JP5770494B2 - Scan correlation processing device, radar device, and scan correlation processing method - Google Patents
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Description
本発明は、スキャン相関処理装置、レーダ装置、及びスキャン相関処理方法に関する。 The present invention relates to a scan correlation processing device, a radar device, and a scan correlation processing method.
船舶などに用いられるレーダ装置では、海象や気象の状況に応じて発生する不要な反射波などのノイズ（クラッタ）を除去するスキャン相関処理が行われている。このスキャン相関処理は、１スキャン前における自船の位置と、今回のスキャンにおける位置と差分に基づいて、１スキャン前に得られた前回スキャン相関結果と、今回のスキャンにおいて得られたスイープデータから取り出された今回入力値とから、ノイズを検出して当該ノイズを除去する処理である。
ここで、スイープデータとは、レーダ装置における電波の送信と当該電波の反射波の受信とによる送受信（スイープ）１回ごとに得られるデータである。
In a radar apparatus used in a ship or the like, scan correlation processing is performed to remove noise (clutter) such as unnecessary reflected waves generated according to sea conditions and weather conditions. This scan correlation process is based on the previous scan correlation result obtained one scan before and the sweep data obtained in the current scan based on the position of the ship in the previous scan and the position and difference in the current scan. This is a process for detecting noise from the extracted current input value and removing the noise.
Here, the sweep data is data obtained every transmission / reception (sweep) by transmission of radio waves and reception of reflected waves of the radio waves in the radar apparatus.
時系列に連続するスイープデータにおける相関の算出は、今回のスイープにより得られたスイープデータ値と、前回までのスイープに基づいて得られた１回前の出力値とに対して、所定の演算を用いて今回の出力値を得ることにより行われる。このような演算は、スイープデータ値と、１回前の出力値との各組合せに対応付けられた出力値が記憶されているルックアップテーブルを用いることで行われている（例えば、特許文献１）。 The calculation of the correlation in time-series continuous sweep data is performed by performing a predetermined operation on the sweep data value obtained by this sweep and the previous output value obtained based on the previous sweep. To obtain the current output value. Such calculation is performed by using a look-up table in which output values associated with each combination of the sweep data value and the previous output value are stored (for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、レーダ装置において、エコーのわずかな振幅差を画面表示上で区別できるようにするために、量子化の度合いを細かくしてデータの階調を増やす必要がある。この場合、データの取り得る値の数が増加するので、ルックアップテーブルに記憶させるスイープデータ値と出力値との組合せ数が増加することになる。また、出力値の算出に用いるルックアップテーブルには、スイープデータ値と出力値との組合せごとに出力値が記憶されるので、ルックアップテーブルに要する記憶領域が著しく増加することになる。例えば、スイープデータ値及び出力値の取り得る値を１６通りから１２８通りに増加させると、ルックアップテーブルに記憶させる各組合せに対応する出力値が１６×１６（＝２５６）通りから１２８×１２８（＝１６３８４）通りになるので、ルックアップテーブルに要する記憶領域が著しく増加することになる。
スキャン相関処理における処理をＡＳＩＣ（特定用途向けの集積回路）に実装する場合、データの階調を増やす変更は、ルックアップテーブルの実装に要するメモリサイズを増加させ、ＡＳＩＣのチップサイズが大きくなり、ＡＳＩＣチップの製造コストの増加を招いてしまうという問題がある。
However, in the radar apparatus, in order to be able to distinguish a slight amplitude difference between echoes on the screen display, it is necessary to increase the gradation of data by reducing the degree of quantization. In this case, since the number of values that the data can take increases, the number of combinations of sweep data values and output values stored in the lookup table increases. In addition, since the output value is stored for each combination of the sweep data value and the output value in the lookup table used for calculating the output value, the storage area required for the lookup table is remarkably increased. For example, when the possible values of the sweep data value and the output value are increased from 16 to 128, the output value corresponding to each combination stored in the lookup table is changed from 16 × 16 (= 256) to 128 × 128 ( = 16384), the storage area required for the lookup table is remarkably increased.
