JPH10206523A - Target detector - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a user recognize easily the position of a target in a received signal string and its SN ratio. SOLUTION: A reflected signal from a target that exists constantly in the same position is detected as a target signal by a region setting device 71, a variance calculator 72 and a likelihood ratio calculator 60 from each received signal string as a response to a transmitted signal such as a sound wave and the position of the target is displayed on a received signal string image. On such occasion, the likelihood calculator 60 specifies the position and SN ratio of the target and displays its position on the received signal string image.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ソーナー、レーダ
ー等、時間的に、または周波数的に振幅値が変動してい
る複数の受信信号列から、各受信信号列の同位置に定常
的に存在している物体を目標物体として検出するための
目標検出装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plurality of received signal sequences whose amplitude values fluctuate in time or frequency, such as sonars and radars, which are constantly present at the same position in each received signal sequence. The present invention relates to a target detection device for detecting a target object as a target object.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、ソーナー、レーダー等、一定の
領域に音波、または電波を複数回に亘って送信し、この
送信に対する応答としての反射音波、または反射電波と
しての受信信号列中から、各受信信号列中の同位置に定
常的に存在している物体を目標物体として検出するため
の目標検出装置がこれまでに知られている。一般に、受
信信号は、目標とする物体（以下、目標と称す）からの
反射信号（以下、目標信号と称す）の他に、目標以外
（海面、海底および海中の散乱体等）からの、各受信信
号毎にランダムに発生する反射信号、更には、雑音から
構成されたものとなっている。その目標検出装置では、
目標信号以外の反射信号や雑音が効果的に抑圧された状
態として、目標信号が状態良好に検出された上、可視表
示されているわけであるが、このような目標信号の検出
・表示技術に関しては、重要な技術として従来より研究
が進められているのが実情である。例えば「科学計測の
ための波形データ処理」（南茂夫編著、１９９５年８月
１日 ＣＱ出版社発行：pp105〜106）に記載された積算
平均化法が知られている。積算平均化法とは、同一条件
の下で、繰り返し測定される多数の波形を対象として、
各波形の同一測定位置に対する集合平均化（単純平均
化）を行う手法であり、これを、簡単ながら説明すれば
以下のようである。2. Description of the Related Art Generally, a sound wave or a radio wave is transmitted to a certain area such as a sonar or a radar a plurality of times. 2. Description of the Related Art A target detection device for detecting an object constantly present at the same position in a received signal sequence as a target object has been known. In general, a received signal includes, in addition to a reflected signal (hereinafter, referred to as a target signal) from a target object (hereinafter, referred to as a target), a signal other than the target (the sea surface, the seabed, and a scatterer in the sea). The signal is composed of a reflected signal generated randomly for each received signal and noise. In the target detection device,
The target signal is detected in a good condition and is displayed visually as a state in which reflected signals and noise other than the target signal are effectively suppressed. In fact, research has been carried out as an important technology. For example, an integrated averaging method described in "Waveform Data Processing for Scientific Measurement" (ed. By Shigeo Minami, published on August 1, 1995 by CQ Publishing Company, pp. 105-106) is known. Integral averaging is a method for multiple waveforms that are repeatedly measured under the same conditions.
This is a method of performing group averaging (simple averaging) on the same measurement position of each waveform. This will be briefly described as follows.

【０００３】即ち、図２６に積算平均化法の原理を示
す。各グラフの横軸は時間（あるいは音波、または電波
の単位当たりの伝搬距離を乗じることにより求まる距
離）、縦軸は振幅値の大きさを表す。図示のように、１
回目の測定波形Ｘ₁(ｔ)、２回目の測定波形Ｘ₂(ｔ)、…
… …、Ｋ回目の測定波形Ｘ_K(ｔ)、積算平均化結果
ｚ(ｔ)がそれぞれ示されているが、それら測定波形Ｘ
₁(ｔ)〜Ｘ_K(ｔ)において、目標信号は時刻ｔ₂ に存在す
る場合が想定されたものとなっている。１回目の測定波
形Ｘ₁(ｔ)には、時刻ｔ₁ に目標信号以外の信号が偶発
的に混入されているが、他の測定波形Ｘ₂(ｔ)〜Ｘ_K(ｔ)
各々には、その時刻ｔ₁ に目標信号以外の信号が何等混
入されていないことから、測定波形Ｘ₁(ｔ)〜Ｘ_K(ｔ)に
対する積算平均化により目標信号以外の信号は、その
分、抑圧される結果として、積算平均化結果ｚ(ｔ)で
は、時刻ｔ₂ における目標信号のみが顕在化された状態
の波形として検出され得るものであり、また、その際
に、積算平均後の振幅値からは、時刻ｔ₂ における目標
信号についての平均的なＳＮ比（＝ＳＮＲ）が併せて計
算可とされているものである。FIG. 26 shows the principle of the integrated averaging method. The horizontal axis of each graph represents time (or a distance obtained by multiplying the propagation distance per unit of a sound wave or a radio wave), and the vertical axis represents the magnitude of an amplitude value. As shown, 1
The second measurement waveform X ₁ (t), the second measurement waveform X ₂ (t),...
.., The K-th measurement waveform X _K (t) and the integrated averaged result z (t) are shown.
_{From 1} (t) to X _K (t), it is assumed that the target signal exists at time t ₂ . In the first measurement waveform X ₁ (t), a signal other than the target signal is accidentally mixed at time t ₁ , but other measurement waveforms X ₂ (t) to X _K (t)
Since no signal other than the target signal was mixed at the time t ₁ , the signals other than the target signal were divided by the integrated averaging of the measured waveforms X ₁ (t) to X _K (t). As a result of suppression, in the integrated averaged result z (t), only the target signal at the time t ₂ can be detected as a waveform in a state where the integrated signal has been exposed. From the amplitude value, the average SN ratio (= SNR) of the target signal at time t ₂ can be calculated together.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、積算平均化
法による場合、目標信号についての平均的なＳＮ比が併
せて計算可とされているも、その位置に目標信号が定常
的に存在しているか否かについての判定は困難となって
いる。以下の表１に受信信号列のある２点Ａ，Ｂ各々に
ついての、１０回分に亘る振幅値の積算平均結果（平均
ＳＮＲ：単位はdB）を示す。In the meantime, in the case of the integration averaging method, the average signal-to-noise ratio of the target signal can be calculated together, but the target signal is constantly present at that position. It is difficult to determine whether or not there is. Table 1 below shows the integrated average results (average SNR: unit: dB) of the amplitude values over 10 times for each of the two points A and B in the received signal sequence.

【０００５】[0005]

【表１】 [Table 1]

【０００６】その表１から判るように、両地点Ａ，Ｂと
もに積算平均結果として、平均ＳＮ比が６dBであるとの
結果が得られているが、地点Ａについて、目標信号が存
在しているのは１回目の受信信号列のみであり、従っ
て、地点Ａに定常的に目標物体が存在しているとはいえ
ないものとなっている。As can be seen from Table 1, the result that the average SN ratio is 6 dB is obtained as the integrated average result at both points A and B, but the target signal exists at point A. Is only the first received signal sequence, and therefore, it cannot be said that the target object is constantly present at the point A.

【０００７】よって、本発明の目的は、時間的に、また
は周波数的に振幅値が変動している複数の受信信号列か
ら、各受信信号列中の同一位置に定常的に存在している
目標を検出するに際して、その目標の位置に併せてその
ＳＮ比が容易に認識可とされた目標検出装置を供するに
ある。Accordingly, an object of the present invention is to obtain a target which constantly exists at the same position in each received signal sequence from a plurality of received signal sequences whose amplitude values fluctuate in time or frequency. Is to provide a target detection device whose SN ratio is easily recognizable along with the position of the target.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、目標検出装
置が、ソーナー、レーダー等、音波、または電波が複数
回に亘って送信信号として送信される度に、その送信信
号各々に対する応答としての反射信号を受信信号列とし
て受信した上、その受信信号列各々は映像信号に変換さ
れた状態で画像として表示されつつ、上記受信信号列各
々からは、同一位置に定常的に存在している物体からの
反射信号が目標信号として検出された上、その目標の位
置が上記画像上に併せて表示されるべく構成されている
場合に、目標の位置とその目標のＳＮ比が画像上に同時
に表示されるべく、受信信号列各々からその目標の位置
とその目標のＳＮ比を特定する処理を行う目標位置・Ｓ
Ｎ比特定手段を少なくとも具備せしめることで達成され
る。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a target detecting device which responds to each transmission signal each time a sound wave or a radio wave is transmitted as a transmission signal a plurality of times by a sonar, a radar or the like. After receiving the reflected signal as a received signal sequence, each of the received signal sequences is displayed as an image in a state converted to a video signal, and from each of the received signal sequences, an object that is constantly present at the same position. The target position and the S / N ratio of the target are simultaneously displayed on the image when the reflected signal from the target is detected as the target signal and the target position is configured to be displayed together on the image. In order to be able to perform the processing for specifying the target position and the S / N ratio of the target from each received signal sequence,
This is achieved by providing at least the N ratio specifying means.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１か
ら図２５により説明する。先ず本発明の具体的説明に先
立って、その理論的な背景について説明しておく。既
に、これまでに、目標信号を非目標信号や雑音から効果
的に弁別した上、その目標信号の検出性能をより向上さ
せる方法としては、例えば、モラード―バーケット著に
よる“シグナル―デティクション アンド エスティメ
ーション 頁１１５〜１７４”（Mourad-Barket；SIGNA
L-Detection & Estimation pp115〜174）に記載された
もの、即ち、尤度比（likelihood ratio）を用いた信号
検出法が知られている。この信号検出法による場合、各
地点の振幅値および周辺区間の分散値から尤度比が算出
された上、予め設定された閾値との比較により目標信号
が検出可とされているが、その原理は以下のようであ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, prior to a specific description of the present invention, its theoretical background will be described. Already to date, methods for effectively discriminating a target signal from non-target signals and noise and improving the detection performance of the target signal include, for example, "Signal Deduction and Estee" by Mollard-Burquet. Page 115-174 "(Mourad-Barket; SIGNA
L-Detection & Estimation pp. 115-174), that is, a signal detection method using a likelihood ratio is known. According to this signal detection method, the likelihood ratio is calculated from the amplitude value of each point and the variance value of the surrounding section, and the target signal can be detected by comparison with a preset threshold value. Is as follows.

【００１０】即ち、その信号検出法は統計的検定法の１
つであり、仮説Ｈ₀ ：母集団分布の確率密度関数はｆ₀
(ｘ)である、を対立仮説Ｈ₁ ：母集団分布の確率密度関
数はｆ₁ (ｘ)である、に対して検定する方式であり、そ
の手順は観測値ｘ₁，ｘ₂，…を独立に１つずつ取り、観
測値を取る度に、次の３通りの決定のうち、何れか１通
りの決定を行うというものである。具体的には、ｍ番目
の観測値（ｍ=１,２,…）に対し、以下の数式１で定義
されている尤度比Λ(x)が求められる。That is, the signal detection method is one of the statistical test methods.
And the hypothesis H ₀ : the probability density function of the population distribution is f ₀
(x), the alternative hypothesis H ₁ : the probability density function of the population distribution is f ₁ (x), and the procedure is to test the observed values x ₁ , x ₂ ,. One is taken independently, and each time an observation is taken, one of the following three decisions is made. Specifically, the likelihood ratio Λ (x) defined by the following Expression 1 is obtained for the m-th observation value (m = 1, 2,...).

【００１１】[0011]

【数１】 (Equation 1)

【００１２】条件１：もしも、Λ(x)が以下の数式２を
満たすならば、(ｍ+１)番目の観測を行う。Condition 1: If Λ (x) satisfies the following equation 2, the (m + 1) th observation is performed.

【００１３】[0013]

【数２】 (Equation 2)

【００１４】条件２：もしも、Λ(x)が以下の数式３を
満たすならば、観測値を取るのを止めＨ₀ を採択する。Condition 2: If Λ (x) satisfies the following equation 3, stop taking observation values and adopt H ₀ .

【００１５】[0015]

【数３】 (Equation 3)

【００１６】条件３：もしも、Λ(x)が以下の数式４を
満たすならば、観測を止めＨ₁ を採択する。Condition 3: If Λ (x) satisfies the following formula 4, stop observation and adopt H ₁ .

【００１７】[0017]

【数４】 (Equation 4)

【００１８】但し、それら数式２〜４中における閾値η
₁ ，η₀ は第１種の誤り（Ｈ₀ が正しいのにＨ₀ を棄却
する）、第２種の誤り（Ｈ₁ が正しいのにＨ₁ を棄却す
る）の確率がそれぞれα、βになるように選ばれる。尤
も、α、βが小さい値であれば、閾値η₁ ，η₀ はそれ
ぞれ近似的に以下の数式５として表現され得る。However, the threshold value η in the equations (2) to (4)
_1, eta ₀ is (to reject the H ₀ to the H ₀ correct) the first kind of error, probability each α of the second type of error (for H ₁ is correct to reject H _1), the β Is chosen to be However, if α and β are small values, the thresholds η ₁ and η ₀ can be approximately expressed as Equation 5 below, respectively.

【００１９】[0019]

【数５】 (Equation 5)

【００２０】さて、以上の信号検出法を目標信号の検出
に適用する場合、 ｆ₀(x)：目標信号を含まない受信信号列の分布が従うべ
き確率密度関数 ｆ₁(x)：目標信号を含む受信信号列の分布が従うべき確
率密度関数 観測値：複数の受信信号列中の同一時刻（あるいは位
置）における振幅値ｘ₁,ｘ₂,… として設定した上、以下の判定を行う。When the above signal detection method is applied to detection of a target signal, f ₀ (x): a probability density function that a distribution of a received signal sequence not including the target signal should follow f ₁ (x): target signal Is set as amplitude values x ₁ , x ₂ ,... At the same time (or position) in a plurality of received signal sequences, and the following determination is made.

【００２１】即ち、上記条件１を満たすならば、(ｍ+
１)番目の受信信号列の観測を行い、また、もしも、上
記条件２を満たすならば、振幅値ｘ₁,ｘ₂,…の示す時刻
（あるいは位置）に目標が存在しないと判定し、更に、
上記条件３を満たすならば、振幅値ｘ₁,ｘ₂,…の示す時
刻（あるいは位置）に目標が存在すると判定する。That is, if the above condition 1 is satisfied, (m +
The 1) th received signal sequence is observed, and if the above condition 2 is satisfied, it is determined that the target does not exist at the time (or position) indicated by the amplitude values x ₁ , x ₂ ,. ,
If the above condition 3 is satisfied, it is determined that the target exists at the time (or position) indicated by the amplitude values x ₁ , x ₂ ,.

【００２２】以下、ソーナー、レーダー等、送受波器が
受信する受信信号の狭帯域フィルタ出力がレイリー分布
に従う場合を例に採り、数式１で定義されている尤度比
Λ(x)の具体的な設定方法を説明すれば、先ずレイリー
分布は以下の数式６で表現される。Hereinafter, a specific example of the likelihood ratio Λ (x) defined by Expression 1 will be described, taking as an example a case where the output of a narrow band filter of a reception signal received by a transducer such as a sonar or a radar follows a Rayleigh distribution. To explain the setting method, first, the Rayleigh distribution is expressed by the following equation (6).

