JPS647341Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパルスレーダにおける海面反射妨害を
自動的に除去して目標信号のみを検出するレーダ
信号処理装置に関する。

海上物標のレーダ探索に際して生じる海面反射
は、波浪の強弱によつて変動し、本来探知すべき
目標（船浮標等）からの反射信号に妨害を与え、
目標検出に大きな支障を及ぼす。この海面反射妨
害を除去するため、従来は(a)STC（Sensitivity
Time Control）回路を用いる方式、(b)FTC
（Fast Time Constant）回路を用いる方式、(c)
対数増幅器、CFAR回路を用いる方式、(d)アジリ
テイレーダにより相関積分を行う方式等が採用さ
れている。

ところで、上記(a)の方式は、レーダ受信機の中
間周波増幅器の感度を、近距離のレーダエコーに
対しては低く、遠距離のレーダエコーに対しては
高くするようにSTC回路により制御することに
よつて、近距離のエコーが大振幅であるために受
信機が飽和して弱い目標信号の検出が不可能にな
るのを防ぐものである。しかしSTC回路を最適
に設定しても、360度全方位に対して効果的に動
作させることは不可能であり、また単に受信機感
度を抑圧することは、Ｓ／Ｎの改善にはならず、
海面反射波より小さい目標信号を検出できない欠
点があつた。

また前記(b)の方式は、レーダエコーの映像を
FTC回路により微分して一様な反射波中にある
特定目標を見出そうとするものであるが、FTC
回路は時定数の短かい微分回路であつて応答特性
が悪いために感度を低下させる領域が発生する欠
点があつた。

また前記(c)の方式は、レーダ受信機の中間周波
信号をCFAR回路に導き、低域フイルタにより直
流成分を除去するものであるが、フイルタ特性に
より応答特性上感度低下があり、直流成分除去だ
けでは限界があつた。

また前記(d)の方式は、送信パルス毎に周波数を
異ならせてパルス毎あるいは走査毎の相関をとる
ものであるが、直流成分を含んだまま相関をとる
ことから必ずしもＳ／Ｎ比の改善に大きな期待は
得られていなかつた。

本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、
レーダエコー信号入力のゆらぎ成分を取り出し、
このゆらぎ成分信号から直流成分を除去したのち
固定目標の相関をとることによつて、Ｓ／Ｎ比を
改善でき、海面反射妨害を除去できるレーダ信号
処理装置を提供するものである。

以下図面を参照して本考案の一実施例を詳細に
説明する。

第１図において、１はレーダアンテナであり送
受切換器２を介してレーダ送信機３およびレーダ
受信系に接続されている。このレーダ受信系にお
いて、４はミクサー、５は対数増幅器を用いた
IF（中間周波）増幅器であり、この増幅器５の後
段にゆらぎ成分（FLUCTUATION）検出回路
６および信号レベル変換回路７が順に接続されて
いる。

一方、８，９は互いに連動駆動される第１、第
２の切換器であり、第１の切換器８は上記信号レ
ベル変換回路７または前記IF増幅器５の出力を
切換選択して直流分除去回路１０へ導く。この除
去回路１０の後段に相関積分器１１が接続され、
前記第２の切換器９は上記相関積分器１１または
前記直流分除去回路１０の出力を切換選択して映
像出力端子１２へ導出する。

而して上記構成において、レーダ受信信号はミ
クサー４によりIF信号に変換されたのちIF増幅
器５により対数増幅される。この増幅出力は、レ
ーダパルス１〜ｎに各対応して第２図ａ〜ｎに示
すように、海面反射から得られる直流成分Ａとゆ
らぎ成分Ｂと固定目標成分Ｃが含まれる。なおゆ
らぎ成分Ｂは、IF増幅器５の対数増幅器により、
近距離の振幅成分と遠距離の振幅成分が一様にな
つている。この増幅出力はゆらぎ成分検出回路６
に導かれ、第３図ａ〜ｎに示すようにゆらぎ成分
Ｂに僅かの固定目標成分Ｃが含まれた信号が取り
出される。

ところで上記ゆらぎ成分検出回路６はたとえば
第８図に示すように構成される。すなわち入力信
号をPRF（パルス繰返し周波数）遅延回路８１お
よび遅延補正回路８２にそれぞれ導き、この各遅
延出力を減算回路８３に導いて減算処理するもの
である。このPRF遅延回路８１は、１〜ｎ番目
の任意のPRF遅延が可能なように可変形になつ
ている。またこのPRF遅延回路８１を入力信号
が流れることによつて遅延する僅かの遅延量に見
合うだけ、遅延補正回路８２に流れる入力信号を
遅延補正するようになつている。