When the processing in the scan correlation processing is mounted on an ASIC (application-specific integrated circuit), a change that increases the data gradation increases the memory size required for mounting the lookup table, which increases the chip size of the ASIC, There is a problem that the manufacturing cost of the ASIC chip is increased.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、レーダ映像の分解能を向上させる場合においても、スキャン相関処理におけるメモリ使用量の増加を抑制することができるスキャン相関処理装置、レーダ装置、及びスキャン相関処理方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problem, and its purpose is to provide a scan correlation processing device capable of suppressing an increase in memory usage in scan correlation processing even when the resolution of radar images is improved. A radar apparatus and a scan correlation processing method are provided.
上記問題を解決するために、本発明は、出力値が取り得る値に対する下限値から上限値までの数値範囲を区分した複数の級のうち１回前に算出された出力値に対応する級を選択するとともに、スイープデータ値が取り得る値に対する下限値から上限値までの数値範囲を区分した複数の級のうち入力されるスイープデータ値に対応する級を選択する級選択部と、１回前に算出された出力値に対応する級と、スイープデータ値に対応する級との組合せそれぞれに、出力値を算出する演算を示す命令コードを対応付けた命令テーブルを予め記憶している命令記憶部と、前記級選択部が選択した１回前に算出された出力値に対応する級と、入力されるスイープデータ値に対応する級との組合せに応じた命令コードを前記命令記憶部から読み出す命令コード読出部と、前記命令コード読出部が読み出した命令コードに基づいて、前記１回前に算出された出力値、及び前記入力されるスイープデータ値から出力値を算出する演算部とを備えることを特徴とするスキャン相関処理装置である。 In order to solve the above problem, the present invention provides a class corresponding to an output value calculated one time before among a plurality of classes dividing a numerical range from a lower limit value to an upper limit value with respect to a value that can be taken by an output value. as well as select a grade selection unit for selecting a grade corresponding to the sweep data value input more of the grade obtained by dividing the numerical range from the lower limit to the upper limit for possible values for sweep data values, before once a grade that corresponds to the calculated output values, each combination of a grade that corresponds to the sweep data value, stored in advance instructions table associating an instruction code showing the operation for calculating the output value instruction An instruction code corresponding to a combination of a storage unit, a class corresponding to the output value calculated immediately before selected by the class selection unit, and a class corresponding to the input sweep data value is stored in the instruction storage unit. Read instruction command And an arithmetic unit for calculating an output value from the output value calculated once before and the input sweep data value based on the instruction code read by the instruction code reading unit. This is a scan correlation processing device.
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記命令記憶部には、海象条件及び気象条件ごとに対応付けられた複数の命令テーブルが記憶されており、前記命令コード読出部は、更に、前記命令記憶部に記憶されている複数の命令テーブルから、外部より入力される海象条件及び気象条件を示す情報に対応する命令テーブルを選択し、選択した命令テーブルから命令コードを読み出すことを特徴とする。 Further, the present invention is the above-described invention, wherein the instruction storage unit stores a plurality of instruction tables associated with each sea condition and weather condition, and the instruction code reading unit further includes: Selecting a command table corresponding to information indicating marine conditions and weather conditions inputted from the outside from a plurality of command tables stored in the command storage unit, and reading a command code from the selected command table, To do.
また、本発明は、上記に記載の発明のスキャン相関処理装置と、電波の送受信ごとに得られる前記スイープデータ値を前記スキャン相関処理装置に入力するレーダ送受信部と、前記スキャン相関処理装置において算出される出力値に基づいた表示画像データを出力する画像出力部とを具備することを特徴とするレーダ装置である。 Also, the present invention provides the scan correlation processing device according to the invention described above, a radar transmission / reception unit that inputs the sweep data value obtained for each transmission / reception of radio waves to the scan correlation processing device, and calculation in the scan correlation processing device. And an image output unit that outputs display image data based on the output value.