【００２３】[0023]

【数６】 (Equation 6)

【００２４】ところで、そのレイリー分布に従う受信信
号列に対し、振幅値Ａの正弦波信号が重畳された場合、
出力ｘは以下の数式７として示すライス分布に従うこと
が知られている。By the way, when a sine wave signal having an amplitude value A is superimposed on a received signal sequence according to the Rayleigh distribution,
It is known that the output x follows the Rice distribution shown as Equation 7 below.

【００２５】[0025]

【数７】 (Equation 7)

【００２６】従って、目標信号を含まない受信信号列の
分布が従うべき確率密度関数としてレイリー分布を、ま
た、目標信号を含む受信信号列の分布が従うべき確率密
度関数としてライス分布を代入することにより、尤度比
Λ(x)は以下の数式８として具体的に定義され得るもの
である。Therefore, the Rayleigh distribution is substituted as the probability density function to be followed by the distribution of the received signal sequence not including the target signal, and the Rice distribution is to be substituted as the probability density function to be followed by the distribution of the received signal sequence including the target signal. Thus, the likelihood ratio Λ (x) can be specifically defined as Expression 8 below.

【００２７】[0027]

【数８】 (Equation 8)

【００２８】その数式８より、尤度比Λ(x)の値は３つ
のパラメータ、即ち、振幅値ｘ、分散値σ² 、および受
信信号列に重畳される信号振幅値Ａから決定される。こ
のうち、信号振幅値Ａは、重畳される信号のＳＮ比から
求まる定数である。従って、受信信号が数式６として示
すレイリー分布に従う場合、受信信号列中の任意の領域
内の受信信号振幅値ｘおよびその周辺区間に含まれる受
信信号振幅値の分散値σ² から尤度比Λ(x)が求まり、
数式５により予め定められた閾値η₁ ，η₀ との比較に
より、その領域に目標信号が存在するか否かの判定が可
能となる。以下、検出対象としての受信信号振幅値が含
まれている領域を目標捜索領域、分散値計算対象として
の受信信号振幅値が含まれている領域を分散計算領域と
記す。From Expression 8, the value of the likelihood ratio Λ (x) is determined from three parameters, namely, the amplitude value x, the variance σ ² , and the signal amplitude value A superimposed on the received signal sequence. Among them, the signal amplitude value A is a constant obtained from the SN ratio of the signal to be superimposed. Accordingly, when the received signal follows the Rayleigh distribution shown in Expression 6, the likelihood ratio か ら^{2 is obtained} from the variance σ ² of the received signal amplitude value x in an arbitrary region in the received signal sequence and the surrounding area. (x) is found,
By comparing with the threshold values η ₁ and η ₀ predetermined by Expression 5, it is possible to determine whether or not the target signal exists in the area. Hereinafter, a region including a received signal amplitude value as a detection target is referred to as a target search region, and a region including a received signal amplitude value as a variance value calculation target is referred to as a variance calculation region.

【００２９】さて、図２には、レイリー分布形状、ライ
ス分布形状およびこれら両者の比としての尤度比Λ(ｘ)
の変化が、横軸は振幅値、左縦軸は確率密度、右縦軸は
尤度比として示されているが、本例では、ライス分布に
おける信号振幅値Ａとして、Ａ＝２.４５(×σ：以下省
略)が想定されており、また、図面の簡単化上、尤度比
は対数尤度比lnΛ(ｘ)として示されたものとなっている
（以下、「尤度比Λ(ｘ)」は対数尤度比lnΛ(ｘ)を意味
するものとする）。FIG. 2 shows a Rayleigh distribution shape, a Rice distribution shape, and a likelihood ratio Λ (x) as a ratio of the two.
The horizontal axis represents the amplitude value, the left vertical axis represents the probability density, and the right vertical axis represents the likelihood ratio. In this example, as the signal amplitude value A in the Rice distribution, A = 2.45 ( × σ: hereinafter omitted), and the likelihood ratio is shown as a log likelihood ratio lnΛ (x) for simplification of the drawing (hereinafter, “likelihood ratio Λ ( x) "means the log likelihood ratio lnΛ (x)).

【００３０】図３にはまた、尤度比Λ(ｘ)とＳＮ比の関
係が、横軸はＳＮ比(dB)、縦軸は尤度比Λ(ｘ)として示
されているが、これより、尤度比Λ(ｘ)はＳＮ比に対し
て単調増加傾向にあり、しかも、本例での場合（Ａ＝
２.４５）、約４dB以上のＳＮ比に対して正の値をとる
ことが判る。例えば閾値η₁ ，η₀ の算出式（数式５）
にα＝10^-3(％)、β＝10(％)を代入した場合、閾値η
₁ ，η₀ は以下の数式９として得られる。FIG. 3 also shows the relationship between the likelihood ratio Λ (x) and the SN ratio. The horizontal axis shows the SN ratio (dB), and the vertical axis shows the likelihood ratio Λ (x). Thus, the likelihood ratio Λ (x) tends to monotonically increase with respect to the SN ratio, and in the present example (A =
2.45), it can be seen that it takes a positive value for the SN ratio of about 4 dB or more. For example, formulas for calculating the thresholds η ₁ and η ₀ (Equation 5)
When α = 10 ⁻³ (%) and β = 10 (%) are substituted for
₁ and η ₀ are obtained as Equation 9 below.

【００３１】[0031]

【数９】 (Equation 9)

【００３２】従って、定常的に４dB以上の信号が存在す
る領域では、複数の受信信号列に亘って大きい値の尤度
比Λ(ｘ)が算出され、複数受信信号の累積の結果、閾値
η₁より大きくなった時点で、その領域に目標が存在し
ていると判定し得るものである。これとは逆に、図２６
における時刻ｔ₁ のように、ある受信信号列のみに信号
（非目標信号）が出現している領域については、その受
信信号では一時的に大きい値の尤度比Λ(ｘ)が算出され
るが、他の受信信号列では信号が存在しないために尤度
比Λ(ｘ)の値が小さくなる結果として、その領域には目
標が存在しないと判定し得るものである。換言すれば、
累積尤度比Λ(ｘ)（以下、「累積尤度比Λ(ｘ)」は累加
対数尤度比ΣlnΛ(ｘ)を意味する）が閾値η₀ より小さ
くなった時点で、その領域には目標が存在しないと判定
し得るものである。Therefore, in a region where a signal of 4 dB or more constantly exists, a large value likelihood ratio Λ (x) is calculated over a plurality of received signal sequences, and as a result of accumulation of the plurality of received signals, a threshold η _{When the value} becomes larger than ₁ , it can be determined that the target exists in the area. On the contrary, FIG.
In a region where a signal (non-target signal) appears only in a certain received signal sequence as at time t ₁ in, a likelihood ratio Λ (x) of a temporarily large value is calculated in the received signal. However, since the value of the likelihood ratio Λ (x) becomes small because no signal is present in another received signal sequence, it can be determined that no target exists in that region. In other words,
When the cumulative likelihood ratio Λ (x) (hereinafter, “cumulative likelihood ratio Λ (x)” means the cumulative log likelihood ratio ΣlnΛ (x)) becomes smaller than the threshold η ₀ , It can be determined that there is no target.

【００３３】以上の判定論理により、複数の受信信号列
に亘り定常的に存在する目標の検出が可能となるもので
ある。ただ、尤度比の原理をそのまま目標検出に適用し
ただけでは、その目標検出と同時に、その目標について
の平均ＳＮ比算出は困難である。以下の表２には、受信
信号列のある３点について各受信信号列におけるＳＮ比
と累積尤度比Λ(ｘ)の変化とともに、各ＳＮＲに対する
尤度比の算出値が参考として併せて示されているが、目
標物体が存在すると判定された領域について、平均的な
ＳＮ比を直接算出することは不可となっている。With the above-described determination logic, it is possible to detect a target that is constantly present over a plurality of received signal sequences. However, if the principle of the likelihood ratio is simply applied to the target detection as it is, it is difficult to calculate the average SN ratio for the target simultaneously with the detection of the target. In Table 2 below, the calculated value of the likelihood ratio for each SNR is shown together with the change of the SN ratio and the cumulative likelihood ratio Λ (x) in each of the received signal sequences for three points in the received signal sequence. However, it is not possible to directly calculate the average S / N ratio for the area where it is determined that the target object exists.

【００３４】[0034]

【表２】 [Table 2]

【００３５】なお、用いた尤度比算出式は数式８におい
て、Ａ＝２.４５を代入したものであり、尤度比Λ(ｘ)
は図３の対ＳＮ比特性を示す。The used likelihood ratio calculation formula is obtained by substituting A = 2.45 in Expression 8, and the likelihood ratio Λ (x)
Shows the S / N ratio characteristics of FIG.

【００３６】その表２より判るように、各地点Ｃ，Ｄ，
Ｅは定常的に５dB以上の信号が存在する領域であり、10
回以内の受信信号列の累積でその領域に目標が存在する
と判定されている。しかしながら、本検出法では、定常
的にある一定値以上（本例では４dB以上）のＳＮ比の信
号が存在する領域は全て目標が存在すると判定されてい
るため、目標が存在すると判定された領域について、平
均的なＳＮ比を直接算出することは不可となっている。As can be seen from Table 2, each point C, D,
E is a region where a signal of 5 dB or more constantly exists.
It is determined that the target exists in the area by the accumulation of the received signal sequence within the number of times. However, in the present detection method, all regions where the signal of the SN ratio of a certain value or more (4 dB or more in this example) are constantly present are determined to have the target, and therefore the region where the target is determined to be present is determined. , It is not possible to directly calculate the average SN ratio.

【００３７】そこで、以上の事情を踏まえ、本願発明者
等は尤度比の原理を拡張し、上記尤度比を用いた目標検
出処理に必要とされる手段に加え、目標信号を含む受信
信号列の分布が従うべきライス分布の確率密度関数を目
標信号のＳＮ比に応じて複数設定することにより、複数
の尤度比算出式を定義する手段と、検出された受信信号
振幅値および算出された受信信号振幅値の分散値を各々
の尤度比算出式に代入し、目標捜索領域に対する尤度比
を算出する手段と、算出された尤度比を予め定めた閾値
と比較し、閾値を上回る尤度比が算出された目標捜索領
域に対して目標が存在すると判定する手段と、目標が存
在すると判定された領域について、用いた尤度比算出式
毎に分類する手段とを追加することにより、各受信信号
列中の同一位置に定常的に存在している目標を検出する
と同時に、その目標のＳＮ比を算出する機能を有する目
標検出装置を考案するに至ったものである。ここで、目
標が存在すると判定された領域の平均的なＳＮ比を算出
する方法として、信号振幅値Ａが異なるライス分布を用
いた複数の尤度比算出式を設定する理由について述べれ
ば以下のようである。In view of the above circumstances, the present inventors have extended the principle of the likelihood ratio, and added to the means required for the target detection processing using the likelihood ratio, the reception signal including the target signal. Means for defining a plurality of likelihood ratio calculation formulas by setting a plurality of probability density functions of a Rice distribution to be followed by the distribution of columns in accordance with the S / N ratio of a target signal; Means for calculating the likelihood ratio for the target search area by substituting the variance values of the received signal amplitude values into the respective likelihood ratio calculation formulas, and comparing the calculated likelihood ratio with a predetermined threshold. Means for determining that a target exists in a target search area in which a higher likelihood ratio has been calculated, and means for classifying, for each of the likelihood ratio calculation formulas, an area in which a target has been determined to be present. At the same position in each received signal sequence. Simultaneously detecting a target that is normally non-existent, it has been led to devise a target detection device that has a function of calculating an SN ratio of the target. Here, as a method of calculating an average SN ratio of a region determined to have a target, the reason for setting a plurality of likelihood ratio calculation formulas using Rice distributions having different signal amplitude values A will be described below. It seems.

【００３８】即ち、一般に、レイリー分布に従う受信信
号列に信号振幅値Ａの信号が重畳された場合、その際で
のＳＮ比は以下の数式１０として定義される。That is, in general, when a signal having a signal amplitude value A is superimposed on a received signal sequence following a Rayleigh distribution, the SN ratio at that time is defined as the following equation (10).

【００３９】[0039]

【数１０】 (Equation 10)

【００４０】例えば、図２では、信号振幅値Ａとして、
Ａ＝２.４５が代入されているが、これは、数式１０に
よりＳＮ比＝６dBの信号が重畳された場合に相当する。
図２における横軸がＳＮ比に変換されたグラフを図４に
示す。そのグラフより６dB付近の確率密度が最も大きく
なっていることが判る。また、図３に示す尤度比とＳＮ
比の関係より、Ａ＝２.４５の場合は、ＳＮ比＝４dB以
上の信号に対して正の値の尤度比Λ(ｘ)が算出されるの
が判る。尤度比を用いた目標検出法では、各受信信号に
おいて算出される尤度比Λ(ｘ)の累積結果と閾値との比
較により目標が検出されており、この場合は、定常的に
４dB以上の信号が存在する領域では常に正の値の尤度比
Λ(ｘ)が算出されるので、複数受信信号列の累積により
目標の検出が可能となる。ここで、図５に、信号振幅値
Ａの値が異なる場合でのＳＮ比と確率密度関数および尤
度比Λ(ｘ)の関係を示す。図中では、Ａ＝４.２４（数
式１０よりＳＮ比10dBに相当）を用いている。Ａ＝４.
２４の場合では、確率密度関数のピークはＳＮ比10dB付
近に位置し、また、尤度比Λ(ｘ)はＳＮ比＝６dB以上の
信号に対して正の値が算出される。For example, in FIG. 2, as the signal amplitude value A,
A = 2.45 is substituted, which corresponds to a case where a signal having an SN ratio = 6 dB is superimposed according to Expression 10.
FIG. 4 shows a graph in which the horizontal axis in FIG. 2 is converted into the SN ratio. It can be seen from the graph that the probability density around 6 dB is the largest. Also, the likelihood ratio and SN shown in FIG.
From the relationship between the ratios, it can be seen that when A = 2.45, a positive value likelihood ratio Λ (x) is calculated for a signal having an SN ratio of 4 dB or more. In the target detection method using the likelihood ratio, the target is detected by comparing the accumulated result of the likelihood ratio Λ (x) calculated for each received signal with a threshold, and in this case, the target is constantly 4 dB or more. Since the likelihood ratio Λ (x) of a positive value is always calculated in the region where the signal exists, the target can be detected by accumulating a plurality of received signal sequences. Here, FIG. 5 shows the relationship between the SN ratio, the probability density function, and the likelihood ratio Λ (x) when the value of the signal amplitude value A is different. In the figure, A = 4.24 (corresponding to an SN ratio of 10 dB from Equation 10) is used. A = 4.
In the case of 24, the peak of the probability density function is located near the SN ratio of 10 dB, and the likelihood ratio Λ (x) is calculated to be a positive value for a signal having an SN ratio of 6 dB or more.

