between the target 16 and the pulse radar apparatus is obtained from the range bin information from the comparator 17 and the average value is output to the display unit 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0020]
FIG. 2 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar device showing the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, St, Sa, Sb, and Sam are as described above with reference to FIGS. 14 and 15, Sc is a comparator output signal, and Sd is a range integrator output signal. When the distance resolution is smaller than the target dimension, as described in the problem to be solved by the invention, the reflected signal component Sam from the target 16 is output to a plurality of continuous range bins in the envelope detector output signal Sa. Appears scattered. The non-coherent integrator 13 adds the envelope detector output signal Sa for a plurality of transmission pulses between the same range bins. Therefore, also in the non-coherent integrator output signal Sb, the reflected signal component from the target 16 appears dispersed in a plurality of continuous range bins. However, in FIG. 2, the number of envelope detector output signals Sa used for integration is three. The comparator 17 compares the magnitudes of the non-coherent integrator output signals Sb of all the range bins with a predetermined threshold level TR1, and compares only the non-coherent integrator output signal Sb larger than the threshold level TR1 with the comparator. The output signal Sc is output to the range integrator 18. In the example of FIG. 2, the non-coherent integrator output signal Sb of the three range bins including the reflected signal from the target 16 is larger than the threshold level TR1, and thus is output to the range integrator 18 as the comparator output signal Sc. In the range integrator 18, the comparator output signals Sc of the three range bins are added and output to the target detector 14 as the range integrator output signal Sd.
[0021]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with the value of the sum of the three range bins including the reflected signal from the target 16, and from the target 16 used for target detection. The reflected signal increases from the conventional pulse radar device, and the target detection performance can be improved.
[0022]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, reference numerals 7, 11 to 18, 21 are the same as those described above with reference to FIGS. This operation will be described with reference to FIG. 3 for the envelope detector 12 and the subsequent parts that are different in operation from the conventional pulse radar apparatus. In the envelope detector 12, the sum of the square of the digital I video signal output from the A / D converter 11a and the digital Q video signal output from the A / D converter 11b or the square root of the sum is obtained. Obtained for all range bins and output to comparator 17. The comparator 17 compares the output signals of the envelope detectors 12 of all the range bins with a predetermined threshold level Tr2, and outputs only the output signals of the envelope detectors 12 of the range bins greater than the threshold level Tr2. Is output as an output signal of the comparator 17 to the range integrator 18. Further, information on the range bin that is larger than the threshold level Tr2 is output to the target detector 14. The range integrator 18 adds the output signals of the comparator 17 in different range bins, The result Output to the non-coherent integrator 13. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the range integrator 18 with respect to continuous transmission pulses of a predetermined integral number, the same By adding between the range bins, the SN ratio is equivalently improved, and the result is output to the target detector 14. In the target detector 14, the output signal of the non-coherent integrator 13 is compared with the threshold level Ts obtained from a predetermined false alarm probability Pfa, and the output signal of the non-coherent integrator 13 is larger than the threshold level Ts. Is determined as target detection, the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the range bin information from the comparator 17, and the average value is output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0023]
FIG. 4 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar apparatus showing the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, St, Sa, Sb, Sc, Sd, and Sam are as described above with reference to FIGS. 2, 14, and 15. When the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 is output to a plurality of continuous range bins in the output signal of the envelope detector as described in the problem to be solved by the invention. Appears scattered. The comparator 17 compares the magnitudes of the envelope detector output signals Sa of all the range bins with a predetermined threshold level TR2, and outputs only the envelope detector output signal Sa greater than the threshold level TR2 as a comparator output. The signal Sc is output to the range integrator 18. In the example of FIG. 4, since the envelope detector output signal Sa of the three range bins including the reflected signal from the target 16 in the envelope detector output signal Sa is larger than the threshold level TR2, the comparator output signal Sc Is output to the range integrator 18. The range integrator 18 adds the comparator output signals Sc of the three range bins and outputs the result to the non-coherent integrator 13 as the range integrator output signal Sd. The non-coherent integrator 13 adds the range integrator output signal Sd for a plurality of transmission pulses, and outputs the result to the target detector 14 as a non-coherent integrator output signal Sb. However, in FIG. 4, the number of range integrator output signals Sd used for integration is three.