また、本発明は、出力値が取り得る値に対する下限値から上限値までの数値範囲を区分した複数の級のうち１回前に算出された出力値に対応する級を選択するとともに、スイープデータ値が取り得る値に対する下限値から上限値までの数値範囲を区分した複数の級のうち入力されるスイープデータ値に対応する級を選択する選択ステップと、１回前に算出された出力値に対応する級と、スイープデータ値に対応する級との組合せごとに、出力値を算出する演算を示す命令コードが含まれる命令テーブルを予め記憶している命令記憶部から、前記選択ステップにおいて選択した、１回前に算出された出力値に対応する級と、入力されるスイープデータ値に対応する級との組合せに対応した命令コードを前記命令記憶部から読み出す命令コード読出ステップと、前記命令コード読出ステップにおいて、読み出した命令コードに基づいて、前記１回前に算出された出力値、及び前記入力されるスイープデータ値から出力値を算出する演算ステップとを有することを特徴とするスキャン相関処理方法である。 In addition, the present invention selects a class corresponding to the output value calculated one time before from among a plurality of classes in which a numerical range from a lower limit value to an upper limit value with respect to a value that the output value can take, and sweep data. A selection step for selecting a class corresponding to an input sweep data value from a plurality of classes that divides a numerical range from a lower limit value to an upper limit value with respect to possible values, and an output value calculated one time before a grade that corresponds, for each combination of the grade that corresponds to the sweep data values from the instruction storage unit that previously stores command table that contains the instruction code indicating an operation for calculating an output value, in the selection step Read the instruction code corresponding to the selected combination of the class corresponding to the output value calculated immediately before and the class corresponding to the input sweep data value from the instruction storage unit. And an operation step of calculating an output value from the output value calculated one time before and the input sweep data value based on the read instruction code in the instruction code reading step. Is a scan correlation processing method characterized by the above.
この発明によれば、スキャン相関処理の演算対象となる、１回前の出力値及び今回の入力値を各値が取り得る数値範囲を区分した級の組合せごとに、１回前の出力値及びスイープデータ値から出力値を算出する演算を示す命令コードが命令テーブルに含まれる構成にした。
これにより、命令テーブルに含まれる命令コードの数は、１回前の出力値及びスイープデータ値の組合せ数を、１回前の出力値及びスイープデータ値が取り得る値に対する数値範囲を区分した級の組合せ数に削減することができ、出力値及びスイープデータ値の取り得る値の組合せ数によらず一定に保つことができる。その結果、出力値及びスイープデータ値が取り得る値を細かくして分解能を向上させる場合においても、命令テーブル（ルックアップテーブル）の実装に要するメモリサイズの増加を抑えることができ、スキャン相関処理におけるメモリ使用量の増加、及びチップサイズの大型化を抑制することができる。
According to the present invention, the output value of the previous time and the output value of the previous time and the output value of the previous time and the input value of the current time, which are subject to the calculation of the scan correlation process, for each class combination that divides the numerical value range that each value can take. An instruction code indicating an operation for calculating an output value from the sweep data value is included in the instruction table.
As a result, the number of instruction codes included in the instruction table is a class that divides the number of combinations of the output value and the sweep data value one time before and the numerical range for the value that can be taken by the previous output value and the sweep data value. The number of combinations can be reduced, and the output value and the sweep data value can be kept constant regardless of the number of possible combinations of values. As a result, even when the resolution can be improved by reducing the values that can be taken by the output value and the sweep data value, an increase in the memory size required for mounting the instruction table (lookup table) can be suppressed, and in the scan correlation process An increase in memory usage and an increase in chip size can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態におけるスキャン相関処理装置、レーダ装置、及びスキャン相関処理方法を説明する。 Hereinafter, a scan correlation processing device, a radar device, and a scan correlation processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施形態におけるレーダ装置の構成を示す概略ブロック図である。このレーダ装置は、空中線部２から送信された電波が物標に反射した反射波（エコー）を空中線部２が受信し、受信した反射波に応じた画像情報を表示部１６に出力するものである。
ここで、本実施形態では、反射波に基づいて出力される受信信号を７ビットの精度で量子化し、レーダ装置が船舶に設置されている場合について説明する。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a radar apparatus according to the present embodiment. In this radar apparatus, the
Here, in the present embodiment, a case will be described in which the received signal output based on the reflected wave is quantized with 7-bit accuracy and the radar apparatus is installed on a ship.