なお、第３図の波形は、PRF遅延回路８１が
1PRF周期遅延のときに対応し、たとえば１番目
の送信パルスにより受信された信号（第２図ａ）
を、PRF遅延回路８１により1PRF周期分遅延さ
せ、２番目送信パルスにより受信された信号（第
２図ｂ）との間で減算処理して得たものである
が、PRF遅延回路８１の１〜ｎのPRF遅延はゆ
らぎ成分Ｂと固定目標成分Ｃとを有効に取り出し
最適出力を得るように1PRF以上、１〜nPRFの
任意の値まで可変調整される。

上記したゆらぎ成分検出回路６の出力信号は、
信号レベル変換回路７によりレベル変換される。
このレベル変換は、ある直流レベルから第３図ａ
〜ｎのような信号を減じることにより、その反転
信号レベルとして第４図ａ〜ｎに示すようにゆら
ぎ成分Ｂ、固定目標成分Ｃを取り出すものであ
る。このように取り出された信号が第１の切換器
８を介して直流分除去回路１０に導かれ、直流分
が除去されて第５図ａ〜ｎに示すようにゆらぎ成
分Ｂ、固定目標成分Ｃが取り出される。

第７図は、前記ゆらぎ成分検出回路６から直流
分除去回路１０までの信号処理過程を分り易く説
明するために示したものであり、同図イ〜ハは第
３図〜第５図に対応する波形である。

前記直流分除去回路１０の出力は相関積分器１
１に導かれ、ここで非相関信号（第５図のゆらぎ
成分Ｂ）と相関信号（第５図の固定目標成分Ｃ）
との相関がとられ、非相関性信号は平均化され、
相関性の強い信号は加算されることによつて、第
６図に示すように相対的にＳ／Ｎが改善されたゆ
らぎ成分Ｂ、固定目標成分Ｃが得られ、第２の切
換器９を介して導出される。この場合、相関性の
強い信号が加算されることによつて、近距離から
遠距離まで自動的に最大感度の状態となるので、
Ｓ／Ｎは従来方式に比べて大幅に改善される。

なお上記相関積分器１１は、第９図に示すよう
に入力信号および積分フアクタＫの帰還信号を加
算する加算器９１と、この加算器９１の加算出力
を1PRF周期遅延させる1PRF遅延回路９２と、
この遅延回路９２の出力を帰還させる帰還回路９
３とよりなる。

また第１図において、切換器８，９は海面反射
等（クラツタ等ふらつきの大きい交流成分）が少
ない場合に図示状態とは逆状態に切換えられるも
のであり、これによつていかなる受信信号に対し
ても最良の受信感度が得られる。

本考案は上述したように、海面反射波妨害を除
去可能であつて、出力ビデオのＳ／Ｎを改善し得
るレーダ信号処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るレーダ信号処理装置の一
実施例を示すブロツク図、第２図乃至第６図は第
１図の各部信号をレーダパルス毎に示す波形図、
第７図は第１図の動作を説明するために示す波形
図、第８図は第１図のゆらぎ成分検出回路の一例
を示すブロツク図、第９図は第１図の相関積分器
の一例を示すブロツク図である。 ６……ゆらぎ成分検出回路、７……信号レベル
変換回路、１０……直流分除去回路、１１……相
関積分器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. レーダ送信繰返し信号を送出する送信手段と、
   この送信手段の出力信号が送受切換器を介して供
   給され空間に電磁波を放射するとともに目標から
   の反射波を捕捉する空中線と、この空中線の出力
   信号が前記送受切換器を介して供給される受信手
   段と、この受信手段の出力信号が供給されｎ送信
   繰返し周期（ｎは１以上の整数）の時間差を有す
   る信号どうしで減算して相関性のない信号を検出
   する検出回路と、この検出回路の出力信号レベル
   を予め決められた直流レベルから減算するレベル
   変換回路と、このレベル変換回路の出力信号から
   直流成分を除去する直流成分除去回路と、この直
   流成分除去回路の出力信号から相関性の大きい信
   号を抽出する抽出手段とを具備するレーダ信号処
   理装置。