[0024]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with the sum of the signals of the three range bins including the reflection signal from the target 16, and the reflection from the target 16 used for target detection. Since the number of signals is larger than that of the conventional pulse radar device, the target detection performance can be improved. Further, in the first embodiment, since range integration is performed after non-coherent integration, it is necessary to perform non-coherent integration for all range bins. In this embodiment, range integration is performed before performing non-coherent integration. In order to perform integration, non-coherent integration is equivalent to performing for one range bin, and it is possible to reduce the calculation time and the memory used for coherent integration.
[0025]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 7, 11 to 16, 18, 21 are as described above with reference to FIGS. Reference numeral 19 is a memory, and 20 is a correlator. This operation will be described with reference to FIG. 5 for the non-coherent integrator 13 and the subsequent operations different from those of the conventional pulse radar device. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the envelope detector 12 with respect to continuous transmission pulses having a predetermined integral number is added between the same range bins. Thus, the S / N ratio is equivalently improved, and the result is output to the correlator 20. The correlator 20 performs correlation processing using the target shape data obtained in advance and recorded in the memory 19 and the output signal of the non-coherent integrator 13 to calculate the correlation coefficient A (m) shown in Equation 2. , A range bin m_max where A (m) takes the maximum value is obtained. Here, the output signal of the non-coherent integrator 13 is u (m), the number of range bins is M, the target shape data recorded in the memory 19 is v (p), and the number of signals constituting the shape is P. .
[0026]
[Expression 2]
Figure 0003772522
[0027]
Using the range bin m_max in which the obtained A (m) has the maximum value, when P is an odd number, the output signal of the non-coherent integrator 13 in the range bin in the range shown in Equation 3 is used. The output signal of the non-coherent integrator 13 in the range bin in the range indicated by 4 is output to the range integrator 18 as the output signal of the correlator 20. In addition, information on the range bin m_max in which A (m) has the maximum value is output to the target detector 14.
[0028]
[Equation 3]
Figure 0003772522
[0029]
[Expression 4]
Figure 0003772522
[0030]
In the range integrator 18, Correlator 20 Are output in different range bins, and the result is output to the target detector 14. The target detector 14 compares the output signal of the range integrator 18 with the threshold level Ts obtained from the predetermined false alarm probability Pfa, and the target detector 14 is configured to output the target signal when the output signal of the range integrator 18 is larger than the threshold level Ts. The detection is determined, and the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the range bin information from the correlator 20 and output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0031]
FIG. 6 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar device showing the third embodiment of the present invention. In FIG. 6, St, Sa, Sb, Sd, and Sam are as described above with reference to FIGS. 2, 14, and 15, Se is a correlator output signal, and Srp is target shape data. When the distance resolution is smaller than the target dimension, as described in the problem to be solved by the invention, the reflected signal component Sam from the target 16 in the envelope detector output signal Sa includes a plurality of continuous range bins. Appears dispersed. The non-coherent integrator 13 adds the envelope detector output signal Sa for a plurality of transmission pulses between the same range bins. Therefore, also in the non-coherent integrator output signal Sb, the reflected signal component from the target 16 appears dispersed in a plurality of continuous range bins. However, in FIG. 6, the number of envelope detector output signals Sa used for integration is three. The correlator 20 performs the above-described correlation processing using the non-coherent integrator output signals Sb of all the range bins and the target shape data previously obtained and recorded in the memory 19, and correlates the results. Is output to the range integrator 18 as an output signal Se. In the example of FIG. 6, among the non-coherent integrator output signal Sb, all five non-coherent integrator output signals Sb including the reflected signal from the target 16 are output to the range integrator 18 as the correlator output signal Se. Is done. The range integrator 18 adds the correlator output signals Se of the five range bins and outputs the result to the target detector 14 as the range integrator output signal Sd.