同図に示すように、レーダ装置は、送受信制御部１、空中線部２、Ａ／Ｄ（Analog-to-digital；アナログ・デジタル）変換部３、レーダ信号処理部４、スイープメモリ部５、空中線回転信号生成部６、距離角度信号制御部７、ジャイロインターフェース部８、座標変換部９、速度情報入力部１０、表示メモリ部１１、スキャン相関処理部１２、表示情報生成部１３、グラフィックメモリ部１４、画像合成部１５、及び表示部１６を具備している。
As shown in the figure, the radar apparatus includes a transmission /
送受信制御部１は、自装置が具備している空中線部２の送受信の制御を行う。
空中線部２は、送受信制御部１の制御に応じて、予め定められた回転周期で回転するアンテナから電波を送信し、物標などで反射した電波を受信し、受信した電波の電力レベル（振幅）に応じた受信信号をＡ／Ｄ変換部３に出力する。
The transmission /
Under the control of the transmission /
Ａ／Ｄ変換部３は、空中線部２から入力される受信信号を７ビットで量子化し、量子化したデジタル信号をレーダ信号処理部４に出力する。
レーダ信号処理部４は、公知の技術を用いて誤警報確率をある一定水準以下に抑圧するＣＦＡＲ（Constant False Alarm Rate）処理を入力されたデジタル信号に対して行い、その結果をスイープデータとしてスイープメモリ部５に記憶させる。スイープメモリ部５には、反射波の受信電力レベルをデジタル化されたスイープデータが時系列順に記憶される。
The A / D conversion unit 3 quantizes the reception signal input from the
The radar signal processing unit 4 performs a CFAR (Constant False Alarm Rate) process for suppressing the false alarm probability to a certain level or less using a known technique, and sweeps the result as sweep data. It is stored in the memory unit 5. In the sweep memory unit 5, sweep data in which the received power level of the reflected wave is digitized is stored in chronological order.
空中線回転信号生成部６は、空中線部２が有するアンテナの回転角度に同期したパルス信号を生成し、生成したパルス信号を距離角度信号制御部７に出力する。
ジャイロインターフェース部８は、自装置が設置されている船舶の針路を検出し、検出した針路を示す情報を距離角度信号制御部７に出力する。
距離角度信号制御部７は、空中線回転信号生成部６から入力されるパルス信号と、ジャイロインターフェース部８から入力される情報とから角度を算出し、算出した角度を示す情報を座標変換部９に出力する。
The antenna rotation signal generation unit 6 generates a pulse signal synchronized with the rotation angle of the antenna included in the
The gyro interface unit 8 detects the course of the ship in which the apparatus is installed, and outputs information indicating the detected course to the distance angle signal control unit 7.
The distance angle signal control unit 7 calculates an angle from the pulse signal input from the antenna rotation signal generation unit 6 and information input from the gyro interface unit 8, and sends information indicating the calculated angle to the coordinate conversion unit 9. Output.
速度情報入力部１０には、自装置が設置されている船舶の移動する速度を示す速度情報が外部より入力される。
座標変換部９は、距離角度信号制御部７が算出した角度と、速度情報入力部１０に入力された速度情報とに基づいて、表示メモリ部１１における読み出しアドレス及び書き込みアドレスを算出する。換言すると、座標変換部９は、アンテナの方位、及び、自船の針路と速度情報に基づいて算出される自船の位置を用いて、極座標系から直交座標系への変換を行い、表示メモリ部１１に記憶されているデータのうち、スイープメモリ部５に記憶されているスイープデータに対応するデータを選択する読み出しアドレス及び書き込みアドレスを算出する。
The speed
The coordinate conversion unit 9 calculates a read address and a write address in the display memory unit 11 based on the angle calculated by the distance angle signal control unit 7 and the speed information input to the speed
表示メモリ部１１は、アンテナが１回転して得られるデータ、すなわち１スキャン分のデータを記憶する複数の記憶領域を有し、ＰＰＩ（Plan Position Indicator；平面位置表示）表示データを記憶する。また、表示メモリ部１１の複数の記憶領域は、座標変換部９が算出する読み出しアドレス及び書き込みアドレスを用いて、いずれか１つが選択される。 The display memory unit 11 has a plurality of storage areas for storing data obtained by one rotation of the antenna, that is, data for one scan, and stores PPI (Plan Position Indicator) display data. In addition, any one of the plurality of storage areas of the display memory unit 11 is selected using the read address and the write address calculated by the coordinate conversion unit 9.