【００４１】以上より、ライス分布の分布形状を決定す
るパラメータ、即ち、信号振幅値Ａは信号のＳＮ比を表
すと同時に、尤度比を用いて検出可能な信号のＳＮ比の
最小値を決定する。しかしながら、課題の項でも述べた
通り、１つの信号振幅値Ａでは、検出可能なＳＮ比の下
限は決定できるが、上限は決定できず、それ故、検出さ
れた目標信号の平均ＳＮ比の算出は困難になっている。
そこで、信号振幅値Ａの値を１つではなく、２つ以上設
定することを考える。例えば、図５に示すように、Ａ＝
２.４５とＡ＝４.２４の２通り設定すれば、図５より、
Ａ＝４.２４の場合は、ＳＮ比＝６dB以上の信号に対し
て、また、Ａ＝２.４５の場合には、ＳＮ比＝４dB以上
の信号に対して正の値の尤度比が算出される。従って、
４dB〜６dBの信号が定常的に存在する領域に対しては、
Ａ＝２.４５のライス分布の確率密度関数を尤度比算出
式に用いた場合は、常に正の値の尤度比Λ(ｘ)が算出さ
れるため、複数受信信号の累積により目標信号として検
出可能であるが、Ａ＝４.２４の場合は、４dB〜６dBの
信号が定常的に存在しても、算出される尤度比Λ(ｘ)は
負の値なので、閾値η₁ を超えることはなく、目標信号
としての検出は不可となる。一方、６dB以上の信号が定
常的に存在する領域に対しては、Ａの値が何れであって
も正の値の尤度比Λ(ｘ)が算出されるため、目標信号と
して検出可能である。換言すれば、尤度比算出式がＡ＝
２.４５とＡ＝４.２４の２通りに設定された状態で目標
検出処理が行われた場合、Ａ＝２.４５の尤度比算出式
では、目標信号として検出され得るも、Ａ＝４.２４の
尤度比算出式では、目標信号として検出され得なかった
領域には、定常的に４〜６dBの信号が存在していると判
断し得るものである。As described above, the parameter for determining the distribution shape of the Rice distribution, that is, the signal amplitude value A represents the signal S / N ratio, and at the same time, determines the minimum value of the detectable signal S / N ratio using the likelihood ratio. I do. However, as described in the section of the problem, with one signal amplitude value A, the lower limit of the detectable S / N ratio can be determined, but the upper limit cannot be determined. Therefore, the calculation of the average S / N ratio of the detected target signal can be performed. Is getting harder.
Therefore, it is considered that two or more signal amplitude values A are set instead of one. For example, as shown in FIG.
If 2.45 and A = 4.24 are set, from FIG. 5,
In the case of A = 4.24, the likelihood ratio of a positive value is obtained for a signal having an SN ratio of 6 dB or more, and in the case of A = 2.45, for a signal having an SN ratio of 4 dB or more. Is calculated. Therefore,
For the region where the signal of 4dB to 6dB constantly exists,
When the probability distribution function of the Rice distribution of A = 2.45 is used in the likelihood ratio calculation formula, the likelihood ratio Λ (x) of a positive value is always calculated. Although detectable as in the case of a = 4.24, even if the signal of 4dB~6dB is present constantly, since the likelihood ratio calculated lambda (x) is a negative value, the threshold value eta ₁ It does not exceed it and cannot be detected as a target signal. On the other hand, in a region where a signal of 6 dB or more steadily exists, the likelihood ratio 正 (x) of a positive value is calculated regardless of the value of A, so that it can be detected as a target signal. is there. In other words, the likelihood ratio calculation formula is A =
When the target detection process is performed in a state where 2.45 and A = 4.24 are set, the likelihood ratio calculation formula of A = 2.45 may detect the target signal, but A = 2.45. In the likelihood ratio calculation formula of 4.24, it can be determined that a signal of 4 to 6 dB is constantly present in a region that cannot be detected as a target signal.

【００４２】ところで、以上の例では、説明の簡単化
上、信号振幅値Ａは２通り分、設定されているが、一般
に、信号振幅値Ａが多数設定されることで、信号はその
ＳＮ比の大きさ毎に分類され得、また、信号振幅値Ａ間
の間隔が小さく設定される程に、信号はそのＳＮ比の大
きさが細かく分類され得るものである。In the above example, two signal amplitude values A are set for the sake of simplicity of explanation. However, in general, when a large number of signal amplitude values A are set, the signal has an SN ratio. , And the smaller the interval between the signal amplitude values A is set, the more finely the signal can have its SN ratio.

【００４３】以上、本発明の理論的な背景について説明
した。その背景を踏まえ、以下、本発明を具体的に説明
すれば、図１に本発明による目標検出装置の一例での要
部構成を示す。これによる場合、その要部としての尤度
比算出器６０は本発明に直接係わるものとされた上、計
算器６１、乗算器６２および判定器６３から構成されて
いるが、このうち、計算器６１は複数の計算器６１ｉ
(ｉ＝１,…,ｅ：以下省略)から、また、乗算器６２は複
数の乗算器６２ｉから、更に、判定器６３は複数の判定
器６３ｉと比較器６４とからそれぞれ構成されたものと
なっている。計算器６１ｉには目標捜索領域内に含まれ
る受信信号振幅値ｘおよび分散計算領域内に含まれる受
信信号振幅値の分散値σ² が入力される一方、比較器６
４からは目標が存在すると判定された領域について、用
いた尤度比算出器毎の分類結果が出力されているもので
あるが、尤度比算出器６０での動作をより詳細に説明す
れば以下のようである。The theoretical background of the present invention has been described above. Based on this background, the present invention will be specifically described below. FIG. 1 shows a main configuration of an example of a target detection device according to the present invention. In this case, the likelihood ratio calculator 60 as a main part thereof is directly related to the present invention, and is composed of a calculator 61, a multiplier 62, and a determiner 63. 61 is a plurality of calculators 61i
(i = 1,..., e: omitted below), the multiplier 62 includes a plurality of multipliers 62i, and the determiner 63 includes a plurality of determiners 63i and a comparator 64. Has become. The received signal amplitude value x included in the target search area and the variance value σ ² of the received signal amplitude value included in the variance calculation area are input to the calculator 61i.
4, the classification result for each of the likelihood ratio calculators used is output for the area in which it is determined that the target exists. The operation of the likelihood ratio calculator 60 will be described in more detail. It is as follows.

【００４４】即ち、計算器６１ｉには、時間的に変動し
ている複数の受信信号列Ｓ₁(ｔ)、Ｓ₂(ｔ)、…の時間ｔ
における目標捜索領域内に含まれる受信信号振幅値ｘ_t
および該目標捜索領域に対応する分散計算領域内に含ま
れる受信信号振幅値の分散値σ_t ²が順次入力されるもの
となっている。以下、ｍ番目に入力される受信信号列を
Ｓ_m(ｔ)として記すものとして、計算器６１ｉ各々で
は、受信信号振幅値ｘ_tおよび分散値σ_t ²が所定に処理
されるものとなっている。計算器６１ｉ各々にはそれぞ
れ異なる信号振幅値Ａのライス分布に基づく尤度比算出
式が事前設定されているが、これら尤度比算出式に受信
信号振幅値ｘ_tおよび分散値σ_t ²が代入されることによ
って、ｍ番目の受信信号列Ｓ_m(ｔ)における尤度比Λ
_m(ｘ_t；ｉ)が算出された上、乗算器６２ｉへ出力されて
いるものである。That is, the calculator 61i stores the time t of the plurality of received signal sequences S ₁ (t), S ₂ (t),.
Received signal amplitude values x _t contained the target search region in
And the variance value σ _t ² of the received signal amplitude value included in the variance calculation area corresponding to the target search area is sequentially input. Hereinafter, assuming that the m-th received signal sequence is described as S _m (t), each of the calculators 61i processes the received signal amplitude value x _t and the variance σ _t ² in a predetermined manner. I have. Calculator 61i each likelihood ratio calculation equation based on Rice distribution of different signal amplitudes A respectively is pre set, but the received signal amplitude values x _t and variance sigma _t ² to these likelihood ratio calculation equation By substitution, the likelihood ratio Λ in the m-th received signal sequence S _m (t)
_m; on (x _t i) is calculated, is what is output to the multiplier 62i.

【００４５】その乗算器６２ｉではまた、各受信信号列
Ｓ₁(ｔ)、Ｓ₂(ｔ)、…、Ｓ_m(ｔ)の同一位置ｔ(＝Ｔとお
く)における尤度比Λ₁(ｘ_T；ｉ)、Λ₂(ｘ_T；ｉ)、…、
Λ_m(ｘ_T；ｉ)が順次累積され累積尤度比Λ(ｘ_T,ｍ；ｉ)
が算出されるものとなっている。例えば累積尤度比Λ
(ｘ_T,ｍ；ｉ)が算出されるに際しては、乗算器６２ｉに
は受信信号列Ｓ_(m-1)(ｔ)までの位置ｔにおける累積尤
度比Λ(ｘ_t,ｍ-１；ｉ)がそれまでの累積尤度比として
保持されているが、計算器６１ｉから新たにｍ番目の受
信信号列Ｓ_m(ｔ)における尤度比Λ_m(ｘ_t；ｉ)が入力さ
れれば、位置ｔが一致するΛ(ｘ_t,ｍ-１；ｉ)が取り出
された上、その新たなΛ_m(ｘ_t；ｉ)と乗算されることに
より新たな累積尤度比Λ(ｘ_t,ｍ；ｉ)が算出されている
ものである。このようにして算出された累積尤度比Λ
(ｘ_t,ｍ；ｉ)は、判定器６３ｉへ出力される一方では、
乗算器６２ｉにそれまでに保持されていた(ｍ-１)番目
までの累積尤度比Λ(ｘ_t,ｍ-１；ｉ)の値と置換されて
いるものである。In the multiplier 62i, the likelihood ratio Λ ₁ (at the same position t (= T) of each received signal sequence S ₁ (t), S ₂ (t),..., S _m (t). x _T ; i), Λ ₂ (x _T ; i), ...,
Λ _m (x _T ; i) is sequentially accumulated and the cumulative likelihood ratio Λ (x _T , m; i)
Is calculated. For example, the cumulative likelihood ratio Λ
When (x _T , m; i) is calculated, the multiplier 62i supplies the cumulative likelihood ratio Λ (x _t , m-1; at the position t to the received signal sequence S _(m-1) (t). i) is held as the cumulative likelihood ratio up to that time, but the likelihood ratio Λ _m (x _t ; i) in the m-th received signal sequence S _m (t) is newly input from the calculator 61i. For example, Λ (x _t , m−1; i) having the same position t is extracted and multiplied by the new Λ _m (x _t ; i) to obtain a new cumulative likelihood ratio Λ (x _t , m; i) are calculated. The cumulative likelihood ratio calculated in this way Λ
(x _t , m; i) is output to the decision unit 63i,
The value is replaced by the value of the (m−1) th cumulative likelihood ratio Λ (x _t , m−1; i) held by the multiplier 62i so far.

【００４６】一方、判定器６３ｉでは、乗算器６２ｉか
らの累積尤度比Λ(ｘ_t,ｍ；ｉ)は、数式５により定めた
閾値η₀ ，η₁ 各々との比較により、目標の存否が判定
されたものとなっている。即ち、η₀ ＜Λ(ｘ_t,ｍ；ｉ)
＜η₁ ならば、目標の存否判定は不可とされているも、
Λ(ｘ_t,ｍ；ｉ)≧η₁ ならば、位置ｔに目標が存在する
として、また、Λ(ｘ_t,ｍ；ｉ)≦η₀ ならば、位置ｔに
目標が存在しないとしてそれぞれ判定されているもので
ある。On the other hand, in the decision unit 63i, the cumulative likelihood ratio Λ (x _t , m; i) from the multiplier 62i is compared with the threshold values η ₀ and η ₁ determined by Expression 5 to determine whether the target exists or not. Has been determined. That is, η ₀ <Λ (x _t , m; i)
<If eta _1, even existence judgment target is impossible,
If Λ (x _t , m; i) ≧ η _1, it is determined that a target exists at the position t. If Λ (x _t , m; i) ≦ η _0, it is determined that no target exists at the position t. It has been determined.

【００４７】上記判定により目標が存在すると判定され
た場合には、目標捜索領域の位置ｔは比較器６４に出力
されているが、比較器６４では、判定器６３ｉからの、
各々の尤度比算出式を用いて目標が存在すると判定され
た目標捜索領域の位置ｔについて、用いた尤度比算出式
毎の分類が行われ、分類結果が出力されているものであ
る。例えば、計算器６１１にＡ＝２.４５のライス分布
に基づく尤度比算出式が、また、計算器６１２にＡ＝
４.２４のライス分布に基づく尤度比算出式がそれぞれ
設定されている場合、判定器６３ｉ(ｉ＝１,２)各々か
らの、目標が存在する旨の判定分類パターンとしては、
２通りの分類パターンが考えられるものとなっている。
先ず分類パターン１としては、判定器６３１（Ａ＝２.
４５）からのみ、目標が存在する旨の判定結果が得られ
る場合であり、他の分類パターン２としては、判定器６
３１、６３２各々から、ともに目標が存在する旨の判定
結果が得られる場合である。When it is determined that the target exists in the above determination, the position t of the target search area is output to the comparator 64.
Classification is performed for each of the likelihood ratio calculation formulas used for the position t of the target search area for which it is determined that a target exists using each likelihood ratio calculation formula, and the classification result is output. For example, the likelihood ratio calculation formula based on the Rice distribution of A = 2.45 is stored in the calculator 611, and the A =
When the likelihood ratio calculation formula based on the Rice distribution of 4.24 is set, the judgment classification pattern indicating that the target exists from each of the judgment units 63i (i = 1, 2) is as follows.
Two types of classification patterns are conceivable.
First, as the classification pattern 1, the determiner 631 (A = 2.
45) is a case in which a determination result indicating that a target exists is obtained only from (45).
This is a case where a determination result indicating that a target exists is obtained from each of 31 and 632.

【００４８】さて、以上の如くにしてなる尤度比算出器
６０は、尤度比による目標検出処理が行われている目標
検出装置、あるいは尤度比演算器に適用されるが、図６
にその尤度比算出器６０を含む尤度比演算器の一例での
概要構成を示す。図示のように、尤度比演算器７０は、
領域設定器７１、分散算出器７２および尤度比算出器６
０から構成されたものとなっている。尤度比演算器７０
への入力は受信信号列Ｓ_m(ｔ)とされ、その出力は、目
標が存在すると判定された目標捜索領域の位置とされて
いるわけであるが、その動作を、図７に示す時間（ある
いは音波、または電波の単位時間当たりの伝搬距離を乗
じることにより求まる距離）方向に変動する受信信号列
を例に採り説明すれば以下のようである。The likelihood ratio calculator 60 configured as described above is applied to a target detection device or a likelihood ratio calculator that performs target detection processing based on the likelihood ratio.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an example of a likelihood ratio calculator including the likelihood ratio calculator 60. As shown, the likelihood ratio calculator 70
Area setting device 71, variance calculator 72, and likelihood ratio calculator 6
0. Likelihood ratio calculator 70
The input to is a received signal sequence S _m (t), and the output is the position of the target search area where it is determined that the target is present. Alternatively, a description will be given of a received signal sequence that fluctuates in a direction (distance obtained by multiplying the propagation distance of a sound wave or a radio wave per unit time) as follows.