[0032]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with the sum value of the five range bins including the reflected signal from the target 16, and from the target 16 used for target detection. Since the number of reflected signals is larger than that of the conventional pulse radar device, the target detection performance can be improved. Furthermore, in the first embodiment, the reflected signal from the target 16 used for range integration is selected based on the intensity determination using the threshold level, whereas in this embodiment, the target shape data obtained in advance and Therefore, the possibility of erroneously detecting a reflected signal having a high intensity other than the target mistakenly as a target reflected signal is reduced, and the probability of erroneous detection is reduced.
[0033]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 7, reference numerals 7, 11 to 16, and 18 to 21 are as described above with reference to FIGS. This operation will be described with reference to FIG. 7 for the envelope detector 12 and the subsequent parts that are different in operation from the conventional pulse radar apparatus. In the envelope detector 12, the sum of the square of the digital I video signal output from the A / D converter 11a and the digital Q video signal output from the A / D converter 11b or the square root of the sum is obtained. Find all range bins and output to correlator 20. The correlator 20 performs correlation processing using the target shape data obtained in advance and recorded in the memory 19 and the output signal of the envelope detector 12, and calculates the correlation coefficient A (m) shown in Equation 5. , A range bin m_max where A (m) takes the maximum value is obtained. However, here, the output signal of the envelope detector 12 is w (m), the number of range bins is M, the target shape data recorded in the memory 19 is v (p), and the number of signals constituting the shape is P. .
[0034]
[Equation 5]
Figure 0003772522
[0035]
Using the range bin m_max in which the obtained A (m) has the maximum value, when P is an odd number, the output signal of the envelope detector 12 of the range bin in the range shown in Equation 3 is used. 4 is output to the range integrator 18 as an output signal of the correlator 20. In addition, information on the range bin m_max in which A (m) has the maximum value is output to the target detector 14. The range integrator 18 adds the output signals of the correlator 20 in different range bins, The result Output to the target detector 14. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the range integrator 18 with respect to continuous transmission pulses of a predetermined integral number, the same By adding between the range bins, the SN ratio is equivalently improved, and the result is output to the target detector 14. In the target detector 14, the output signal of the non-coherent integrator 13 is compared with the threshold level Ts obtained from a predetermined false alarm probability Pfa, and the output signal of the non-coherent integrator 13 is larger than the threshold level Ts. Is determined as target detection, the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the range bin information from the correlator 20 and output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0036]
FIG. 8 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar device showing the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 8, St, Sa, Sb, Sd, Se, Srp, and Sam are as described above with reference to FIG. 2, FIG. 6, FIG. 14, and FIG. When the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 is output to a plurality of continuous range bins in the output signal of the envelope detector as described in the problem to be solved by the invention. Appears scattered. The correlator 20 performs the above-described correlation processing using the envelope detector output signal Sb of all the range bins and the target shape data Srp previously obtained and recorded in the memory 19, and the result is obtained. The correlator output signal Se is output to the range integrator 18. In the example of FIG. 8, the envelope detector output signal Sa of all five range bins including the reflected signal from the target 16 in the envelope detector output signal Sa is the range integrator 18 as the correlator output signal Se. Is output. The range integrator 18 adds the correlator output signals Se of the five range bins and outputs the result to the target detector 14 as the range integrator output signal Sd. The non-coherent integrator 13 adds the range integrator output signal Sd for a plurality of transmission pulses, and outputs the result to the target detector 14 as a non-coherent integrator output signal Sb. However, in FIG. 8, the number of range integrator output signals Sd used for integration is three.
[0037]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with the sum of the signals of the five range bins including the reflection signal from the target 16, and the reflection from the target 16 used for target detection. Since the number of signals is larger than that of the conventional pulse radar device, the target detection performance can be improved. In the first embodiment, the reflected signal from the target 16 used for range integration is selected by intensity determination using a threshold, whereas in this embodiment, the correlation with the target shape data obtained in advance is selected. By selecting by processing, the possibility that a reflected signal having a high intensity other than the target is mistaken for the target reflected signal and the range integration is used is reduced, and the probability of erroneous detection is reduced. Furthermore, in Embodiment 3, since range integration is performed after non-coherent integration, it is necessary to perform non-coherent integration on all range bins. In this embodiment, before performing non-coherent integration, In order to perform range integration, non-coherent integration is equivalent to performing for one range bin, and it is possible to reduce the calculation time and memory used for coherent integration.