スキャン相関処理部１２は、スキャン間の相関に基づいて、海象や気象の状況に応じて発生する不要な反射波などのノイズ（クラッタ）を除去する処理を行う。具体的には、スキャン相関処理部１２は、１回前のスキャンにより得られたデータである前回出力値を表示メモリ部１１から読み出すとともに、今回のスイープにより得られたデータである今回入力値をスイープメモリ部５から読み出す。
そして、スキャン相関処理部１２は、前回出力値と今回入力値との相関に基づいた演算を行い、演算結果である今回出力値を表示メモリ部１１に記憶させる。このとき、前回出力値は、座標変換部９が算出した読み出しアドレスで選択される記憶領域に記憶されたデータである。また、今回出力値は、座標変換部９が算出した書き込みアドレスで選択される記憶領域に記憶される。
The scan
The scan
表示情報生成部１３は、海図や、電子方位線、ＶＲＭ（Variable Range Marker；可変距離環）などを示す情報に基づいて、表示部１６に表示させる表示データを生成し、生成した表示データをグラフィックメモリ部１４に記憶させる。
画像合成部１５は、表示メモリ部１１に記憶されているデータと、グラフィックメモリ部１４に記憶されている表示データとを合成し、合成したデータを表示部１６に出力する。
表示部１６は、画像合成部１５から入力されたデータを画像として表示する。表示部１６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶表示装置）などである。
The display
The
The
図２は、本実施形態におけるスキャン相関処理部１２の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、スキャン相関処理部１２は、区分閾値記憶部１２１、級選択部１２２、４つのパイプラインレジスタ１２３ａ〜１２３ｄ、命令記憶部１２４、命令コード読出部１２５、３つのパイプラインレジスタ１２６ａ〜１２６ｃ、及び演算部１２７を備えている。
スキャン相関処理部１２は、前回出力値及び今回入力値それぞれに対応した級を選択する処理と、前回出力値及び今回入力値それぞれに対応した級に基づいて今回出力値を算出する際の演算コードを読み出す処理と、読み出した演算コードに基づいて今回出力値を算出する処理との３つの処理をパイプライン処理して、演算時間の短縮を図っている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the scan
The scan
区分閾値記憶部１２１には、７ビットで量子化されたデータである前回出力値及び今回入力値が取り得る値に対する下限値から上限値までの数値範囲（０〜１２７）を区分するための複数のしきい値が記憶されている。例えば、区分閾値記憶部１２１には、数値範囲（０〜１２７）を８つに区分された級に分けるように、各級の上限値が小さい順に記憶されている。
The division threshold
級選択部１２２は、表示メモリ部１１から読み出される前回出力値と、スイープメモリ部５から読み出される今回入力値とを区分閾値記憶部１２１に記憶されている各しきい値と比較し、前回出力値と今回入力値とそれぞれに対応する級を選択し、選択した級を示す信号を出力する。ここで、級選択部１２２が出力する級を示す信号は、８つの級のいずれかを示す４ビットの情報量を有する信号である。
The
パイプラインレジスタ１２３ａは、表示メモリ部１１から読み出される前回出力値が入力され、入力される前回出力値を記憶する。パイプラインレジスタ１２３ｂは、スイープメモリ部５から読み出される今回入力値が入力され、入力される今回入力値を記憶する。
パイプラインレジスタ１２３ｃは、級選択部１２２から前回出力値に対応する級が入力され、入力された級を記憶する。パイプラインレジスタ１２３ｄは、級選択部１２２から今回入力値に対応する級が入力され、入力された級を記憶する。各パイプラインレジスタ１２３ａ〜１２３ｄは、例えば、フリップ・フロップなどの記憶素子で構成されており、入力されている信号・情報を予め定められた周期ごとに記憶し、記憶した信号・情報を出力する。
The
The
命令記憶部１２４には、前回出力値に対応する級と、今回入力値に対応する級との組合せそれぞれに、今回出力値を算出する演算を示す命令コードが対応付けられた命令テーブルが予め記憶されている。本実施形態においては、命令テーブルには、前回出力値に対応する級（８通り）と、今回入力値に対応する級（８通り）との全組合せ（６４通り）に対応付けられた命令コードが記憶されている。命令記憶部１２４に記憶されている命令コードは、演算部１２７において実行させる演算を示す情報である。この命令コード内の情報により、前回出力値、今回入力値、命令コード内に含まれる即値のいずれかが演算対象となる入力値として選択される。また、同様に命令コード内の情報により入力値に対する演算内容が選択される。
The
図３は、命令記憶部１２４に記憶されている命令テーブルの例を示す図である。ここでは、説明を簡単にするために、前回出力値に対応する級、及び今回入力値に対応する級が「０」と「１」との２通りであり、各級の組合せが４通りの場合が示されている。
同図に示すように、（前回出力値，今回出力値）の組合せが、（０，０）の場合、「前回出力値より「１」を減算して出力する」という演算が対応付けられている。また、（０，１）には「前回出力値を出力する」という演算が対応付けられ、（１，０）には「即値「０」を出力する」という演算が対応付けられ、（１，１）には「今回入力値に「１」を加算して出力する」という演算が対応付けられている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an instruction table stored in the
As shown in the figure, when the combination of (previous output value, current output value) is (0, 0), an operation “subtract“ 1 ”from the previous output value and output” ”is associated. Yes. Further, (0, 1) is associated with an operation “output previous output value”, (1, 0) is associated with an operation “output immediate value“ 0 ””, (1, 1) is associated with an operation of “adding“ 1 ”to the current input value and outputting” ”.
