JPH0352834B2 - - Google Patents

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JPH0352834B2
JPH0352834B2 JP59102307A JP10230784A JPH0352834B2 JP H0352834 B2 JPH0352834 B2 JP H0352834B2 JP 59102307 A JP59102307 A JP 59102307A JP 10230784 A JP10230784 A JP 10230784A JP H0352834 B2 JPH0352834 B2 JP H0352834B2
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JP
Japan
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circuit
video signal
radar video
clutter
peak
Prior art date
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JP59102307A
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English (en)
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JPS60244879A (ja
Inventor
Takao Hashimoto
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Anritsu Corp
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Anritsu Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/292Extracting wanted echo-signals
    • G01S7/2923Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods
    • G01S7/2927Extracting wanted echo-signals based on data belonging to a number of consecutive radar periods by deriving and controlling a threshold value

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、CFAR装置、特にレーダ装置におい
て、雨や雪等によつて生じるクラツタを抑圧する
ようにしたレーダ受信機のCFAR装置に関するも
のである。
〔従来技術〕
レーダ映像処理において最も重要な課題は、反
射して返つてきたレーダビデオ信号の中に含まれ
る雑音、すなわちクラツタを如何にして抑圧する
かということである。
ここで入力されるレーダビデオ信号は、通常、
1μS程度のパルス幅、細くて高々0.1μS程度のパ
ルス幅(周波数1MHz、高くて周波数10MHz)の
反射信号である1F信号のキヤリア(例えば、周
波数60MHzの信号を用いる)を包絡線検波したも
のである。
船舶用レーダ等では、波浪が高くなると、周囲
の海面からの反射信号であるいわゆるシークラツ
タが生じ、さらに天候が悪い時などには雨や雪等
で反射して返つてくるいわゆるウエザクラツタも
生じる。その為、ウエザクラツタは、送信パルス
幅を中心とした種々のパルス幅の無数の信号を含
んでいる。これは、雨が密度の高い細かな水滴の
為、その反射信号が互いに干渉し合う為である
(反射信号のパルス幅0.1μS以上)。これらのクラ
ツタを含む反射信号の中から目標物の信号を損う
ことなく不必要な信号を抑圧しなければならない
が、これにはSTC(Sensitivity Time Control)
回路、FTC(Fast Time Control)回路、CFAR
(Constant False Alarm Rate)装置等を用いて
対処している(特開昭52−2396号公報、特開昭54
−132191号公報)。
〔従来技術の問題点〕
従来のCFAR装置における雨や雪等のクラツタ
に対する動作を第4図、第5図により説明すると
次のとおりである(第5図A〜第5図Dと同趣旨
の図が特開昭52−2396号公報、および特開昭54−
132191号公報に記載されている。)。
従来のCFAR装置は第4図に示されている構成
で、1は遅延回路、2は積分回路、3は減算回路
である。第5図Aに示されるレーダビデオ信号に
は雨や雪等で反射したクラツタ(第5図AのSの
範囲)が包含されている。このレーダビデオ信号
は遅延回路1と積分回路2とに分配される。積分
回路2は入力されたレーダビデオ信号を平均化
し、第5図Aに示された雨や雪等によるクラツタ
の部分Sも第5図Cに示されるように滑らかな波
形となつて出力されてくる。遅延回路1に入力さ
れたレーダビデオ信号はΔtだけ遅れた第5図B
に示される波形が出力される。この遅延時間Δt
は積分回路2のレーダビデオ信号に対する遅延時
間と一致させている。今、第5図Aのレーダビデ
オ信号を(t)とおけば、第5図Bの遅延回路
1の出力は(t−Δt)となり、第5図Cの積分
回路2の出力はg(t−Δt)とおくことができ
る。遅延回路1から出力した(t−Δt)と積分
回路2から出力したg(t−Δt)とは減算回路3
で減算がなされ、第5図Dの(t−Δt)−g(t
−Δt)=F(t−Δt)の波形が減算回路3から出
力される。減算回路3から出力される波形F(t
−Δt)=(t−Δt)−g(t−Δt)には、(t