[0038]
Embodiment 5. FIG.
FIG. 9 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 5 of the present invention. In FIG. 9, reference numerals 7, 11 to 21 are as described above with reference to FIGS. This operation will be described with reference to FIG. 9 after the correlator 20 different from that in the third embodiment. The output signals of the non-coherent integrators 13 of all the range bins are input to the correlator 20. The correlator 20 performs correlation processing using the target shape data obtained in advance and recorded in the memory 19 and the output signal of the non-coherent integrator 13 to calculate the correlation coefficient A (m) shown in Equation 2. , A range bin m_max where A (m) takes the maximum value is obtained. However, here, the output signal of the non-coherent integrator 13 is u (m), the number of range bins is M, the target shape data recorded in the memory 19 is v (p), and the number of signals constituting the shape is P. Yes. Using the range bin m_max in which the obtained A (m) has the maximum value, when P is an odd number, the output signal of the non-coherent integrator 13 in the range bin in the range shown in Equation 3 is used. The output signal of the non-coherent integrator 13 in the range bin in the range indicated by 4 is output to the range integrator 18 as the output signal of the correlator 20. In addition, information on the range bin m_max in which A (m) has the maximum value is output to the target detector 14. The comparator 17 compares the magnitude of the output signal of the correlator 20 with a predetermined threshold level Tr3, and only the output signal of the correlator 20 in the range bin that is greater than the threshold level Tr3 is used as the output signal of the comparator 17. To the range integrator 18. The range integrator 18 adds the output signals of the comparator 17 in different range bins, and outputs the result as an output signal of the range integrator 18 to the target detector 14. The target detector 14 compares the output signal of the range integrator 18 with the threshold level Ts obtained from the predetermined false alarm probability Pfa, and the target detector 14 is configured to output the target signal when the output signal of the range integrator 18 is larger than the threshold level Ts. The detection is determined, and the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the range bin information from the correlator 20 and output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0039]
FIG. 10 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar device showing the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 10, St, Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Srp, and Sam are as described above with reference to FIG. 2, FIG. 6, FIG. 14, and FIG. When the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 is output to a plurality of continuous range bins in the output signal of the envelope detector as described in the problem to be solved by the invention. Appears scattered. The non-coherent integrator 13 adds the envelope detector output signal Sa for a plurality of transmission pulses between the same range bins. Therefore, also in the non-coherent integrator output signal Sb, the reflected signal component from the target 16 appears dispersed in a plurality of continuous range bins. However, in FIG. 10, the number of envelope detector output signals Sa used for integration is three. The correlator 20 performs the above-described correlation processing using the non-coherent integrator output signals Sb of all the range bins and the target shape data previously obtained and recorded in the memory 19, and correlates the results. Is output to the comparator 17 as a comparator output signal Se. In the example of FIG. 10, among the non-coherent integrator output signal Sb, the non-coherent integrator output signal Sb of all five range bins including the reflected signal from the target 16 is supplied to the comparator 17 as the correlator output signal Se. Is output. The comparator 17 compares the magnitudes of the correlator output signals Se of all the range bins with the predetermined threshold level TR3, and the range integration is performed using only the correlator output signal Se greater than the threshold level TR3 as the comparator output signal Sc. Output to the device 18. In the example of FIG. 10, the correlator output signal Se of the three range bins including the reflected signal from the target 16 is larger than the threshold level TR3, and therefore is output to the range integrator 18 as the output signal Sc of the comparator 17. In the range integrator 18, the comparator output signals Sc of the three range bins are added and output to the target detector 14 as the range integrator output signal Sd.