図２に戻って、説明を続ける。命令コード読出部１２５には、パイプラインレジスタ１２３ｃ、１２３ｄから前回出力値に対応する級、及び今回入力値に対応する級とが入力される。命令コード読出部１２５は、入力された２つの級の組合せに対応する命令コードを命令記憶部１２４から読み出し、読み出した命令コードを出力する。
Returning to FIG. 2, the description will be continued. The class corresponding to the previous output value and the class corresponding to the current input value are input to the instruction
パイプラインレジスタ１２６ａは、パイプラインレジスタ１２３ａから前回出力値が入力され、入力される前回出力値を記憶する。パイプラインレジスタ１２６ｂは、パイプラインレジスタ１２３ｂから今回入力値が入力され、入力される今回入力値を記憶する。パイプラインレジスタ１２６ｃは、命令コード読出部１２５から命令コードが入力され、入力された命令コードを記憶する。各パイプラインレジスタ１２６ａ〜１２６ｃは、パイプラインレジスタ１２３ａ〜１２３ｄと同様に、フリップ。フロップなどの記憶素子で構成されており、入力されている信号・情報を予め定められた周期ごとに記憶し、記憶した信号・情報を出力する。
The
演算部１２７には、パイプラインレジスタ１２６ａに記憶されている前回出力値と、パイプラインレジスタ１２６ｂに記憶されている今回入力値と、パイプラインレジスタ１２６ｃに記憶されている命令コードとが入力される。演算部１２７は、入力される命令コードに基づいて、前回出力値及び今回入力値から今回出力値を算出する。
The
図４は、本実施形態における表示メモリ部１１を更新する処理を示すフローチャートである。レーダ装置において、表示メモリ部１１を更新する処理が開始されると、座標変換部９がアンテナの方位、及び、自船の針路と速度情報に基づいて算出される自船の位置を用いて極座標系から直交座標系への変換を行い、スイープメモリ部５に記憶されているスイープデータに対応する、表示メモリ部１１のアドレスを算出する（ステップＳ１）。 FIG. 4 is a flowchart showing a process for updating the display memory unit 11 in the present embodiment. In the radar device, when the process of updating the display memory unit 11 is started, the coordinate conversion unit 9 uses polar coordinates using the position of the ship calculated based on the direction of the antenna and the course and speed information of the ship. Conversion from a system to an orthogonal coordinate system is performed, and the address of the display memory unit 11 corresponding to the sweep data stored in the sweep memory unit 5 is calculated (step S1).
スキャン相関処理部１２は、座標変換部９が算出したアドレスに記憶されている値（前回出力値）を読み出すとともに（ステップＳ２）、スイープメモリ部５からスイープデータ値（今回入力値）を読み出し、相関処理を行い今回出力値を算出する（ステップＳ３）。この相関処理は、上述のスキャン相関処理部１２の構成に基づいて、前回出力値と、今回入力値との組合せに応じた演算を行うことにより行われる。
The scan
スキャン相関処理部１２は、表示メモリ部１１の記憶領域のうち、ステップＳ２において算出されたアドレスに、算出した今回出力値を記憶させる（ステップＳ４）。
上述のステップＳ１〜ステップＳ４の処理を繰り返して行うことにより、表示メモリ部１１に記憶されている値を更新する。
The scan
The values stored in the display memory unit 11 are updated by repeatedly performing the processes in steps S1 to S4 described above.