Δt)の波形、すなわち遅延回路1から出力され
る波形において雨や雪等によるクラツタの部分S
がそのまま含まれており、一方g(t−Δt)の波
形、すなわち積分回路2から出力される波形には
第5図Eにクラツタの部分Sを拡大して示したよ
うに、雨や雪等によるクラツタの部分が平均化さ
れて滑らかな波形、つまり、第5図Eの点線で示
すf(t)のクラツタのピークより低い平均値の
波形g(t−Δt)となつているので、第5図Dに
示されている如く雨や雪等によるクラツタの部分
Sが残存する。そのため、この雨や雪等によるク
ラツタを除去するため積分回路2の直流出力成分
を大きくする、すなわち直流レベルを上げたうえ
でその差を取り出そうとすると、本来の目標物の
信号をも除去してしまう。
すなわち、CFAR装置を介しても、第5図Dに
示すウエザクラツタの振幅と目標物の振幅Tとの
差がわずかである場合、第5図Cに示すように目
標信号Tがウエザクラツタに埋もれることがあ
る。つまり、従来のCFAR装置はこのように雨や
雪等によつて生じるウエザクラツタを抑圧するこ
とが困難であり、雨や雪の中にある目標物を自動
的に区別することができない欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記の欠点を解決することを目的とし
ており、簡単な回路構成で雨や雪等によつて生じ
るウエザクラツタを抑圧することのできるCFAR
装置を提供することを目的としている。
〔発明の構成〕
上記の目的を達成するために、本発明のCFAR
装置はレーダビデオ信号を所望のピークホールド
時間でピーク検波するピーク検波回路と;該ピー
ク検波回路の検波出力信号を積分する積分回路
と、前記レーダビデオ信号を所定時間遅延させる
遅延回路と、該遅延されたレーダビデオ信号と前
記積分回路から得られたレーダビデオ信号の直流
成分との差を取り出す減算回路とを備え、該減算
回路を用いて、前記遅延回路により所定時間遅延
されたレーダビデオ信号と前記ピーク検波回路の
検波出力信号を積分して得られたレーダビデオ信
号の直流成分との差信号出力を取り出すことによ
り、レーダビデオ信号中に含まれるクラツタ雑音
成分を除去することを特徴としている。以下図面
を参照しながら本発明の一実施例を説明する。
〔発明の実施例〕
第1図は本発明に係るCFAR装置の一実施例構
成、第2図はピーク検波回路の一実施例回路構
成、第3図は第1図の動作波形説明図を示してい
る。
第1図において、遅延回路1、積分回路2、減
算回路3は前述した第4図の従来のCFAR装置に
使用されているものと同じで、遅延回路1の遅延
時間Δt′の違いがあるだけでその動作は全く同様
である。本発明のCFAR装置においては、ウエザ
クラツタの振幅と目標物の振幅Tとの差がわずか
でもある場合にも使用でき、レーダビデオ信号が
遅延回路1に入力するとともに、ピーク検波回路
4に入力し、その検波出力が次段の積分回路2に
入力するように構成されている。そしてこのピー
ク検出回路4と積分回路2との二重積分によるレ
ーダビデオ信号の遅れに相当する時間、すなわち
遅延時間を第5図Bに示された遅延回路1の遅延
時間Δtに対応させてΔt′としている。
雨や雪等によるクラツタの部分Sを含む第3図
Aのレーダビデオ信号は、ピーク検波回路4で検
波され、第3図Cに示されるようにクラツタ部S
の範囲の直流成分のレベルが上つた波形となる。
これは、第3図Fでピーク検波回路4の機能概要
を示すように、レーダビデオ信号の各ピークを所
望のピークホールド時間でピーク検波するからで
あり、このピーク検波は当該ピーク検波回路4の
時定数を変えることによつて雨や雪等によるクラ
ツタ部Sの範囲の直流レベルを変化させることが
できる。第2図はピーク検波回路の一実施例を示
しており、高入力インピーダンスを構成するトラ
ンジスタ5、検波用ダイオード6、コンデンサ
7、出力抵抗8及びバイアス抵抗9,10で構成
されている。コンデンサ7の容量を変化させるこ