[0040]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is performed with the value of the sum of the three range bins including the reflected signal from the target 16, and from the target 16 used for target detection. The reflected signal increases from the conventional pulse radar device, and the target detection performance can be improved. Further, in the third embodiment, the range integration is performed using the correlator output signals Se of all the range bins determined as the reflected signals from the target 16 by the correlation processing, whereas in this embodiment, the range is integrated. Prior to integration, a comparator 17 is provided for comparing the intensity between the correlator output signal Se and the threshold level Tr3, and only the correlator output signal Se of the range bin that is larger than the threshold level Tr3, that is, having a high S / N ratio, is used. Perform range integration. As a result, when the intensity difference of the reflected signal from the target 16 between the range bins is large, the average SN ratio of the correlator output signal Se used for range integration is suppressed from being reduced, and deterioration of the target detection performance is prevented. be able to.
[0041]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 11 is a block diagram of a pulse radar apparatus showing Embodiment 6 of the present invention. In FIG. 11, reference numerals 7, 11 to 21 are the same as those described above with reference to FIGS. This operation will be described with reference to FIG. 11 for the envelope detector 12 and the subsequent operations that are different from those in the fourth embodiment. The envelope detector output signals of all range bins are input to the correlator 20. The correlator 20 performs correlation processing using the target range profile data previously obtained and recorded in the memory 19 and the output signal of the envelope detector 12, and calculates the correlation coefficient A (m) shown in Equation 5. Then, the range bin m_max where A (m) takes the maximum value is obtained. However, here, the output signal of the envelope detector 12 is w (m), the number of range bins is M, the target shape data recorded in the memory 19 is v (p), and the number of signals constituting the shape is P. . Using the range bin m_max in which the obtained A (m) has the maximum value, when P is an odd number, the output signal of the envelope detector 12 of the range bin in the range shown in Equation 3 is used. The output signal of the envelope detector 12 of the range bin in the range indicated by 4 is output to the comparator 17 as the output signal of the correlator 20. In addition, information on the range bin m_max in which A (m) has the maximum value is output to the target detector 14. The comparator 17 compares the magnitude of the output signal of the correlator 20 with a predetermined threshold level Tr 4, and only the output signal of the correlator 20 in the range bin greater than the threshold level Tr 4 is used as the output signal of the comparator 17. Output to the range integrator 18. The range integrator 18 adds the output signals of the comparator 17 in different range bins, The result An output signal of the range integrator 18 is output to the non-coherent integrator 13. In the non-coherent integrator 13, in order to improve the detection performance of the reflected signal from the target 16, the output signal of the range integrator 18 with respect to continuous transmission pulses of a predetermined integral number, the same By adding between the range bins, the SN ratio is equivalently improved, and the result is output to the target detector 14. The target detector 14 compares the output signal of the non-coherent integrator 13 with a threshold level Ts obtained from a predetermined false alarm probability Pfa, and sets the target when the non-coherent integrator output signal is larger than the threshold level Ts. The detection is determined, and the relative distance between the target 16 and the pulse radar device is obtained from the range bin information from the correlator 20 and output to the display 15. The display 15 displays the relative distance between the target 16 and the pulse radar device based on information from the target detector 14.
[0042]
FIG. 12 is a diagram showing the signal flow of the target detection process when the distance resolution is smaller than the target dimension in the pulse radar device showing the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 12, St, Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Srp, and Sam are as described above with reference to FIG. 2, FIG. 6, FIG. 14, and FIG. When the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal component Sam from the target 16 is output to a plurality of continuous range bins in the output signal of the envelope detector as described in the problem to be solved by the invention. Appears scattered. The correlator 20 performs the above-described correlation processing using the envelope detector output signal Sb of all the range bins and the target shape data Srp previously obtained and recorded in the memory 19, and the result is obtained. The correlator output signal Se is output to the comparator 17. In the example of FIG. 12, among the envelope detector output signal Sa, the envelope detector output signal Sa of all five range bins including the reflected signal from the target 16 is supplied to the comparator 17 as the correlator output signal Se. Is output. The comparator 17 compares the magnitudes of the correlator output signals Se of all the range bins with a predetermined threshold level TR4, and ranges only the correlator output signal Se greater than the threshold level TR4 as the comparator output signal Sc. Output to the integrator 18. In the example of FIG. 12, since the correlator output signal Se of the three range bins including the reflected signal from the target 16 in the correlator output signal Se is larger than the threshold level TR4, the range integrator is used as the comparator output signal Sc. 18 is output. In the range integrator 18, the output signals Sc of the comparators of the three range bins are added and output to the non-coherent integrator 13 as the range integrator output signal Sd. The non-coherent integrator 13 adds the range integrator output signal Sd for a plurality of transmission pulses, and outputs the result to the target detector 14 as a non-coherent integrator output signal Sb. However, in FIG. 12, the number of range integrator output signals Sd used for integration is three.