このように、区分閾値記憶部１２１に記憶させるしきい値と、命令記憶部１２４に記憶させる命令テーブルを適宜変更することにより、級選択部１２２が今回入力値及び前回出力値に対して級を選択し、任意の振幅に応じた任意演算を行うことが可能となる。これにより、様々な海象条件、気象条件に応じた適切なスキャン相関処理のアルゴリズムを設定することができる。また、区分閾値記憶部１２１及び命令記憶部１２４に記憶させる情報を随時変更することで、リアルタイムで海象条件、気象条件に応じたスキャン相関処理に切り替えることが可能となる。
In this way, by appropriately changing the threshold value stored in the classification threshold
上述のように、スキャン相関処理部１２は、級選択部１２２が、表示メモリ部１１から読み出された前回出力値に対する下限値から上限値までの数値範囲を、区分閾値記憶部１２１に記憶されている各しきい値と比較し、前回出力値が属する級を選択する。また、級選択部１２２が、スイープメモリ部５から読み出された今回入力値に対する下限値から条件値までの数値範囲を、区分閾値記憶部１２１に記憶されている各しきい値と比較し、今回入力値が属する級を選択する。命令コード読出部１２５が、級選択部１２２が選択した、前回出力値の級と、今回入力との級との組合せに対応付けられた命令コードを命令記憶部１２４から読み出す。
As described above, in the scan
このように、前回出力値と今回入力値とを級に区分し、前回出力値に対応する級と、今回入力値に対応する級との組合せごとに命令コードを対応付けるようにしたので、命令記憶部１２４に記憶させる命令コードの数を、前回出力値が取り得る値と今回入力値が取り得る値との組合せより少なくすることができる。その結果、前回出力値と、今回入力値との分解能を向上させる場合においても、命令テーブルの実装に要するメモリサイズの増加を抑えることができ、スキャン相関処理におけるメモリ使用量の増加、及びスキャン相関処理を実装するＡＳＩＣチップの大型化を抑制することができる。
また、命令コードのサイズは、前回出力値及び今回入力値の分解能、すなわち情報量に依存しておらず、前回出力値及び今回入力値の分解能を向上させた場合においても、命令コードのサイズを変更する必要がないので、前回出力値と、今回入力値との分解能を向上させる場合においても、命令テーブルの実装に要するメモリサイズの増加を抑えることができ、スキャン相関処理におけるメモリ使用量の増加、及びスキャン相関処理を実装するＡＳＩＣチップの大型化を抑制することができる。
In this way, the previous output value and the current input value are classified into classes, and the instruction code is associated with each combination of the class corresponding to the previous output value and the class corresponding to the current input value. The number of instruction codes stored in the
Also, the size of the instruction code does not depend on the resolution of the previous output value and the current input value, that is, the amount of information. Since there is no need to change, even when the resolution between the previous output value and the current input value is improved, the increase in memory size required to implement the instruction table can be suppressed, and the memory usage in scan correlation processing increases. And the enlargement of the ASIC chip which implements the scan correlation processing can be suppressed.
なお、本実施形態においては、命令記憶部１２４が記憶する命令テーブルが１つの場合について説明したが、命令記憶部１２４が記憶する命令テーブルが複数であってもよい。この場合、複数の命令テーブルそれぞれが、海象条件及び気象条件ごとに対応付けられており、命令コード読出部１２５に外部より入力される海象条件及び気象条件を示す情報が入力されるようにする。そして、命令コード読出部１２５は、入力された海象条件及び気象条件を示す情報に対応する命令テーブルを選択し、選択した命令テーブルから命令コードを読み出すようにしてもよい。これにより、海象条件及び気象条件に応じた命令テーブルを選択することができ、海象条件及び気象条件に応じたスキャン相関処理を行うことができ、ノイズ除去の精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the case where the
１…送受信制御部、２…空中線部、３…Ａ／Ｄ変換部、４…レーダ信号処理部、５…スイープメモリ部、６…空中線回転信号生成部、７…距離角度信号制御部、８…ジャイロインターフェース部、９…座標変換部、１０…速度情報入力部、１１…表示メモリ部、１２…スキャン相関処理部、１３…表示情報生成部、１４…グラフィックメモリ部、１５…画像合成部、１６…表示部、１２１…区分閾値記憶部、１２２…級選択部、１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ…パイプラインレジスタ、１２４…命令記憶部、１２５…命令コード読出部、１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ…パイプラインレジスタ、１２７…演算部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
１回前に算出された出力値に対応する級と、スイープデータ値に対応する級との組合せそれぞれに、出力値を算出する演算を示す命令コードを対応付けた命令テーブルを予め記憶している命令記憶部と、
前記級選択部が選択した１回前に算出された出力値に対応する級と、入力されるスイープデータ値に対応する級との組合せに応じた命令コードを前記命令記憶部から読み出す命令コード読出部と、
前記命令コード読出部が読み出した命令コードに基づいて、前記１回前に算出された出力値、及び前記入力されるスイープデータ値から出力値を算出する演算部と
を備えることを特徴とするスキャン相関処理装置。 Select the class corresponding to the output value calculated one time before among the multiple classes that divide the numerical range from the lower limit value to the upper limit value for the value that the output value can take, and for the value that the sweep data value can take A class selection unit that selects a class corresponding to an input sweep data value from a plurality of classes that divides a numerical range from a lower limit value to an upper limit value;