【００４９】即ち、領域設定器７１では、外部から入力
される受信信号列Ｓ_m(ｔ)に対し、図７に示すように、
時間（距離）方向に一定幅をもつ目標捜索領域とこの目
標捜索領域に対応する分散計算領域とが対として設定さ
れるが、この場合、目標捜索領域はただ１つの受信信号
振幅値ｘを含む幅として設定されるものとなっている。
換言すれば、受信信号列Ｓ_m(ｔ)を構成している受信信
号振幅値ｘ各々が目標捜索領域として設定されているも
のである。受信信号列Ｓ_m(ｔ)の全領域がカバーされる
べく、対としての目標捜索領域および分散計算領域は時
間（距離）方向に順次シフト設定されているわけである
が、これら両領域がシフト設定される毎に、目標捜索領
域に含まれている受信信号振幅値ｘは尤度比算出器６０
に、また、分散計算領域に含まれている複数の受信信号
振幅値ｘは分散算出器７２にそれぞれ出力されているも
のである。その分散算出器７２では、領域設定器７１か
らの、分散計算領域内に含まれている複数の受信信号振
幅値に基づき、以下の数式１１によりその分散計算領域
上での受信信号振幅値ｘの分散値σ² が計算された上、
尤度比算出器６０に出力されているものである。That is, in the area setting unit 71, the received signal sequence S _m (t) input from the outside is
A target search area having a certain width in the time (distance) direction and a variance calculation area corresponding to the target search area are set as a pair. In this case, the target search area includes only one received signal amplitude value x. It is set as the width.
In other words, each of the received signal amplitude values x forming the received signal sequence S _m (t) is set as a target search area. The target search area and the variance calculation area as a pair are sequentially shifted in the time (distance) direction so as to cover the entire area of the received signal sequence S _m (t). Each time it is set, the received signal amplitude value x included in the target search area is calculated by the likelihood ratio calculator 60.
The plurality of received signal amplitude values x included in the variance calculation area are output to the variance calculator 72. In the variance calculator 72, based on a plurality of received signal amplitude values included in the variance calculation region from the region setting device 71, the following equation 11 is used to calculate the received signal amplitude value x on the variance calculation region. After the variance σ ² is calculated,
This is output to the likelihood ratio calculator 60.

【００５０】[0050]

【数１１】 [Equation 11]

【００５１】その尤度比演算器６０では、既述のよう
に、領域設定器７１からの受信信号振幅値ｘと分散計算
器７２からの分散値σ² とに基づき、尤度比を用いた目
標検出が行われているものである。As described above, the likelihood ratio calculator 60 uses the likelihood ratio based on the received signal amplitude value x from the area setting unit 71 and the variance value σ ² from the variance calculator 72. Target detection is being performed.

【００５２】また、図８に尤度比演算器の他の例での概
要構成を示す。図示のように、尤度比演算器９０は、領
域設定器９１、分散算出器９２、平均値算出器９３およ
び尤度比算出器９４から構成されているが、図６に示す
ものとの大きな相違は、領域設定器７１と尤度比算出器
６０との間に平均値算出器９３が新たに介在設置されて
いることである。領域設定器９１では、外部から入力さ
れる受信信号列Ｓ_m(ｔ)に対し、図６の場合と同様、時
間（距離）方向に一定幅をもつ目標捜索領域とこの目標
捜索領域に対する分散計算領域とが対として設定されて
いるわけであるが、図６の場合とは異なり、目標捜索領
域各々はＮ（≠１）個の受信信号振幅値ｘを含む幅とし
て設定されたものとなっている。図６の場合と同様、受
信信号列Ｓ_m(ｔ)の全領域がカバーされるべく、対とし
ての目標捜索領域および分散計算領域は時間（距離）方
向に順次シフト設定されているが、これら両領域がシフ
ト設定される毎に、その目標捜索領域に含まれているＮ
個の受信信号振幅値ｘはその２乗平均値ｘ² が平均値算
出器９３で計算された上、尤度比算出器９４に出力され
ている一方、分散計算領域に含まれている複数の受信信
号振幅値ｘはその分散値σ² が分散算出器９２で計算さ
れた上、尤度比算出器９４に出力されているものであ
る。尤度比算出器９４では、平均値算出器９３からの２
乗平均値ｘ² と分散算出器９２からの分散値σ² とに基
づき目標検出処理が行われているわけであるが、この尤
度比算出器９４自体の構成は、図１に示す尤度比算出器
６０とほぼ同様ながらも、計算器６１ｉ各々に設定され
る尤度比算出式は、図１の場合とは異なるもの（後述の
数式１８として定義される尤度比算出式）として設定さ
れたものとなっている。ここで、レイリー分布およびラ
イス分布に従う確率変数の２乗平均値が従う確率密度関
数の導出過程および尤度比算出式の設定方法を述べれ
ば、以下のようである。FIG. 8 shows a schematic configuration of another example of the likelihood ratio calculator. As shown, the likelihood ratio calculator 90 includes a region setting device 91, a variance calculator 92, an average value calculator 93, and a likelihood ratio calculator 94, which are larger than those shown in FIG. The difference is that an average value calculator 93 is newly provided between the region setting device 71 and the likelihood ratio calculator 60. The region setting unit 91 calculates a target search region having a constant width in the time (distance) direction and a variance calculation for the target search region with respect to the received signal sequence S _m (t) input from the outside, as in the case of FIG. Although the regions are set as a pair, unlike the case of FIG. 6, each target search region is set as a width including N (≠ 1) received signal amplitude values x. I have. As in the case of FIG. 6, the target search area and the variance calculation area as a pair are sequentially shifted in the time (distance) direction so as to cover the entire area of the received signal sequence S _m (t). Each time both regions are shifted, the N included in the target search region
While the mean square value x ² of the received signal amplitude values x is calculated by the average value calculator 93 and output to the likelihood ratio calculator 94, a plurality of received signal amplitude values x included in the variance calculation region The received signal amplitude value x is such that the variance value σ ² is calculated by the variance calculator 92 and then output to the likelihood ratio calculator 94. The likelihood ratio calculator 94 calculates the value of 2 from the average value calculator 93.
The target detection processing is performed based on the mean square value x ² and the variance value σ ² from the variance calculator 92. The configuration of the likelihood ratio calculator 94 itself is the likelihood shown in FIG. Although it is almost the same as the ratio calculator 60, the likelihood ratio calculation formula set in each calculator 61i is set as a different one from the case of FIG. 1 (likelihood ratio calculation formula defined as Expression 18 described later). It has been done. Here, the process of deriving the probability density function followed by the mean square value of the random variable according to the Rayleigh distribution and the Rice distribution and the method of setting the likelihood ratio calculation formula are as follows.

【００５３】即ち、例えば領域内にＮ個の受信信号振幅
値を含む大きさの目標捜索領域が設定される場合、その
領域内の各振幅値の２乗平均値をｘ² とおくと、各振幅
値の２乗和は(Ｎ*ｘ² )で表される。ところで、レイリ
ー分布に従う確率変数Ｒは、平均値０、分散値σ² の正
規分布に従う確率変数Ｘ，Ｙを用いて以下の数式１２で
表される。That is, for example, when a target search area having a size including N received signal amplitude values is set in the area, if the mean square value of each amplitude value in the area is set to x ² , The sum of squares of the amplitude value is represented by (N * x ² ). By the way, the random variable R according to the Rayleigh distribution is expressed by the following equation 12 using random variables X and Y according to a normal distribution having a mean value of 0 and a variance value of σ ² .

【００５４】[0054]

【数１２】 (Equation 12)

【００５５】数式１２より、Ｎ個の振幅値の２乗和ΣＲ
_i ²は、以下の数式１３として表現され得る。From equation 12, the sum of squares of N amplitude values ΣR
_i ² can be expressed as Equation 13 below.

【００５６】[0056]

【数１３】 (Equation 13)

【００５７】従って、２乗和Ｎｘ² を分散値σ² で正規
化することで得られる確率変数χ²は、以下に数式１４
として示す自由度２Ｎのカイ２乗確率密度関数に従う。[0057] Thus, the square sum Nx ² random variable chi ² obtained by normalizing with variance sigma ² a is formula below 14
And a 2N degree of freedom chi-square probability density function.

【００５８】[0058]

【数１４】 [Equation 14]

【００５９】確率変数Ｐが数式７として示すライス分布
に従う場合、確率変数Ｐは、平均値２^-1/2Ａ、分散値σ
² の正規分布に従う確率変数Ｗ，Ｚを用いて以下の数式
１５で表される。When the random variable P follows the Rice distribution shown in Expression 7, the random variable P has an average value of 2 ^−1/2 A, a variance value σ
It is expressed by the following Expression 15 using the random variables W and Z that follow the normal distribution of ² .

【００６０】[0060]

【数１５】 (Equation 15)

【００６１】数式１５より、Ｎ個の振幅値の２乗和ΣＰ
_i ²は、以下の数式１６として表し得るものである。From equation 15, the sum of squares of N amplitude values {P
_i ² can be expressed as the following Expression 16.

【００６２】[0062]

【数１６】 (Equation 16)

【００６３】従って、２乗和Ｎｘ² を分散値σ² で正規
化することで得られる確率変数κ²は、以下に数式１７
として示す自由度２Ｎの非心カイ２乗確率密度関数(non
center chi-square p.d.f)に従う。[0063] Thus, the square sum Nx ² random variable kappa ² obtained by normalizing with variance sigma ² a is formula below 17
Non-central chi-square probability density function (non
center chi-square pdf).

【００６４】[0064]

【数１７】 [Equation 17]

【００６５】故に、尤度比算出器９４に設定される尤度
比算出式は、以下の数式１８として定義される。Therefore, the likelihood ratio calculation formula set in the likelihood ratio calculator 94 is defined as the following Expression 18.

【００６６】[0066]

【数１８】 (Equation 18)

【００６７】ところで、数式１８で定義されている尤度
比Λ(ｘ)の値は、４つのパラメータ、即ち、目標捜索領
域に含まれる受信信号振幅値の２乗平均値ｘ² 、分散計
算領域に含まれる受信信号振幅値の分散値σ² 、信号振
幅値Ａおよび目標捜索領域内に含まれる受信信号振幅値
の数Ｎによって決定されているが、信号振幅値Ａおよび
受信信号振幅値数Ｎは事前設定定数であることから、結
局、２乗平均値ｘ² および分散値σ² から、その目標捜
索領域における尤度比Λ(ｘ)が求まり、数式５により予
め定められている閾値η₁ ，η₀ 各々との比較により目
標信号の検出が可能とされているものである。By the way, the value of the likelihood ratio Λ (x) defined by the equation (18) has four parameters, namely, the mean square value x ^{2 of the} received signal amplitude value included in the target search area, and the variance calculation area. Are determined by the variance σ ² of the received signal amplitude value, the signal amplitude value A, and the number N of received signal amplitude values included in the target search area. Since is a preset constant, the likelihood ratio Λ (x) in the target search area is finally obtained from the mean square value x ² and the variance value σ ² , and the threshold value η ₁ determined in advance by Expression 5 is obtained. , Η _0, and the target signal can be detected.

【００６８】その目標信号の検出についてより詳細に説
明すれば、図９（ａ）に数式１４、数式１６それぞれで
定義されているカイ２乗分布、非心カイ２乗分布（Ａ＝
２.４５、４.２４の場合）の分布形状を示す。図示のよ
うに、２乗平均値ｘ² と確率密度関数の関係が、横軸は
２乗平均値ｘ² 、縦軸は確率密度として示されている。
また、図９（ｂ）には、数式１８により求まる尤度比Λ
(ｘ)とＳＮ比の関係が、横軸はＳＮ比(dB)、縦軸は尤度
比Λ(ｘ)として示されているが、図９（ｂ）より、尤度
比算出式に数式１８を用いた場合でも、尤度比を用いて
検出可能な信号の最小ＳＮ比（正の値の尤度比Λ(ｘ)を
算出し得るＳＮ比の最小値）は、パラメータとしての信
号振幅値Ａによって変化するものであることが判る。従
って、信号振幅値Ａが異なる非心カイ２乗分布が尤度比
算出式として複数設定される場合であっても、目標が存
在すると判定された領域での平均的なＳＮ比が算出可能
となるものである。The detection of the target signal will be described in more detail. FIG. 9A shows a chi-square distribution and a non-central chi-square distribution defined by equations (14) and (16), respectively.
2.45, 4.24). As shown in the figure, the relationship between the mean square value x ² and the probability density function is shown with the horizontal axis representing the mean square value x ² and the vertical axis representing the probability density.
FIG. 9B shows a likelihood ratio に よ り obtained by Expression 18.
The relationship between (x) and the SN ratio is shown with the horizontal axis representing the SN ratio (dB) and the vertical axis representing the likelihood ratio Λ (x). From FIG. 18, the minimum SN ratio of a signal that can be detected using the likelihood ratio (the minimum SN ratio at which the likelihood ratio of a positive value Λ (x) can be calculated) is determined by the signal amplitude as a parameter. It can be seen that the value changes depending on the value A. Therefore, even when a plurality of non-central chi-square distributions having different signal amplitude values A are set as the likelihood ratio calculation formula, it is possible to calculate the average SN ratio in the region where it is determined that the target exists. It becomes.

【００６９】次に、本発明による目標検出装置の一例で
の全体構成を図１０に示すが、その構成と動作概要を説
明すれば以下のようである。即ち、目標検出装置１１０
自体は船舶に搭載された状態で、水中に存在する目標を
検出すべく機能したものとなっている。図１０に示すよ
うに、送信装置１１１で周期的に生成されている送信信
号は送受波装置１１２で超音波に変換された上、水中内
に送波される一方、送信超音波に対する反射超音波はそ
の送受波装置１１２で受波され、電気信号に変換された
状態として受信装置１１３で所定に前処理されるものと
なっている。受信装置１１３では、送受波装置１１２か
らの受信信号は電力増幅・ディジタル変換された上、複
数方位対応の音響ビームとして形成されているが、これ
ら音響ビーム各々が信号処理装置１１４で所定に信号処
理されているものである。信号処理装置１１４での信号
処理結果は表示装置１１５上に可視画像として表示され
ることによって、その表示より複数方位の何れに目標が
存在しているかや、その目標の位置・ＳＮ比がほぼ知れ
るように構成されているものである。また、目標検出装
置１１０とは別に、船舶には速度測定装置１１６および
水深測定装置１１７が搭載され、これら装置１１６，１
１７各々からの測定速度、測定深度は信号処理装置１１
４に取込まれた上、信号処理に供されているが、本発明
に直接係る尤度比演算器はこの信号処理装置１１４内に
含まれたものとなっている。Next, FIG. 10 shows the overall configuration of an example of the target detection apparatus according to the present invention. The configuration and the operation outline are as follows. That is, the target detection device 110
As such, it is mounted on a ship and functions to detect a target existing in water. As shown in FIG. 10, a transmission signal periodically generated by the transmission device 111 is converted into an ultrasonic wave by the transmission / reception device 112 and transmitted into the water, while a reflected ultrasonic wave with respect to the transmission ultrasonic wave. Is received by the transmitting / receiving device 112 and converted into an electric signal, and is subjected to predetermined preprocessing by the receiving device 113. In the receiving device 113, the received signal from the transmitting / receiving device 112 is subjected to power amplification and digital conversion, and is formed as an acoustic beam corresponding to a plurality of directions. Is what is being done. The result of the signal processing by the signal processing device 114 is displayed as a visible image on the display device 115, so that it is possible to know from which display the target exists in a plurality of directions and the position / SN ratio of the target. It is configured as follows. In addition to the target detecting device 110, the ship is equipped with a speed measuring device 116 and a water depth measuring device 117, and these devices 116, 1
17 The measurement speed and the measurement depth from each are
4, the signal processing apparatus 114 is provided for signal processing. The likelihood ratio calculator according to the present invention is included in the signal processing device 114.