[0043]
Therefore, the comparison with the threshold level Ts obtained from the false alarm probability pfa in the target detector 14 is made with the sum of the signals of the sum of the three range bins including the reflected signal from the target 16, and from the target 16 used for target detection. Therefore, the target detection performance can be improved. Further, in the fourth embodiment, the range integration is performed using the correlator output signals Se of all the range bins determined as the reflection signals from the target 16 by the correlation processing, whereas the correlation is performed before the range integration. The comparator 17 for comparing the intensity of the output signal Se with the threshold level Tr4 is provided, and the range integration is performed using only the correlator output signal Se of the range bin that is higher than the threshold level Tr4, that is, the SN ratio is high. As a result, when the intensity difference of the reflected signal from the target 16 between the range bins is large, the average SN ratio of the correlator output signal Se used for range integration is suppressed from being reduced, and deterioration of the target detection performance is prevented. be able to.
[0044]
【The invention's effect】
According to the first invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, it is possible to obtain a pulse radar device that integrates the reflected signal from the target without wasting and improves the target detection performance.
[0045]
Further, according to the second invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal from the target can be integrated without being wasted, and the target detection performance can be improved. Compared to the above, it is possible to obtain a pulse radar device having a short processing time and a small memory capacity.
[0046]
Further, according to the third invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal from the target can be integrated without wasting, and the target detection performance can be improved. In comparison with the above, it is possible to obtain a pulse radar apparatus that has a low probability of erroneously detecting a reflection signal other than the target and having a low probability of erroneously detecting the reflection signal other than the target.
[0047]
Further, according to the fourth invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal from the target can be integrated without wasting, and the target detection performance can be improved. Compared to the third invention, the possibility of erroneous integration of reflected signals other than the target is reduced, and the probability of erroneous detection of reflected signals other than the target is low. Fewer pulse radar devices can be obtained.
[0048]
Further, according to the fifth invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal from the target can be integrated without being wasted, and the target detection performance can be improved. As compared with the above, it is possible to obtain a pulse radar device that suppresses the deterioration of the detection performance of the target when the intensity difference of the reflected signal from the target between the range bins is large.
[0049]
Further, according to the sixth invention, even when the distance resolution is smaller than the target dimension, the reflected signal from the target can be integrated without wasting, and the target detection performance can be improved. As compared with the above, it is possible to obtain a pulse radar device that suppresses the deterioration of the detection performance of the target when the intensity difference of the reflected signal from the target between the range bins is large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the first embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing Embodiment 2 of a pulse radar device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the second embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing Embodiment 3 of a pulse radar device according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the third embodiment of the pulse radar device according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing Embodiment 4 of the pulse radar device according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the fourth embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a fifth embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the fifth embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing Embodiment 6 of a pulse radar device according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a signal flow of target detection processing when the distance resolution is smaller than the target dimension in the sixth embodiment of the pulse radar apparatus according to the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional pulse radar device.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a transmission pulse and an envelope detector output signal when the distance resolution is larger than a target dimension.
FIG. 15 is a diagram illustrating a signal flow of target detection processing when a distance resolution is larger than a target dimension in a conventional pulse radar device.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a transmission pulse and an envelope detector output signal when the distance resolution is smaller than a target dimension.
FIG. 17 is a diagram illustrating a signal flow of target detection processing when a distance resolution is smaller than a target dimension in a conventional pulse radar device.