A grade that corresponds to the output value calculated before once each combination of a grade that corresponds to the sweep data value, stores in advance a command table associating an instruction code showing the operation for calculating the output value An instruction storage unit,
Instruction code reading for reading out an instruction code from the instruction storage unit according to a combination of a class corresponding to the output value calculated immediately before selected by the class selection unit and a class corresponding to the input sweep data value And
A scan unit comprising: an arithmetic unit that calculates an output value from the output value calculated one time before and the input sweep data value based on the instruction code read by the instruction code reading unit; Correlation processing device.
前記命令記憶部には、海象条件及び気象条件ごとに対応付けられた複数の命令テーブルが記憶されており、
前記命令コード読出部は、更に、前記命令記憶部に記憶されている複数の命令テーブルから、外部より入力される海象条件及び気象条件を示す情報に対応する命令テーブルを選択し、選択した命令テーブルから命令コードを読み出す
ことを特徴とするスキャン相関処理装置。 The scan correlation processing device according to claim 1,
The command storage unit stores a plurality of command tables associated with each sea condition and weather condition,
The instruction code reading unit further selects an instruction table corresponding to information indicating sea conditions and weather conditions inputted from the outside from a plurality of instruction tables stored in the instruction storage unit, and the selected instruction table A scan correlation processing device characterized by reading an instruction code from
電波の送受信ごとに得られる前記スイープデータ値を前記スキャン相関処理装置に入力するレーダ送受信部と、
前記スキャン相関処理装置において算出される出力値に基づいた表示画像データを出力する画像出力部と
を具備することを特徴とするレーダ装置。 The scan correlation processing device according to claim 1 or 2,
A radar transceiver for inputting the sweep data value obtained for each transmission / reception of radio waves to the scan correlation processor;
A radar apparatus comprising: an image output unit that outputs display image data based on an output value calculated by the scan correlation processing apparatus.
１回前に算出された出力値に対応する級と、スイープデータ値に対応する級との組合せごとに、出力値を算出する演算を示す命令コードが含まれる命令テーブルを予め記憶している命令記憶部から、前記級選択ステップにおいて選択した、１回前に算出された出力値に対応する級と、入力されるスイープデータ値に対応する級との組合せに対応した命令コードを前記命令記憶部から読み出す命令コード読出ステップと、
前記命令コード読出ステップにおいて、読み出した命令コードに基づいて、前記１回前に算出された出力値、及び前記入力されるスイープデータ値から出力値を算出する演算ステップと
を有することを特徴とするスキャン相関処理方法。 Select the class corresponding to the output value calculated one time before among the multiple classes that divide the numerical range from the lower limit value to the upper limit value for the value that the output value can take, and for the value that the sweep data value can take A class selection step for selecting a class corresponding to the input sweep data value from among a plurality of classes dividing the numerical range from the lower limit value to the upper limit value;
A grade that corresponds to the output value calculated before once for each combination of a grade that corresponds to the sweep data value, stores in advance command table that contains the instruction code indicating an operation for calculating an output value An instruction code corresponding to a combination of a class corresponding to the output value calculated in the previous class selected in the class selection step and a class corresponding to the input sweep data value An instruction code reading step for reading from the storage unit;
The instruction code reading step includes a calculation step of calculating an output value based on the read instruction code and the output value calculated one time before and the input sweep data value. Scan correlation processing method.
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