【００７０】ここで、受信装置１１３、信号処理装置１
１４、表示装置１１５各々についてより詳細に説明す
る。先ず受信装置１１３であるが、受信装置１１３で
は、送受波装置１１２からの受信信号は電力増幅された
上、図１１（ａ），（ｂ）にディジタル変換前、ディジ
タル変換後の状態として示すように、事前設定されたサ
ンプリング周期ｔ_s でディジタル信号に変換されるもの
となっている。更に、ディジタル変換後の受信信号に対
する整相処理により、図１２に示すように、一定の方位
範囲内に一定数のビームが、方位方向対応受信信号波形
として放射状に形成されるものとなっている。図１３に
はまた、送信装置１１１からの送信信号波形と受信装置
１１３で形成されている方位方向対応受信信号波形との
関係が、縦軸は受信信号の振幅値、横軸は時間（あるい
は音波の単位時間当たりの水中伝搬距離を乗じることに
より求まる距離）として示されているが、これを、時間
（距離）方向および方位方向に２次元状に配列したもの
を図１４として示す。以下、ｍ番目の送信信号に対する
受信信号列をＳ_m(ｎ,ｔ)として表すことにする。但し、
ｎは方位を、ｔは時間を表す。Here, the receiving device 113 and the signal processing device 1
14. Each of the display devices 115 will be described in more detail. First, regarding the receiving device 113, the receiving device 113 amplifies the power of the received signal from the transmitting / receiving device 112, and as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b) before and after digital conversion. In addition, the digital signal is converted at a preset sampling period t _s . Further, as shown in FIG. 12, a fixed number of beams are radially formed as azimuth direction corresponding reception signal waveforms within a certain azimuth range by the phasing process on the reception signal after the digital conversion. . FIG. 13 also shows the relationship between the waveform of the transmission signal from the transmission device 111 and the waveform of the reception signal corresponding to the azimuth direction formed by the reception device 113. The vertical axis represents the amplitude value of the reception signal, and the horizontal axis represents time (or sound wave). 14 is a distance obtained by multiplying the underwater propagation distance per unit time of the above), which is two-dimensionally arranged in the time (distance) direction and the azimuth direction as shown in FIG. Hereinafter, the received signal sequence for the m-th transmission signal is represented as S _m (n, t). However,
n represents an azimuth and t represents time.

【００７１】図１５にはまた、信号処理装置１１４の一
例での構成が示されているが、受信装置１１３からの受
信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)は映像信号処理器１６１で所定に映
像信号に変換処理された上、表示装置１１５上に可視画
像として表示されている他、受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)中に
存在している目標のその位置を特定するための処理が尤
度比演算器７０で行われているものである。具体的に、
尤度比演算器７０では、受信装置１１３からの受信信号
列Ｓ_m(ｎ,ｔ)に対して、尤度比を用いた目標検出処理が
行われており、目標が存在すると判定された目標捜索領
域の位置（方位ｎ、距離ｔ）は表示装置１１５上で可視
表示されているものである。なお、速度測定器１１６、
水深測定器１１７各々からの測定速度、測定深度は、後
述のように、乗算器６２ｉに取り込まれた上、所定に処
理されるものとなっている。FIG. 15 also shows an example of the configuration of the signal processing device 114. The received signal sequence S _m (n, t) from the receiving device 113 is output to the video signal processor 161 as a predetermined image. In addition to being converted into a signal and displayed as a visible image on the display device 115, a process for specifying the position of a target present in the received signal sequence S _m (n, t) is likely. This is performed by the degree ratio calculator 70. Specifically,
In the likelihood ratio calculator 70, a target detection process using the likelihood ratio is performed on the received signal sequence S _m (n, t) from the receiving device 113. The position (azimuth n, distance t) of the search area is visually displayed on the display device 115. Note that the speed measuring device 116,
The measuring speed and the measuring depth from each of the water depth measuring instruments 117 are taken into the multiplier 62i and processed in a predetermined manner as described later.

【００７２】その尤度比演算器７０での目標検出処理で
は、具体的に、図１４に示す受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)に対
し目標捜索領域および分散計算領域が設定されるが、そ
れら領域の設定態様を図１６に示す。その際に、目標捜
索領域は、ただ１つの振幅値を含む大きさとして設定さ
れつつ、目標捜索領域および分散計算領域が時間および
方位の方向に順次シフト設定されることで、受信信号列
Ｓ_m(ｎ,ｔ)はその全領域がカバーされているものである
（なお、目標捜索領域および分散計算領域のシフト設定
や処理等に関しては、本願出願人による特願平８ー３３
０８８２号に詳細に記載されている）。尤も、船舶自体
の移動を伴い超音波が水中に送波される場合には、送信
信号対応に得られる受信信号列の座標系は異なるため、
各受信信号列中の同一位置（時間ｔ、方位ｎ）の目標捜
索領域における尤度比同士を乗算するためには、各受信
信号間で位置修正を行うべく、座標変換が行われる必要
がある。図１７にその際でのモデルを示す。図示のよう
に、船舶が右側に位置している際に、ｍ番目の送信信号
が送波され、それに対する受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)では、
目標物体は距離ｒ、方位φに位置しているが、その後、
船舶が左方向に距離Ｘ₀ 分移動された状態で、(ｍ+１)
番目の送信信号が送波されたとすれば、それに対する受
信信号列Ｓ_(m+1)(ｎ,ｔ)では、船舶からすれば、目標物
体は距離ｒ'、方位φ'に位置していることになるという
わけである。よって、受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)の受信信号
列Ｓ_(m+1)(ｎ,ｔ)への位置修正が行われる必要があり、
その位置修正に際しては、ｍ番目の受信信号列Ｓ_m(ｎ,
ｔ)における距離ｔおよび方位ｎは、以下の数式１９に
代入されることによって、(ｍ+１）番目の受信信号列Ｓ
_(m+₁₎(ｎ,ｔ)における距離ｔ'および方位ｎ'に補正され
ることで、船舶が移動状態にある間での目標検出処理が
可能とされているものである。In the target detection processing in the likelihood ratio calculator 70, specifically, a target search area and a variance calculation area are set for the received signal sequence S _m (n, t) shown in FIG. FIG. 16 shows how these areas are set. At this time, the target search area is set as a size including only one amplitude value, and the target search area and the variance calculation area are sequentially shifted in the time and azimuth directions, so that the received signal sequence S _m (n, t) covers the entire area. (Note that the shift setting and processing of the target search area and the dispersion calculation area are described in Japanese Patent Application No. 8-33 by the present applicant.
0882). However, when ultrasonic waves are transmitted underwater with the movement of the ship itself, the coordinate system of the received signal sequence obtained corresponding to the transmitted signal is different,
In order to multiply the likelihood ratios in the target search area at the same position (time t, azimuth n) in each received signal sequence, coordinate conversion needs to be performed to perform position correction between each received signal. . FIG. 17 shows a model at that time. As shown in the drawing, when the ship is located on the right side, the m-th transmission signal is transmitted, and the reception signal sequence S _m (n, t) corresponding thereto,
The target object is located at distance r and azimuth φ.
(M + 1) with the ship moved to the left by distance X ₀
Assuming that the transmission signal is transmitted, the target object is located at the distance r ′ and the azimuth φ ′ in the received signal sequence S _{(m + 1)} (n, t) corresponding to the ship. That is to say. Therefore, it is necessary to correct the position of the received signal sequence S _m (n, t) to the received signal sequence S _{(m + 1)} (n, t),
At the time of the position correction, the m-th received signal sequence S _m (n,
The distance t and the azimuth n in t) are substituted into the following Expression 19 to obtain the (m + 1) -th received signal sequence S
_By correcting the distance t ′ and the azimuth n ′ at _(m + ₁₎ (n, t), the target detection processing can be performed while the ship is in the moving state.

【００７３】[0073]

【数１９】 [Equation 19]

【００７４】なお、数式１９中、受信信号間の移動距離
Ｘ₀ の値としては、速度測定装置１１６から得られる速
度に経過時間を乗じて得られる値が、また、水深ｚの値
としては、水深測定装置１１７から得られる深度値がそ
れぞれ用いられる。In equation (19), the value of the moving distance X ₀ between the received signals is a value obtained by multiplying the speed obtained from the speed measuring device 116 by the elapsed time, and the value of the water depth z is The depth value obtained from the water depth measuring device 117 is used.

【００７５】ここで、サフィックス（ｎ，ｔ）はサフィ
ックス（ｎｔ）に、また、サフィックス（ｎ'，ｔ'）は
サフィックス（ＮＴ）にそれぞれ置換されているとし
て、乗算器６２ｉ各々での計算処理方法を説明すれば以
下のようである。即ち、それまでに保持されているｍ番
目までの受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)中の距離ｔ、方位ｎにお
ける累積尤度比Λ(ｘ_(nt),ｍ；ｉ)のｎおよびｔは数式
１９によりｎ'およびｔ'に変換された上、計算器６１ｉ
からの新たな(ｍ+１)番目の受信信号列Ｓ_(m+1)(ｎ,ｔ)
おける尤度比Λ_(m+1)(ｘ_(nt)；ｉ)のうち、ｎ＝ｎ'およ
びｔ＝ｔ'である尤度比Λ_(m+1)(ｘ_(NT)；ｉ)と乗算され
ることで、(ｍ+１)番目までの受信信号列Ｓ_(m+1)(ｎ,
ｔ)中の距離ｔ＝ｔ'、方位ｎ＝ｎ'における累積尤度比
Λ(ｘ_(NT),ｍ+１；ｉ)が算出されているものである。こ
の計算処理結果は判定器６３ｉに出力されると同時に、
乗算器６２ｉにそれまで保持されていたΛ(ｘ( _NT),ｍ；
ｉ)（ｍ番目の受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)の方位ｎ'、位置
ｔ'における累積尤度比）と置換されているものであ
る。Here, the suffix (n, t) is
(Nt) and the suffix (n ', t')
Suppose that each is replaced by a suffix (NT)
The calculation processing method in each of the multipliers 62i will be described below.
It looks like below. That is, the m-th number held up to that point
Received signal sequence S up to the eye_mat distance t in (n, t) and azimuth n
Cumulative likelihood ratio Λ (x_(nt), m; i), n and t are mathematical formulas
19 are converted into n ′ and t ′ by the
(M + 1) th received signal sequence S from_{(m + 1)}(n, t)
Likelihood ratio Λ_{(m + 1)}(x_(nt)I): n = n ′ and
And t = t ′ likelihood ratio Λ_{(m + 1)}(x_(NT); Multiplied by i)
Thus, the received signal sequence S up to (m + 1) th_{(m + 1)}(n,
Cumulative likelihood ratio at distance t = t ′ and azimuth n = n ′ during t)
Λ (x_(NT), m + 1; i) are calculated. This
Is output to the determiner 63i, and at the same time,
Λ (x ( _NT), m;
i) (m-th received signal sequence S_m(n, t) direction n ', position
(cumulative likelihood ratio at t ')
You.

【００７６】表示装置１１５ではまた、映像信号処理器
１６１からの、映像信号に変換された状態の受信信号列
Ｓ_m(ｎ,ｔ)は表示画面上に可視画像として表示されてい
るが、この表示に併せて、比較器６４からの、目標が存
在すると判定された目標捜索領域の位置（ｎ,ｔ）とそ
の分類結果が同一表示画面上に表示されているものであ
るが、その表示画面上での画像表示例を図１８に示す。
図示のように、半径方向は距離を表しており、これは、
受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)の距離ｔに相当する。また、円周
方向は方位を表しており、受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)の方位
ｎに相当する。その表示画面上では、受信信号列Ｓ
_m(ｎ,ｔ)の振幅値は輝度表示されているが、その際に、
比較器６４からの、目標捜索領域の位置（ｎ,ｔ）の分
類結果が併せて表示されているものである。既に、比較
器６４での機能に関連して説明したように、計算器６１
１にはＡ＝２.４５のライス分布に基づく尤度比算出式
が、また、計算器６１２にはＡ＝４.２４のライス分布
に基づく尤度比算出式が設定されている場合、比較器６
４からの判定分類パターンとして、２通りの分類パター
ン１，２が考えられるものとなっている。図１８に示す
表示例では、分類パターン１として分類された目標捜索
領域の位置はマーカー○で、また、分類パターン２とし
て分類された目標捜索領域の位置はマーカー□で表示さ
れたものとなっている。なお、目標捜索領域の表示方法
としては、上記例のように、マーカー形状で区別する方
法の他、マーカー色で区別する方法、あるいはマーカー
を用いずに、その目標捜索領域の振幅値をカラーで区別
された状態として表示する方法等が容易に考えられるも
のとなっている。また、ある一定条件を満たす特定分類
パターンとして分類された目標捜索領域のみをマーカー
で表示することで、特定のＳＮ比の信号が存在する領域
のみを検出・表示することも可能である。例えば上記分
類パターン１が特定分類パターンとして設定されている
場合を想定すれば、該当目標捜索領域のみ、即ち、平均
的なＳＮ比が４〜６dBの信号が存在している目標捜索領
域のみがマーカー等で表示され得るものである。In the display device 115, the received signal sequence S _m (n, t) from the video signal processor 161 converted into a video signal is displayed as a visible image on the display screen. In addition to the display, the position (n, t) of the target search area determined to have a target and the classification result from the comparator 64 are displayed on the same display screen. FIG. 18 shows an example of the above image display.
As shown, the radial direction represents distance, which is
This corresponds to the distance t of the received signal sequence S _m (n, t). The circumferential direction indicates the direction, and corresponds to the direction n of the received signal sequence S _m (n, t). On the display screen, the received signal sequence S
The amplitude value of _m (n, t) is displayed as luminance,
The classification result of the position (n, t) of the target search area from the comparator 64 is also displayed. As already described in connection with the function of the comparator 64, the calculator 61
When the likelihood ratio calculation formula based on the rice distribution of A = 2.45 is set in 1 and the likelihood ratio calculation formula based on the rice distribution of A = 4.24 is set in the calculator 612, the comparison is performed. Vessel 6
As the judgment classification pattern from No. 4, two kinds of classification patterns 1 and 2 are conceivable. In the display example shown in FIG. 18, the position of the target search area classified as the classification pattern 1 is displayed as a marker 、, and the position of the target search area classified as the classification pattern 2 is displayed as a marker □. I have. As a method of displaying the target search area, as in the above example, in addition to the method of distinguishing by the marker shape, the method of distinguishing by the marker color, or without using the marker, the amplitude value of the target search area is displayed in color. A method of displaying the state as a distinguished state or the like can be easily considered. Also, by displaying only the target search area classified as a specific classification pattern that satisfies a certain condition with a marker, it is possible to detect and display only an area where a signal having a specific SN ratio exists. For example, assuming that the above-mentioned classification pattern 1 is set as a specific classification pattern, only the target search area, that is, only the target search area in which a signal having an average SN ratio of 4 to 6 dB is present is a marker. And so on.

【００７７】以上のように、図１０に示す目標検出装置
による場合は、受信信号列に尤度比を用いた目標検出法
が適用された上、目標が存在すると判定された領域の位
置が受信信号列の画像上に表示されるに際して、その目
標のＳＮ比も併せて表示され得るものとなっている。As described above, in the case of the target detection apparatus shown in FIG. 10, the target detection method using the likelihood ratio is applied to the received signal sequence, and the position of the area where the target is determined to be present is received. When displayed on the image of the signal sequence, the target S / N ratio can also be displayed.

【００７８】次に、本発明による目標検出装置の他の例
での要部としての構成、即ち、その要部としての信号処
理装置１１４の構成について説明すれば、図１９にその
構成を示す。図示のように、図１５に示すものと比し、
尤度比演算器７０は尤度比演算器９０に置換されている
こと以外は、事情は図１０や図１５に示すものに同様と
なっている。既に、図１１（ａ），（ｂ）で説明したよ
うに、受信装置１１３では、受信信号はサンプリング周
期ｔ_s でディジタル信号に変換された上、信号処理装置
１１４へ出力されているが、その際に、図１１（ａ），
（ｂ）に示すように、受信信号に含まれる目標信号の時
間幅がサンプリング周期ｔ_s 程度と短い場合には、目標
信号はディジタル変換後の受信信号列中にただ１つの振
幅値として出現するものとなっている。これに対し、図
２０（ａ），（ｂ）に示すように、目標信号の時間幅が
サンプリング周期ｔ_s より長い場合には、目標信号はデ
ィジタル変換後の受信信号列中に複数の振幅値として連
続的に出現するものとなっている。これと同様に、受信
信号列が２次元（時間および方位）に分布している状態
で、目標信号の方位幅が受信信号列のビーム幅（図１２
を参照のこと）より大きい場合にも、目標信号は複数の
振幅値に跨がって現れるものとなっている。Next, the configuration as a main part in another example of the target detecting apparatus according to the present invention, that is, the configuration of the signal processing device 114 as the main part will be described. FIG. 19 shows the configuration. As shown, compared to that shown in FIG.
The situation is the same as that shown in FIGS. 10 and 15 except that the likelihood ratio calculator 70 is replaced by a likelihood ratio calculator 90. As already described with reference to FIGS. 11A and 11B, the receiving device 113 converts the received signal into a digital signal at the sampling period t _s and outputs the digital signal to the signal processing device 114. At this time, FIG.
As shown in (b), when the time width of the target signal included in the received signal is as short as about the sampling period t _s , the target signal appears as only one amplitude value in the received signal sequence after digital conversion. It has become something. On the other hand, as shown in FIGS. 20A and 20B, when the time width of the target signal is longer than the sampling period t _s , the target signal includes a plurality of amplitude values in the received signal sequence after digital conversion. And appear continuously. Similarly, in a state where the received signal sequence is distributed two-dimensionally (time and direction), the azimuth width of the target signal is equal to the beam width of the received signal sequence (FIG. 12).
), The target signal appears over a plurality of amplitude values.

【００７９】さて、図１５に示す信号処理装置１１４で
は、受信信号列に対して、ただ１つの振幅値を含む大き
さの目標捜索領域が設定されており、その目標捜索領域
に含まれる振幅値とその周辺に設定されている分散計算
領域上での振幅値の分散値から、数式８により尤度比が
算出されたものとなっている。しかしながら、上述のよ
うに、目標信号が１振幅値ではなく、複数の振幅値に連
続的に跨がっている場合には、１振幅値を用いるより
も、複数の振幅値を含む目標捜索領域が設定された上、
その領域内の各振幅値をパラメータとして用いるのがよ
り実状に即しており、目標信号がより容易に検出可能に
なると考えられる。そこで、図１９に示す信号処理装置
１１４では、尤度比演算器７０の代りに尤度比演算器９
０が設置されたことによって、数式１８で定義されてい
る、複数の受信信号振幅値の２乗平均値ｘ² および周辺
区間の振幅値の分散値σ² をパラメータとした尤度比算
出式を用いた目標検出処理が可能とされているものであ
る。受信信号が２次元（時間および方位）に分布してい
る場合にも、目標捜索領域および分散計算領域は、図１
６で説明したように、設定されればよいものである。尤
も、目標捜索領域は、その領域内にＮ（≠１）個の振幅
値を含む大きさとして設定される。In the signal processing device 114 shown in FIG. 15, a target search region having a size including only one amplitude value is set for the received signal sequence, and the amplitude value included in the target search region is set. And the variance value of the amplitude value in the variance calculation area set in the vicinity thereof, the likelihood ratio is calculated by Expression 8. However, as described above, when the target signal is not one amplitude value but continuously straddles a plurality of amplitude values, the target search area including the plurality of amplitude values is more preferable than using one amplitude value. Is set,
It is more realistic to use each amplitude value in the area as a parameter, and it is considered that the target signal can be more easily detected. Therefore, in the signal processing device 114 shown in FIG. 19, instead of the likelihood ratio
Since 0 is set, the likelihood ratio calculation formula defined by Expression 18 using the root mean square value x ^{2 of} the plurality of received signal amplitude values and the variance σ ² of the amplitude value of the peripheral section as parameters is The target detection process used is enabled. Even when the received signal is distributed in two dimensions (time and direction), the target search area and the variance calculation area are the same as those in FIG.
As described in Section 6, the setting may be made. However, the target search area is set to have a size including N (≠ 1) amplitude values in the area.

【００８０】更に、本発明による目標検出装置の更に異
なる他の例での要部としての構成、即ち、その要部とし
ての信号処理装置１１４の構成について説明すれば、図
２１にその構成を示す。図示のように、図１５に示すも
のに比し、映像信号処理器２２２の前段には距離圧縮器
２２１が新たに設置され、また、尤度比演算器７０は尤
度比演算器２２３に置換されたものとなっている。さ
て、受信装置１１３で受信信号列がディジタル変換され
るに際して、目標信号の検出確率を上げるためには、図
２２（ａ）に示すように、サンプリング周期ｔ_s は小さ
く設定される必要があるが、その半面、サンプリング周
期ｔ_s が小さく設定される程に、ディジタル変換後の受
信信号列の振幅値数が増大する結果として、表示装置１
１５の表示画面上に表示しきれないという不具合が新た
に生じるものとなっている。これとは逆に、その表示画
面上に収まるデータ数にすべく、サンプリング周期ｔ_s
が大きく設定される場合にはまた、図２２（ｂ）に示す
ように、目標信号の検出確率が低下することは否めない
ものとなっている。Further, the configuration as a main part of another example of the target detecting apparatus according to the present invention, that is, the configuration of the signal processing device 114 as the main part will be described. FIG. 21 shows the configuration. . 15, a distance compressor 221 is newly provided in front of the video signal processor 222, and the likelihood ratio calculator 70 is replaced with a likelihood ratio calculator 223 as compared with the one shown in FIG. It has been done. Now, in order to increase the detection probability of the target signal when the receiving signal sequence is converted into a digital signal by the receiving device 113, the sampling period t _s needs to be set small as shown in FIG. On the other hand, as the sampling period t _s is set smaller, the number of amplitude values of the received signal sequence after digital conversion increases.
There is a new problem that the data cannot be displayed on the 15 display screens. On the contrary, in order to make the number of data fit on the display screen, the sampling period t _s
Is set to be large, it is unavoidable that the detection probability of the target signal is reduced as shown in FIG.

【００８１】以上の不具合を解決すべく、図２３
（ａ），（ｂ）に示すように、サンプリング周期ｔ_s で
ディジタル変換された受信信号列を、Ｒ個の振幅値を含
む区間毎に領域分割した上、それら区間各々における最
大振幅値を検出出力する距離圧縮処理が距離圧縮器２２
１で行われているものである。この処理により表示上で
のデータ量は１／Ｒに圧縮されつつも、目標信号の検出
性能は従来通り維持されているものである。図２１に示
す信号処理装置１１４ではまた、距離圧縮後の受信信号
列に対して尤度比を用いた目標検出処理が可能とされた
ものとなっている。In order to solve the above problems, FIG.
As shown in (a) and (b), the received signal sequence that has been digitally converted at the sampling period t _s is divided into regions including R amplitude values, and the maximum amplitude value in each of these intervals is detected. The output distance compression processing is performed by the distance compressor 22.
1 is performed. By this processing, the data amount on the display is compressed to 1 / R, but the detection performance of the target signal is maintained as before. In the signal processing device 114 shown in FIG. 21, a target detection process using a likelihood ratio is enabled for a received signal sequence after distance compression.

【００８２】より具体的に、図２１に示す信号処理装置
１１４での処理について説明すれば、受信装置１１３か
らの受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)は距離圧縮器２２１および尤
度比演算器２２３へ出力されているが、このうち、距離
圧縮器２２１では、受信装置１１３からの受信信号列Ｓ
_m(ｎ,ｔ)はＲ個の振幅値を含む区間毎に領域分割された
上、それら区間各々における最大振幅値が検出される、
といった距離圧縮処理が行われており、距離圧縮処理後
の受信信号列Ｓ_Pm(ｎ,ｔ,Ｒ)は映像信号処理器２２２お
よび尤度比演算器２２３に出力されているものである。
その映像信号処理器２２２では、距離圧縮器２２１から
の受信信号列Ｓ_Pm(ｎ,ｔ,Ｒ)は映像信号に変換された
上、表示装置１１５上で画像として表示されているもの
である。一方、尤度比演算器２２３では、受信信号列Ｓ
_m(ｎ,ｔ)と受信信号列Ｓ_Pm(ｎ,ｔ,Ｒ)とに基づく処理が
所定に行われているが、その処理を図２４を参照しつ
つ、説明すれば以下のようである。More specifically, the processing in the signal processing device 114 shown in FIG. 21 will be described. The received signal sequence S _m (n, t) from the receiving device 113 is converted into a distance compressor 221 and a likelihood ratio calculator. 223, among which, in the distance compressor 221, the reception signal sequence S
_m (n, t) is divided into regions including R amplitude values, and the maximum amplitude value in each of those intervals is detected.
The received signal sequence S _Pm (n, t, R) after the distance compression processing is output to the video signal processor 222 and the likelihood ratio calculator 223.
In the video signal processor 222, the received signal sequence S _Pm (n, t, R) from the distance compressor 221 is converted into a video signal, and is displayed on the display device 115 as an image. On the other hand, the likelihood ratio calculator 223 outputs the received signal sequence S
Processing based on _m (n, t) and the received signal sequence S _Pm (n, t, R) is performed in a predetermined manner. The processing will be described below with reference to FIG. .

【００８３】即ち、その尤度比演算器２２３自体は、領
域設定器２５１、振幅値検出器２５２、分散算出器２５
３および尤度比算出器２５４から構成されているが、図
８に示す尤度比演算器９０に比し、平均値算出器９３が
振幅値検出器２５２に置換されており、また、尤度比算
出器２５４は図１に示す尤度比演算器６０に比し、計算
器６１ｉに設定される尤度比算出式が異なるだけで、こ
れら以外の構成は同様となっている。その尤度比演算器
２２３での処理であるが、先ず領域設定器２５１では、
受信装置１１３からの受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)に対し、時
間（距離）および方位方向に一定幅をもつ目標捜索領域
および分散計算領域が設定されているが、その際、目標
捜索領域は、距離圧縮器２２１で設定されている領域と
同一として領域設定器２５１で設定されるものとなって
いる。受信信号列Ｓ_m(ｎ,ｔ)の全領域がカバーされるべ
く、目標捜索領域および分散計算領域は時間（距離）お
よび方位方向に順次シフト設定されているわけである
が、そのシフト設定の度に、目標捜索領域間境界信号が
振幅値保持器２５２へ、分散計算領域に含まれる受信信
号振幅値が分散算出器２５３に出力されているものであ
るが、この分散算出器２５３の機能は尤度比演算器７０
における分散算出器７２と同様である。一方、振幅値保
持器２５２では、距離圧縮器２２１からの、距離圧縮処
理後の受信信号列Ｓ_Pm(ｎ,ｔ,Ｒ)が目標捜索領域間境界
信号により、所望の目標捜索領域に相当する領域の最大
振幅値ｘ_PHとして一時的に保持された上、尤度比算出器
２５４へ出力され、また、尤度比算出器２５４では、振
幅値保持器２５２からの最大振幅値ｘ_PHと分散算出器２
５３からの受信信号振幅値の分散値σ² とから尤度比Λ
_m(ｘ(_nt))が算出されているものである。That is, the likelihood ratio calculator 223 itself includes an area setting unit 251, an amplitude value detector 252, and a variance calculator 25.
8 and a likelihood ratio calculator 254. Compared with the likelihood ratio calculator 90 shown in FIG. 8, the average value calculator 93 is replaced by an amplitude value detector 252. The ratio calculator 254 differs from the likelihood ratio calculator 60 shown in FIG. 1 only in the likelihood ratio calculation formula set in the calculator 61i, and the other configurations are the same. The processing in the likelihood ratio calculator 223 is as follows.
A target search area and a variance calculation area having a certain width in the time (distance) and azimuth directions are set for the received signal sequence S _m (n, t) from the receiver 113. At this time, the target search area is set. Are set by the area setting unit 251 as the same as the area set by the distance compressor 221. The target search area and the variance calculation area are sequentially shifted in time (distance) and in the azimuth direction so that the entire area of the received signal sequence S _m (n, t) is covered. Each time, the boundary signal between the target search areas is output to the amplitude value holder 252, and the received signal amplitude value included in the variance calculation area is output to the variance calculator 253. The function of the variance calculator 253 is as follows. Likelihood ratio calculator 70
Is the same as the variance calculator 72. On the other hand, in the amplitude value holder 252, the received signal sequence S _Pm (n, t, R) after the distance compression processing from the distance compressor 221 corresponds to a desired target search area by the target search area boundary signal. It is temporarily stored as the maximum amplitude value x _PH of the area, and is output to the likelihood ratio calculator 254. In the likelihood ratio calculator 254, the maximum amplitude value x _PH from the amplitude value holder 252 and the variance Calculator 2
53 and the variance σ ² of the received signal amplitude value from
_m (x ( _nt) ) has been calculated.

【００８４】ここで、レイリー分布およびライス分布に
従う確率変数の一定区間の最大値が従う確率密度関数の
導出過程および尤度比算出式の設定方法を以下に示す。
即ち、一般に、確率変数ｘが確率密度関数ｐ(ｘ)に従う
場合、Ｒ個の出力の最大値ｘ_PHが従う確率密度関数ｐ_PH
(ｘ_PH)は以下の数式２０で表される。Here, the process of deriving the probability density function followed by the maximum value of a certain section of the random variable according to the Rayleigh distribution and the Rice distribution and the method of setting the likelihood ratio calculation formula will be described below.
That is, in general, when the random variable x follows the probability density function p (x), the probability density function p _PH that the maximum value x _PH of the R outputs follows
(x _PH ) is represented by the following Expression 20.

【００８５】[0085]

【数２０】 (Equation 20)

【００８６】従って、ｐ(ｘ)にレイリー分布の確率密度
関数（数式６）を代入することにより、目標信号が含ま
れない受信信号列の、一定区間内の最大振幅値の分布が
従うべき確率密度関数ｐ₀(ｘ_PH)は以下の数式２１とし
て得られる。Therefore, by substituting the probability density function (Equation 6) of the Rayleigh distribution into p (x), the probability that the distribution of the maximum amplitude value within a certain section of the received signal sequence not including the target signal should follow. The density function p ₀ (x _PH ) is obtained as the following Expression 21.

【００８７】[0087]

【数２１】 (Equation 21)

【００８８】同様に、ｐ(ｘ)にライス分布の確率密度関
数（数式７）を代入することにより、目標信号を含む受
信信号列の、一定区間内の最大振幅値の分布が従うべき
確率密度関数ｐ₁(ｘ_PH)は以下の数式２２として得られ
る。Similarly, by substituting the probability density function of the Rice distribution (Equation 7) into p (x), the probability density distribution of the maximum amplitude value within a certain section of the received signal sequence including the target signal should follow. The function p ₁ (x _PH ) is obtained as Expression 22 below.

【００８９】[0089]

【数２２】 (Equation 22)

【００９０】故に、計算器６１ｉにおける尤度比算出式
は以下の数式２３として定義される。Therefore, the equation for calculating the likelihood ratio in the calculator 61i is defined as the following equation (23).

【００９１】[0091]

【数２３】 (Equation 23)

【００９２】その数式２３より、尤度比Λ(ｘ)の値を決
定する４つのパラメータ、即ち、目標捜索領域に含まれ
る受信信号振幅値の最大値ｘ_PH、分散計算領域に含まれ
る受信信号振幅値の分散値σ² 、信号振幅値Ａ、および
一定区間内（目標捜索領域内）に含まれる受信信号振幅
値の数Ｒのうち、信号振幅値Ａおよび振幅値の数Ｒは事
前設定される定数であることから、結局、最大値ｘ_PHお
よび分散値σ² からその目標捜索領域における尤度比Λ
(ｘ)が求まり、数式５により予め設定されている閾値η
₁ ，η₀ 各々との比較により目標信号の検出が可能とさ
れているものである。From the equation (23), four parameters for determining the value of the likelihood ratio Λ (x), that is, the maximum value x _PH of the received signal amplitude value included in the target search area, and the received signal included in the variance calculation area The signal amplitude value A and the number R of the amplitude values among the variance value σ ^{2 of} the amplitude value, the signal amplitude value A, and the number R of the received signal amplitude values included in a certain section (in the target search area) are preset. Eventually, the maximum value x _PH and the variance value σ ^{2 are used} to determine the likelihood ratio そ の in the target search area.
(x) is obtained, and a threshold value η set in advance by Expression 5
The detection of the target signal is enabled by comparison with each of ₁ , ₁ and η ₀ .

【００９３】因みに、図２５（ａ）に一定区間内の最大
振幅値が従うべき確率密度関数の分布形状と最大値ｘ_PH
との関係を示す。図中、レイリー分布と併記されている
分布形状は、数式２０で定義されている確率密度関数
に、また、ライス分布と併記されている分布形状（Ａ＝
２.４５、Ａ＝４.２４の場合）は、数式２２で定義され
ている確率密度関数にそれぞれ基づいている。図２５
（ｂ）にはまた、数式２３により求まる尤度比Λ(ｘ)と
ＳＮ比の関係を示す。これより、尤度比算出式として数
式２３が用いられた場合でも、尤度比を用いて検出可能
な信号の最小ＳＮ比（正の値の尤度比Λ(ｘ)を算出し得
るＳＮ比の最小値）は、パラメータとしての信号振幅値
Ａによって変化するものであることが判る。従って、信
号振幅値Ａが異なる尤度比算出式が複数設定される場合
は、目標物体が存在すると判定された領域の平均的なＳ
Ｎ比が算出可能となる。FIG. 25A shows the distribution shape of the probability density function and the maximum value x _PH that the maximum amplitude value within a certain section should follow.
The relationship is shown below. In the figure, the distribution shape described together with the Rayleigh distribution corresponds to the probability density function defined by Expression 20, and the distribution shape (A =
2.45, A = 4.24) are based on the probability density functions defined by Equation 22, respectively. FIG.
(B) also shows the relationship between the likelihood ratio Λ (x) obtained by Expression 23 and the SN ratio. Accordingly, even when Expression 23 is used as the likelihood ratio calculation formula, the SN ratio of a signal that can be detected using the likelihood ratio (the SN ratio for which the likelihood ratio of a positive value Λ (x) can be calculated) It can be seen that the minimum value varies with the signal amplitude value A as a parameter. Therefore, when a plurality of likelihood ratio calculation formulas with different signal amplitude values A are set, the average S
The N ratio can be calculated.

【００９４】以上、説明したように、本発明に係る各実
施の形態での目標検出装置では、尤度比を用いた目標検
出法が適用されたことにより、受信信号列中の目標信号
が検出され得るばかりか、検出された目標信号はそのＳ
Ｎ比毎に分類されていることから、ユーザに目標の位置
と同時に、その目標のＳＮ比をも容易に認識させ得るも
のとなっている。また、目標信号、あるいは受信信号列
の特徴に応じて、目標捜索領域および尤度比算出式が変
更される場合には、目標信号の検出性能は高性能に維持
されるものとなっている。更に、以上の説明では、目標
検出装置は船舶に搭載された状態で、水中に超音波を送
波し、反射超音波を信号処理して目標信号が検出される
構成とされているが、これに限定されることなく、例え
ば超音波の代わりに電波を用い、大気中に存在している
目標物体を検出する場合にも適用可とされたものとなっ
ている。As described above, in the target detection apparatus according to each embodiment of the present invention, the target signal in the received signal sequence is detected by applying the target detection method using the likelihood ratio. Not only can the detected target signal be
Since the classification is performed for each N ratio, the user can easily recognize the S / N ratio of the target as well as the position of the target. When the target search area and the likelihood ratio calculation formula are changed according to the characteristics of the target signal or the received signal sequence, the target signal detection performance is maintained at a high level. Furthermore, in the above description, the target detection device is configured to transmit ultrasonic waves into water while being mounted on a ship, and to process a reflected ultrasonic wave to detect a target signal. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to, for example, a case where a radio wave is used instead of an ultrasonic wave to detect a target object existing in the atmosphere.

【００９５】[0095]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１〜７に
よれば、時間的に、または周波数的に振幅値が変動して
いる複数の受信信号列から、各受信信号列中の同一位置
に定常的に存在している物体を目標として検出するに際
して、その目標の位置に併せてそのＳＮ比が容易に認識
され得るものとなっている。As described above, according to claims 1 to 7, from a plurality of received signal sequences whose amplitude values fluctuate temporally or frequencyly, the same signal in each received signal sequence is obtained. When an object that is constantly present at a position is detected as a target, its SN ratio can be easily recognized in accordance with the position of the target.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】図１は、本発明による目標検出装置の一例での
要部構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an example of a target detection device according to the present invention.

【図２】図２は、レイリー分布形状、ライス分布形状お
よびこれら両者の比としての尤度比の変化を示す図FIG. 2 is a diagram showing changes in a Rayleigh distribution shape, a Rice distribution shape, and a likelihood ratio as a ratio of the two.

【図３】図３は、尤度比とＳＮ比の関係を示す図FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a likelihood ratio and an SN ratio.

【図４】図４は、ＳＮ比と確率密度関数の関係を示す図FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an SN ratio and a probability density function;

【図５】図５は、パラメータ（信号振幅値）Ａと尤度比
の関係を示す図FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a parameter (signal amplitude value) A and a likelihood ratio;

【図６】図６は、尤度比による目標検出処理が行われて
いる、尤度比算出器を含む尤度比演算器の一例での概要
構成を示す図FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of an example of a likelihood ratio calculator including a likelihood ratio calculator in which target detection processing based on the likelihood ratio is performed;

【図７】図７は、時間方向に変動する受信信号列への、
目標捜索領域および分散計算領域の設定態様を示す図FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a reception signal sequence that fluctuates in a time direction.
The figure which shows the setting aspect of a target search area and a variance calculation area.

【図８】図８は、尤度比演算器の他の例での概要構成を
示す図FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of another example of the likelihood ratio calculator;

【図９】図９（ａ）は、カイ２乗確率密度関数の分布形
状を、また、図９（ｂ）は、ＳＮ比（ＳＮＲ）と尤度比
の関係を示す図9A is a diagram showing a distribution shape of a chi-square probability density function, and FIG. 9B is a diagram showing a relationship between an SN ratio (SNR) and a likelihood ratio.

【図１０】図１０は、本発明による目標検出装置の一例
での全体構成を示す図FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of an example of a target detection device according to the present invention.

【図１１】図１１（ａ），（ｂ）は、それぞれディジタ
ル変換前の受信信号、ディジタル変換後の受信信号を示
す図FIGS. 11A and 11B are diagrams showing a received signal before digital conversion and a received signal after digital conversion, respectively.

【図１２】図１２は、整相処理による複数ビーム形成を
説明するための図FIG. 12 is a diagram for explaining formation of a plurality of beams by a phasing process;

【図１３】図１３は、送信信号波形に対する、方位方向
対応受信信号波形との関係を示す図FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a transmission signal waveform and an azimuth direction corresponding reception signal waveform;

【図１４】図１４は、その方位方向対応受信信号波形を
２次元状に配列した状態として示す図FIG. 14 is a diagram showing the received signal waveforms corresponding to the azimuth direction arranged in a two-dimensional manner;

【図１５】図１５は、本発明による目標検出装置におけ
る映像信号・尤度比演算処理に係る一例での構成を示す
図FIG. 15 is a diagram showing an example of a configuration relating to video signal / likelihood ratio calculation processing in the target detection device according to the present invention;

【図１６】図１６は、２次元状に配列された受信信号列
への、目標捜索領域および分散計算領域の設定態様を示
す図FIG. 16 is a diagram showing a setting mode of a target search area and a variance calculation area in a received signal sequence arranged two-dimensionally.

【図１７】図１７は、受信信号間で座標変換が行われる
際でのモデルを示す図FIG. 17 is a diagram showing a model when coordinate conversion is performed between received signals;

【図１８】図１８は、受信信号列の画像としての表示例
を示す図FIG. 18 is a diagram illustrating a display example of a received signal sequence as an image;

【図１９】図１９は、本発明による目標検出装置の他の
例での要部としての、映像信号・尤度比演算処理に係る
構成を示す図FIG. 19 is a diagram showing a configuration related to a video signal / likelihood ratio calculation process as a main part in another example of the target detection device according to the present invention.

【図２０】図２０（ａ），（ｂ）は、目標信号の時間幅
がサンプリング周期より長い場合での、ディジタル変換
前の受信信号、ディジタル変換後の受信信号をそれぞれ
示す図FIGS. 20A and 20B are diagrams respectively showing a received signal before digital conversion and a received signal after digital conversion when the time width of the target signal is longer than the sampling period.

【図２１】図２１は、本発明による目標検出装置の更に
異なる他の例での要部としての、映像信号・尤度比演算
処理に係る構成を示す図FIG. 21 is a diagram showing a configuration relating to a video signal / likelihood ratio calculation process as a main part of still another example of the target detection apparatus according to the present invention.

【図２２】図２２（ａ），（ｂ）は、ディジタル変換前
の受信信号がサンプリング周期の相違によって、如何に
ディジタル変換されるかを示す図FIGS. 22A and 22B are diagrams showing how a received signal before digital conversion is digitally converted depending on a difference in a sampling period.

【図２３】図２３（ａ），（ｂ）は、それぞれ距離圧縮
処理前の受信信号、距離圧縮処理後の受信信号をそれぞ
れ示す図FIGS. 23A and 23B are diagrams respectively showing a received signal before distance compression processing and a received signal after distance compression processing.

【図２４】図２４は、その距離圧縮処理後の受信信号が
考慮された、尤度比演算処理に係る構成を示す図FIG. 24 is a diagram showing a configuration according to a likelihood ratio calculation process in which a received signal after the distance compression process is considered;

【図２５】図２５（ａ）は、一定区間内の最大振幅値が
従うべき確率密度関数の分布形状を、図２５（ｂ）は、
尤度比とＳＮ比の関係をそれぞれ示す図FIG. 25A shows a distribution shape of a probability density function to be followed by a maximum amplitude value in a certain section, and FIG.
Diagram showing the relationship between likelihood ratio and SN ratio

【図２６】図２６は、積算平均化法の原理を説明するた
めの図FIG. 26 is a diagram for explaining the principle of the integral averaging method;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

６０，９４，２５４…尤度比算出器、６１，６１ｉ…計
算器、６２，６２ｉ…乗算器、６３，６３ｉ…判定器、
６４…比較器、７０，９０，２２３…尤度比演算器、７
１，９１，２５１…領域設定器、９２，２５３…分散算
出器、９３…平均値算出器、１１１…送信装置、１１２
…送受波装置、１１３…受信装置、１１４…信号処理装
置、１１５…表示装置、１１６…速度測定装置、１１７
…水深測定装置、１６２、２２２…映像信号処理器、２
２１…距離圧縮器、２５２…振幅値保持器60, 94, 254 likelihood ratio calculator, 61, 61i calculator, 62, 62i multiplier, 63, 63i determiner,
64 comparators, 70, 90, 223 likelihood ratio calculators, 7
1, 91, 251 area setting device, 92, 253 variance calculator, 93 average value calculator, 111 transmission device, 112
... Transmission and reception device, 113 ... Reception device, 114 ... Signal processing device, 115 ... Display device, 116 ... Speed measurement device, 117
... Depth measuring device, 162, 222 ... Video signal processor, 2
21: distance compressor, 252: amplitude value holder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 潤 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 藤井 正司 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Jun Sasaki 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Information and Communications Division, Hitachi, Ltd. (72) Shoji Fujii 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd.Information and Communication Division

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々からは、同一位置に定常的に存在している目標か
らの反射信号が目標信号として検出された上、該目標の
位置が上記画像上に併せて表示されるようにした目標検
出装置であって、目標の位置と該目標のＳＮ比が画像上
に同時に表示されるべく、受信信号列各々から該目標の
位置と該目標のＳＮ比を特定する処理を行う目標位置・
ＳＮ比特定手段を少なくとも含む構成の目標検出装置。1. Whenever a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal train, and the reception signal is received. While each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, from each of the received signal sequences, a reflected signal from a target that is constantly present at the same position is detected as a target signal, A target detection device in which the position of the target is displayed together on the image, wherein the target position and the S / N ratio of the target are displayed from each of the received signal sequences so that the target position and the SN ratio of the target are displayed simultaneously on the image. Target position for performing processing for specifying the position of the target and the SN ratio of the target
A target detection device having a configuration including at least an SN ratio specifying unit. 【請求項２】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々からは、同一位置に定常的に存在している目標か
らの反射信号が目標信号として検出された上、該目標の
位置が上記画像上に併せて表示されるようにした目標検
出装置であって、目標の位置と該目標のＳＮ比が画像上
に同時に表示されるべく、受信信号列各々から該目標の
位置と該目標のＳＮ比を尤度比により特定する処理を行
う目標位置・ＳＮ比特定手段を少なくとも含む構成の目
標検出装置。2. Whenever a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal sequence, and the reception signal is received. While each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, from each of the received signal sequences, a reflected signal from a target that is constantly present at the same position is detected as a target signal, A target detection device in which the position of the target is displayed together on the image, wherein the target position and the S / N ratio of the target are displayed from each of the received signal sequences so that the target position and the SN ratio of the target are displayed simultaneously on the image. And a target position / SN ratio specifying means for performing a process of specifying the position of the target and the SN ratio of the target by a likelihood ratio. 【請求項３】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々からは、同一位置に定常的に存在している目標か
らの反射信号が目標信号として検出された上、該目標の
位置が上記画像上に併せて表示されるようにした目標検
出装置であって、目標の位置と該目標のＳＮ比が画像上
に同時に表示されるべく、受信信号列各々から該目標の
位置と該目標のＳＮ比を尤度比により特定する処理を行
う目標位置・ＳＮ比特定手段を少なくとも含む場合に、
該目標位置・ＳＮ比特定手段は、受信信号列が得られる
度に、該受信信号列中に任意の目標捜索領域および該目
標捜索領域に対応する分散計算領域を順次更新設定する
手段と、該目標捜索領域から該領域内に含まれる受信信
号振幅値を検出する手段と、該分散計算領域から該領域
内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算出する手段
と、目標信号を含まない受信信号列の分布が従うべきレ
イリー分布の確率密度関数と目標信号を含む受信信号列
の分布が従うべきライス分布の、目標信号のＳＮ比に応
じた複数の確率密度関数各々との比として定義される尤
度比算出式が複数設定された状態で、上記受信信号列が
得られる度に、該目標捜索領域各々から検出された受信
信号振幅値と上記分散計算領域各々から算出された分散
値とにもとづき、上記尤度比算出式各々から目標捜索領
域毎に尤度比を算出する手段と、目標捜索領域毎に算出
された尤度比各々の事前設定閾値との比較によって、該
閾値を上回る累積尤度比に係る目標捜索領域に目標が存
在すると判定する手段と、目標が存在すると判定された
目標捜索領域を該目標の位置として、用いられた尤度比
算出式毎に分類する手段と、目標が存在すると判定され
た目標捜索領域を該目標の位置として、該位置を分類結
果とともに画像上に表示せしめる手段とから構成されて
いる目標検出装置。3. Each time a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal sequence, and the reception signal is received. While each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, from each of the received signal sequences, a reflected signal from a target that is constantly present at the same position is detected as a target signal, A target detection device in which the position of the target is displayed together on the image, wherein the target position and the S / N ratio of the target are displayed from each of the received signal sequences so that the target position and the SN ratio of the target are displayed simultaneously on the image. When at least a target position / SN ratio specifying means for performing processing for specifying the position of the target and the SN ratio of the target by the likelihood ratio is included,
The target position / SN ratio specifying means sequentially updates and sets an arbitrary target search area and a variance calculation area corresponding to the target search area in the received signal sequence each time a received signal sequence is obtained. A means for detecting a received signal amplitude value included in the target search area from the target area; a means for calculating a variance value of the received signal amplitude value included in the area from the variance calculation area; It is defined as the ratio between the probability density function of the Rayleigh distribution that the distribution of the signal sequence should follow and the Rice distribution that the distribution of the received signal sequence containing the target signal should follow, with each of a plurality of probability density functions according to the SN ratio of the target signal. In the state where a plurality of likelihood ratio calculation formulas are set, each time the received signal sequence is obtained, the received signal amplitude value detected from each of the target search regions and the variance value calculated from each of the variance calculation regions are calculated. Based on Means for calculating the likelihood ratio for each target search area from each of the likelihood ratio calculation formulas, and comparing the likelihood ratio calculated for each target search area with each preset threshold, the cumulative likelihood ratio exceeding the threshold is calculated. Means for determining that a target is present in the target search area according to the above, means for classifying the target search area determined to be present as the position of the target for each likelihood ratio calculation formula used, Means for displaying the target search area determined as the position of the target on the image together with the classification result. 【請求項４】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々からは、同一位置に定常的に存在している目標か
らの反射信号が目標信号として検出された上、該目標の
位置が上記画像上に併せて表示されるようにした目標検
出装置であって、目標の位置と該目標のＳＮ比が画像上
に同時に表示されるべく、受信信号列各々から該目標の
位置と該目標のＳＮ比を尤度比により特定する処理を行
う目標位置・ＳＮ比特定手段を少なくとも含む場合に、
該目標位置・ＳＮ比特定手段は、受信信号列が得られる
度に、該受信信号列中に任意の目標捜索領域および該目
標捜索領域に対応する分散計算領域を順次更新設定する
手段と、該目標捜索領域から該領域内に含まれる受信信
号振幅値の２乗平均値を算出する手段と、該分散計算領
域から該領域内に含まれる受信信号振幅値の分散値を算
出する手段と、目標信号を含まない受信信号列の２乗平
均値の分布が従うべきカイ２乗分布の確率密度関数と目
標信号を含む受信信号列の２乗平均値の分布が従うべき
非心カイ２乗分布の、目標信号のＳＮ比に応じた複数の
確率密度関数各々との比として定義される尤度比算出式
が複数設定された状態で、上記受信信号列が得られる度
に、該目標捜索領域各々から検出された受信信号振幅値
の２乗平均値と上記分散計算領域各々から算出された分
散値とにもとづき、上記尤度比算出式各々から目標捜索
領域毎に尤度比を算出する手段と、目標捜索領域毎に算
出された尤度比各々の事前設定閾値との比較によって、
該閾値を上回る累積尤度比に係る目標捜索領域に目標が
存在すると判定する手段と、目標が存在すると判定され
た目標捜索領域を該目標の位置として、用いられた尤度
比算出式毎に分類する手段と、目標が存在すると判定さ
れた目標捜索領域を該目標の位置として、該位置を分類
結果とともに画像上に表示せしめる手段とから構成され
ている目標検出装置。4. Whenever a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal sequence, and the reception signal is received. While each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, from each of the received signal sequences, a reflected signal from a target that is constantly present at the same position is detected as a target signal, A target detection device in which the position of the target is displayed together on the image, wherein the target position and the S / N ratio of the target are displayed from each of the received signal sequences so that the target position and the SN ratio of the target are displayed simultaneously on the image. When at least a target position / SN ratio specifying means for performing processing for specifying the position of the target and the SN ratio of the target by the likelihood ratio is included,
The target position / SN ratio specifying means sequentially updates and sets an arbitrary target search area and a variance calculation area corresponding to the target search area in the received signal sequence each time a received signal sequence is obtained. Means for calculating a mean square value of received signal amplitude values included in the target search area from the target area, means for calculating a variance value of received signal amplitude values included in the area from the variance calculation area, The probability density function of the chi-square distribution that the distribution of the mean square value of the received signal sequence not including the signal should follow and the non-central chi-square distribution that the distribution of the mean square value of the received signal sequence that includes the target signal should follow In a state where a plurality of likelihood ratio calculation formulas defined as ratios with a plurality of probability density functions corresponding to the SN ratio of the target signal are set, each time the received signal sequence is obtained, each of the target search regions Of the mean value of the amplitude of the received signal detected from Means for calculating a likelihood ratio for each target search region from each of the likelihood ratio calculation formulas based on the variance value calculated from each of the variance calculation regions; and a priori calculation of each likelihood ratio calculated for each target search region. By comparing with the set threshold,
Means for determining that a target is present in the target search area relating to the cumulative likelihood ratio exceeding the threshold; and a target search area determined to have a target as the position of the target, for each of the likelihood ratio calculation equations used. A target detection device comprising: a unit for classifying; and a unit for displaying a target search area determined as having a target as a position of the target on an image together with a classification result. 【請求項５】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々からは、尤度比を用いた処理により同一位置に定
常的に存在している目標からの反射信号が目標信号とし
て検出された上、該目標の位置が上記画像上に併せて表
示されるようにした目標検出装置であって、目標のＳＮ
比を算出する手段と、該ＳＮ比の算出結果を該目標の位
置とともに画像上に表示せしめる手段とを少なくとも含
む構成の目標検出装置。5. Whenever a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal sequence, and the reception signal is received. While each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, from each of the received signal sequences, a reflection signal from a target that is constantly present at the same position by processing using a likelihood ratio is obtained. A target detection device which is detected as a target signal and displays the position of the target together with the image, wherein the target SN
A target detection apparatus having at least a means for calculating a ratio and a means for displaying the result of the SN ratio calculation together with the position of the target on an image. 【請求項６】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々に更新設定された目標捜索領域及び分散計算領域
からは、尤度比を用いた処理により同一位置に定常的に
存在している目標からの反射信号が目標信号として検出
された上、該目標の位置が上記画像上に併せて表示され
るようにした目標検出装置であって、目標のＳＮ比を算
出するＳＮ比算出手段と、該ＳＮ比の算出結果を該目標
の位置とともに画像上に表示せしめる手段とを少なくと
も含む場合に、ＳＮ比算出手段は、目標信号を含む受信
信号列の分布が従うべきライス分布の、目標信号のＳＮ
比に応じた確率密度関数として定義される尤度比算出式
が複数設定された状態で、受信信号列が得られる度に、
目標捜索領域各々から検出された受信信号振幅値と上記
分散計算領域各々から算出された分散値とにもとづき、
上記尤度比算出式各々から目標捜索領域毎に尤度比を算
出する手段と、目標捜索領域毎に算出された尤度比各々
の事前設定閾値との比較によって、該閾値を上回る累積
尤度比に係る目標捜索領域に目標が存在すると判定する
手段と、目標が存在すると判定された目標捜索領域を該
目標の位置として、用いられた尤度比算出式毎に分類す
る手段と、目標が存在すると判定された目標捜索領域を
該目標の位置として、該位置を分類結果とともに画像上
に表示せしめる手段とから構成されている目標検出装
置。6. Each time a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal train, and the reception signal is received. Each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, and from the target search area and the variance calculation area updated and set for each of the received signal sequences, the signals are constantly at the same position by processing using a likelihood ratio. A target detection device that detects a reflection signal from a target that is present as a target signal and displays the position of the target together with the image. And a means for displaying the result of the SN ratio calculation on the image together with the position of the target, the SN ratio calculating means follows the distribution of the received signal sequence including the target signal. SN of target signal of power rice distribution
In a state where a plurality of likelihood ratio calculation formulas defined as a probability density function according to the ratio are set, each time a received signal sequence is obtained,
Based on the received signal amplitude value detected from each target search area and the variance calculated from each of the variance calculation areas,
Means for calculating a likelihood ratio for each target search area from each of the above likelihood ratio calculation formulas, and comparing the likelihood ratio calculated for each target search area with each preset threshold, the cumulative likelihood exceeding the threshold is calculated. Means for determining that a target is present in the target search area related to the ratio; means for classifying each target likelihood ratio calculation formula using the target search area determined to have a target as the position of the target; Means for displaying a target search area determined to be present as the position of the target on the image together with the classification result. 【請求項７】 ソーナー、レーダー等、音波、または電
波が複数回に亘って送信信号として送信される度に、該
送信信号各々に対する応答としての反射信号を受信信号
列として受信した上、該受信信号列各々は映像信号に変
換された状態で画像として表示されつつ、上記受信信号
列各々に更新設定された目標捜索領域及び分散計算領域
からは、尤度比を用いた処理により同一位置に定常的に
存在している目標からの反射信号が目標信号として検出
された上、該目標の位置が上記画像上に併せて表示され
るようにした目標検出装置であって、目標のＳＮ比を算
出するＳＮ比算出手段と、該ＳＮ比の算出結果を該目標
の位置とともに画像上に表示せしめる手段とを少なくと
も含む場合に、ＳＮ比算出手段は、目標信号を含む受信
信号列の２乗平均値の分布が従うべき非心カイ２乗分布
分布の、目標信号のＳＮ比に応じた確率密度関数として
定義される尤度比算出式が複数設定された状態で、受信
信号列が得られる度に、目標捜索領域各々から算出され
た受信信号振幅値の２乗平均値と上記分散計算領域各々
から算出された分散値とにもとづき、上記尤度比算出式
各々から目標捜索領域毎に尤度比を算出する手段と、目
標捜索領域毎に算出された尤度比各々の事前設定閾値と
の比較によって、該閾値を上回る累積尤度比に係る目標
捜索領域に目標が存在すると判定する手段と、目標が存
在すると判定された目標捜索領域を該目標の位置とし
て、用いられた尤度比算出式毎に分類する手段と、目標
が存在すると判定された目標捜索領域を該目標の位置と
して、該位置を分類結果とともに画像上に表示せしめる
手段とから構成されている目標検出装置。7. Whenever a sound wave or a radio wave such as a sonar, a radar, or the like is transmitted as a transmission signal a plurality of times, a reflection signal as a response to each of the transmission signals is received as a reception signal train, and the reception signal is received. Each signal sequence is displayed as an image in a state converted to a video signal, and from the target search area and the variance calculation area updated and set for each of the received signal sequences, the signals are constantly at the same position by processing using a likelihood ratio. A target detection device that detects a reflection signal from a target that is present as a target signal and displays the position of the target together with the image. Ratio calculation means, and means for displaying the calculation result of the S / N ratio together with the target position on an image, the S / N ratio calculation means includes a root mean square value of a received signal sequence including the target signal. When a plurality of likelihood ratio calculation formulas defined as a probability density function corresponding to the SN ratio of the target signal of the non-central chi-square distribution distribution to be followed by The likelihood ratio for each target search area is calculated from each of the likelihood ratio calculation formulas based on the root mean square value of the received signal amplitude value calculated from each target search area and the variance value calculated from each variance calculation area. Means for calculating the likelihood ratio calculated for each target search area, and comparing the likelihood ratio with each preset threshold, and determining that a target is present in the target search area according to the cumulative likelihood ratio exceeding the threshold. Means for classifying each target likelihood ratio calculation formula using a target search area determined to have a target as the position of the target, and a target search area determined to have a target as the position of the target. Position along with classification result on image Target detection device configured and means allowed to display.