[Explanation of symbols]
1 Stabilized local oscillator 2 Reference intermediate frequency signal generator 3 Frequency mixer 4 Pulse modulator 5 Power amplifier 6 Transmission / reception switch 7 Antenna 8 Intermediate frequency amplifier 9 90 degree hybrid 10 Phase Detector, 11 A / D converter, 12 Envelope detector, 13 Coherent integrator, 14 Target detector, 15 Display, 16 Target, 17 Comparator, 18 Range integrator, 19 Memory, 20 Correlator, 21 Transmitter / receiver, St transmission pulse, Sa envelope detector output signal, Sb non-coherent integrator output signal, Sc comparator output signal, Sd range integrator output signal, Se correlator output signal, Srp target shape data, Sam envelope The reflected signal component from the target in the detector output signal.

Claims (3)

あらかじめ定めたパルス幅、およびパルス繰り返し周期（Ｐｕｌｓｅ Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＰＲＩ）でパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を異なるレンジビンで加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。  Via a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated at a predetermined pulse width and a pulse repetition interval (PRI), and a transmission / reception switch that switches the transmission and reception signals at the PRI timing, An antenna that radiates as a transmission wave to a target including the background and receives the transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, and a reception video signal obtained by dividing the reception wave into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution. A non-coherent integrator that adds the received video signals of the respective range bins output from the receiver with respect to a predetermined number of integral transmission pulses, and the non-coherent integrator from the same range bin. All range bin output signals and A comparator that performs a comparison with a predetermined threshold level and outputs only the output signal of the non-coherent integrator in a range bin greater than the threshold level; a range integrator that adds the output signals of the comparator in different range bins; and A target detector is provided that compares the output signal of the range integrator with a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability, and determines that the target signal is detected when the output signal of the range integrator is greater than the threshold level. A pulse radar device characterized by that. あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する相関器と、前記相関器の出力信号を異なるレンジビンで加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。  Radiated as a transmission wave to a target including a background via a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and PRI, and a transmission / reception switch that switches transmission and reception signals at the PRI timing. An antenna that receives a transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, a receiver that converts the reception wave into a reception video signal divided into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution, and a predetermined The received video signal of each range bin output from the receiver for the integral number of transmission pulses, the non-coherent integrator for adding the same range bins, the output signals of all the range bins from the non-coherent integrator, Correlation processing with target shape data recorded in memory A range bin with the largest correlation coefficient and a correlator that outputs only the output signal of the non-coherent integrator of the range bin with the largest correlation coefficient and a predetermined number of range bins, and the output signal of the correlator are added in different range bins The range integrator, the output signal of the range integrator, and a threshold level obtained from a predetermined false alarm probability are compared, and if the output signal of the range integrator is larger than the threshold level, the target detection is determined. A pulse radar device comprising a target detector that performs the above-described operation. あらかじめ定めたパルス幅、およびＰＲＩでパルス変調した送信信号を送信する送信機と、前記送信信号をＰＲＩのタイミングで送受信の信号を切り換える送受切換器を介して、背景を含む目標に送信波として放射し、目標および背景で反射した送信波を受信波として受けるアンテナと、前記受信波を、距離分解能より決まる時間間隔のレンジビン毎の信号に分割した受信ビデオ信号に変換する受信機と、あらかじめ定めた積分数の送信パルスに対する前記受信機から出力される各レンジビンの受信ビデオ信号を、同じレンジビンどうしで加算を行うノンコヒーレント積分器と、前記ノンコヒーレント積分器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ求めメモリーに記録しておいた目標形状データとの相関処理を行い、最も相関係数の大きいレンジビンを求め、最も相関係数の大きいレンジビンとあらかじめ定めた数の前後のレンジビンの前記ノンコヒーレント積分器の出力信号のみを出力する相関器と、前記相関器からのすべてのレンジビンの出力信号と、あらかじめ定めたスレッショルドレベルとの比較を行い、スレッショルドレベルより大きいレンジビンの前記相関器の出力信号のみを出力する比較器と、前記比較器の出力信号を異なるレンジビンで加算するレンジ積分器と、前記レンジ積分器の出力信号と、あらかじめ定めた誤警報確率より求まるスレッショルドレベルとを比較し、前記レンジ積分器の出力信号が、スレッショルドレベルよりも大きい場合を目標検出と判断する目標検出器を備えたことを特徴とするパルスレーダ装置。  