とによりその時定数を調整しピークホールド時間
を変化させる。なおトランジスタ5に代え演算増
幅器等を用いてピーク検波回路4を構成してもよ
い。
ピーク検出回路4でピーク検波された第3図C
の検波波形信号は、第3図Gで積分回路3の機能
概要を示すように、各ピークを平均化するため次
段の積分回路3で積分され、第3図Dの波形とな
る。すなわち雨や雪等によるクラツタ部Sに相当
する範囲のレベルが持ち上げられた波形となる。
そして第3図Dに示されるように積分された反射
信号の直流成分と、前記遅延回路1で遅延時間
Δt′分遅延されたレーダビデオ信号との引き算が
減算回路3により行われる結果、第3図Eに示さ
れるように雨や雪等によるクラツタの部分だけが
抑圧され、他の目標物の信号が損われることのな
い波形が出力されてくる。なお、本発明のCFAR
装置は、上記の説明から明らかなように、ピーク
検波回路4によるピーク検波において、レーダビ
デオ信号を観察しながらピークホールド時間を調
整することにより雨や雪等に基づいて生じるクラ
ツタを、どの程度抑圧するかの調整をすることが
できる。例えばピーク検波を全然掛けなければ従
来のCFAR装置と同一となる。
さらに、本発明のCFAR装置は、簡易形として
遅延回路1を省略しても遅延時間Δt′が極度に大
きくない限りにおいて、実用に供することができ
る。
〔発明の効果〕
以上説明した如く、本発明によれば、従来の
CFAR装置に所望のピークホールド時間でピーク
検波するピーク検波回路を追加するという簡単な
回路構成で、ウエザクラツタの振幅と目標物の信
号との差がわずかでもある場合、当該ピーク検波
回路と積分回路との二重積分法により、ウエザク
ラツタを抑圧することができ、雨や雪等の中にあ
る目標物を区別、検出して希望のレーダビデオ信
号を得ることができる。さらにピーク検波回路の
ピークホールド時間を変えることにより、クラツ
タの強度に対応して当該クラツタを抑圧・除去す
る度合いを調整することができるので、従来の
FTC回路としても使用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るCFAR装置の一実施例構
成、第2図はピーク検波回路の一実施例回路構成
例、第3図は第1図の動作波形図、第4図は従来
のCFAR装置の構成例、第5図は第4図の動作波
形図である。 1……遅延回路、2……積分回路、3……減算
回路、4……ピーク検波回路、5……トランジス
タ、6……検波用ダイオード、7……コンデン
サ、8,9,10……抵抗。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 レーダビデオ信号を所望のピークホールド時
    間でピーク検波するピーク検波回路と;該ピーク
    検波回路の検波出力信号を積分する積分回路と;
    前記レーダビデオ信号を所定時間遅延させる遅延
    回路と;該遅延されたレーダビデオ信号と前記積
    分回路から得られたレーダビデオ信号の直流成分
    との差を取り出す減算回路とを備え、該減算回路
    を用いて、前記遅延回路により所定時間遅延され
    たレーダビデオ信号と前記ピーク検波回路の検波
    出力信号を積分して得られたレーダビデオ信号の
    直流成分との差信号出力を取り出すことにより、
    レーダビデオ信号中に含まれるクラツタ雑音成分
    を除去することを特徴とするCFAR装置。
JP59102307A 1984-05-21 1984-05-21 Cfar装置 Granted JPS60244879A (ja)

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JP59102307A JPS60244879A (ja) 1984-05-21 1984-05-21 Cfar装置

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