Radiated as a transmission wave to a target including a background via a transmitter that transmits a transmission signal that is pulse-modulated with a predetermined pulse width and PRI, and a transmission / reception switch that switches transmission and reception signals at the PRI timing. An antenna that receives a transmission wave reflected by the target and the background as a reception wave, a receiver that converts the reception wave into a reception video signal divided into signals for each range bin at a time interval determined by distance resolution, and a predetermined The received video signal of each range bin output from the receiver for the integral number of transmission pulses, the non-coherent integrator that adds the same bins between the same range bins, the output signals of all the range bins from the non-coherent integrator, Correlation processing with target shape data recorded in memory A correlator that outputs only the output signal of the non-coherent integrator of the range bin having the largest correlation coefficient and the predetermined number of range bins, and the output signals of all the range bins from the correlator And a comparator that compares with a predetermined threshold level, outputs only the output signal of the correlator in the range bin that is greater than the threshold level, and a range integrator that adds the output signal of the comparator in a different range bin, A target detector that compares the output signal of the range integrator with a threshold level determined from a predetermined false alarm probability and determines that target detection is performed when the output signal of the range integrator is greater than the threshold level. A pulse radar device characterized by that.
JP08089798A 1998-03-27 1998-03-27 Pulse radar equipment Expired - Fee Related JP3772522B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08089798A JP3772522B2 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Pulse radar equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08089798A JP3772522B2 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Pulse radar equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11281734A JPH11281734A (en) 1999-10-15
JP3772522B2 true JP3772522B2 (en) 2006-05-10

Family

ID=13731164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08089798A Expired - Fee Related JP3772522B2 (en) 1998-03-27 1998-03-27 Pulse radar equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3772522B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6018311A (en) * 1998-07-14 2000-01-25 Raytheon Company Noncoherent gain enhancement technique for improved detection-estimation performance
JP3621989B2 (en) * 2002-02-27 2005-02-23 防衛庁技術研究本部長 Radar signal processing device
JP4283170B2 (en) 2003-12-17 2009-06-24 株式会社デンソー Object detection device
JP5025403B2 (en) * 2007-09-28 2012-09-12 株式会社東芝 Target detection device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11281734A (en) 1999-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7233279B2 (en) Method and device for distance measurement by pulse radar
US7944392B2 (en) Radar receiver and a method for processing radar returns
US6392747B1 (en) Method and device for identifying an object and determining its location
US5784026A (en) Radar detection of accelerating airborne targets
US5923282A (en) Radar system
KR20120080064A (en) Object detection method and radar system for providing the same method
US6657583B2 (en) Pulse radar apparatus
CN115267698A (en) FMCW radar moving and micro-moving target detection and identification method and system
JP2010002410A (en) Radar device
JP4702117B2 (en) Pulse radar apparatus and distance measuring method
EP1744173A2 (en) Methods and apparatus for target radial extent determination using deconvolution
JP3772522B2 (en) Pulse radar equipment
JPS6161071B2 (en)
KR20190135267A (en) Continuous wave radar and ranging method using the continuous wave radar
JP3755297B2 (en) Pulse radar equipment
JP3633597B2 (en) Pulse radar equipment
JP2010038832A (en) Pulse radar apparatus
JP2010197147A (en) Radar device
JP3881078B2 (en) Frequency estimation method, frequency estimation device, Doppler sonar and tidal meter
JP2910451B2 (en) Radar equipment
JP3970428B2 (en) Radar apparatus and FMCW ranging / velocity measuring method
JP2776032B2 (en) Target identification device
JP3061738B2 (en) Distance measuring apparatus and distance measuring method using multi-PRF method
JPH0545449A (en) Radar apparatus and target tracking method
JP3226466B2 (en) Radar apparatus and radar signal processing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040223

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20040621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050809

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060206

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100224

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110224

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120224

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130224

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees