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JP2667945B2 - レーダシステムのビデオ信号処理装置 - Google Patents
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JP2667945B2 - レーダシステムのビデオ信号処理装置 - Google Patents

レーダシステムのビデオ信号処理装置

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JP2667945B2
JP2667945B2 JP5013902A JP1390293A JP2667945B2 JP 2667945 B2 JP2667945 B2 JP 2667945B2 JP 5013902 A JP5013902 A JP 5013902A JP 1390293 A JP1390293 A JP 1390293A JP 2667945 B2 JP2667945 B2 JP 2667945B2
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prf
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーダシステムに係り、
特にアンテナから受信された後プリプロセッシングされ
たレーダ信号からビデオデータを抽出するレーダシステ
ムのビデオ信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は一般的なレーダシステムのブロッ
ク図で、これを利用してレーダシステムを概括的に説明
する。レーダシステムはパルス変調されたサイン波のよ
うな特定形態の電子波を伝送した後、その反対波の性質
を探索するものである。
【0003】図2において、アンテナ101は時分割し
て運用されるもので、特定の形態を有する電子波を放出
したりその反射波を受信する。パルスモジュレータ10
4は特定形態の電子波、即ちパルス変調されたサイン波
を発生する。パルスモジュレータ104から発生した電
子波はトランスミッタ103とデュプレクサ102を経
由してアンテナ101に印加された後、アンテナ101
を通じて空中に放出される。ここで、デュプレクサ10
2は前記アンテナ101のモードを切り換える機能を遂
行する。アンテナ101は、一定期間送信アンテナとし
て使用された後、その次の一定期間は受信アンテナとし
て用いられる。即ち、アンテナ101は前記デュプレク
サ102により一定期間送信モードに設定され、その次
の一定期間は受信モードに設定される。一方、受信され
た反射波は前記低雑音RF増幅器105を経てミキサー
106に印加される。
【0004】ミキサー106は局部発振器107から発
生する局部発振信号と低雑音RF増幅器105の出力信
号を混合することにより、前記低雑音RF増幅器105
の出力信号を中間周波数帯域に遷移させる機能を遂行す
る。中間周波数増幅器108はミキサー106の出力信
号を増幅するもので、プリプロセッサー109に含まれ
た自動利得制御部AGCから印加される信号によりその
利得を調節することができる。プリプロセッサ109及
びビデオ信号処理器111は基本的にはレーダシステム
において受信信号から目標データを検出する機能を遂行
する部分である。このとき前記プリプロセッサ109及
びビデオ信号処理器111はCFAR(Constant False
Alarm Rate) を維持するための各種アルゴリズムを遂行
する。
【0005】まず、プリプロセッサ109は時間的感度
調整器(STC:Sensitivity TimeControl)、FTC
(Fast Time Control )及び自動利得制御部(AGC:
Automatic Gain Control)を含んで構成されるSTC
及びFTCは、受信したレーダ信号に含まれるさまざま
な形態のクラッタをそれぞれ除去する。また、AGC
前記中間周波数増幅器108の利得を調節する。こ
こでプリプロセッサ109は、第1レーダ信号、即ちS
TC、FTC及びAGCの全てによる前記処理がなされ
たレーダ信号と、第2レーダ信号、即ちSTC及びFT
Cによる前記処理がされたレーダ信号と、を生成すると
共に、これらの信号をビデオ信号処理器111へ印加す
る。
【0006】図11は従来のレーダシステムのビデオ信
号処理器111ブロック図であり、アナログデジタル変
換部201とセル平均回路部202及びバッファメモリ
部203から構成される。
【0007】図11において、前記アナログデジタル変
換部201はアナログ形態の第1レーダ信号及び第2レ
ーダ信号をそれぞれのA/D変換器204、205を利
用してデジタル形態の第1レーダ信号及び第2レーダ信
号に変換させる。ここで、A/D変換器は一定周波数の
サンプリングクロックによって動作する。前記サンプリ
ングクロックはレンジ分解能と密接な関連を有すること
になる。したがって、レンジ分解能を向上させるために
はより高い周波数でサンプリング動作が遂行できるA/
D変換器を必要とする。しかし、A/D変換器のサンプ
リングクロック周波数は素子特性に左右され、一般的に
A/D変換器は安定的に動作できる最大サンプリングク
ロックの周波数が決められることになる。したがって、
従来のレーダシステムのレンジ分解能は採用するA/D
変換器が動作できる最大サンプリングクロックの周波数
により制限される。
【0008】セル平均回路部202は前記A/D変換器
204、205から出力されるデータから背景雑音及び
背景クラッタを除去して、これをバッファメモリ20
8、209に出力する部分であって、標的データである
か否かを区分する臨界値を適応的に設定する。ここで、
臨界値を適応的に設定する方法をセル平均値求め(cella
veraging)と称する。
【0009】バッファメモリ208、209は前記セル
平均回路部202の出力を貯蔵した後、走査変換器又は
追跡処理器(Tracking Processor)の要求により貯蔵され
ていたデータを出力する。ここで、走査変換器は前記バ
ッファメモリ208に貯蔵されている極座標形態のビデ
オデータを直交座標形態のビデオデータに変換して、こ
れをラスター走査形の表示部に印加し、追跡処理器は前
記バッファメモリ209に貯蔵されているビデオデータ
を利用して標的の速度、加速度等を算出して次の動作を
推定する機能を遂行する。
【0010】図12は前記図11に示したセル平均回路
部206、207の詳細なブロック図で、第1遅延ライ
ン210、第2遅延ライン213、出力セル212、第
1加算部211、第2加算部214、第1定数乗算部2
15、第2定数乗算部217、最大値検出部216及び
臨界値処理部218等から構成される。
【0011】図12で、第1遅延ライン210及び第2
遅延ライン213は直列に連結された遅延素子から構成
される。各遅延素子には出力セル212を基準としてそ
れ以前のレンジに当るデータ及びそれ以後のレンジに当
るデータが順次貯蔵されている。このように貯蔵された
データはそれぞれ第1加算部211及び第2加算部21
4で加算される。第1加算部211の出力は第1定数乗
算部215で所定定数値α1と乗算され、第2加算部2
14の出力は第2定数乗算部217で所定定数値α2と
乗算される。
【0012】ここで、前記定数値α1及び定数値α2は
前記第1加算部211及び第2加算部214を通じて加
算されるセルの数及び虚標的に対する信号と見なせる最
大データレベルにより変る。最大値検出部216は第1
定数乗算部215及び第2定数乗算部217の出力のう
ち高い方の値を検出した後、これを臨界値として臨界値
処理部218に印加する。臨界値処理部218は前記出
力セル212のデータが臨界値以上の場合だけこれをビ
デオデータとして出力し、そうでない場合には目標物が
ないことを示めす無信号データを出力する。
【0013】以上で説明したように従来のビデオ信号処
理器はA/D変換器が許容するサンプリングクロック周
波数によりレンジ分解能が制限される。また、セル平均
が固定した形態のハードウェアにより遂行されるので、
刻一刻に変化する状況により適応的に加算レンジの数及
び乗算する定数値の調整等が不可能である。また、前記
図12に示したセル平均回路はセル平均アルゴリズムの
うち一つだけを遂行するもので、一般的にレーダシステ
ムは探知しようとする地域の状況によりセル平均アルゴ
リズム自体を変更して使用する必要がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的はより改善された機能を遂行し得るレーダシステム
のビデオ信号処理装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のレーダシステムのビデオ信号処理装置は、
ーダ信号のクラッタ除去処理を行って生成される第1レ
ーダ信号と、レーダ信号のクラッタ除去処理を行い且つ
利得制御を行って生成される第2レーダ信号と、を出力
するプリプロセッシング部と、前記第1レーダ信号及び
第2レーダ信号のビデオ信号処理を行い標的データを出
力するビデオ信号処理装置と、前記標的データに基づき
所定の処理を行う追跡処理器及び走査変換器と、を含ん
でなるレーダシステムの前記ビデオ信号処理装置につい
て、前記第1又は第2レーダ信号を受信して所定変換速
度でアナログディジタル変換を行う第1又は第2アナロ
グディジタル変換手段と、このアナログディジタル変換
手段によりディジタル変換されたレーダ信号のうち所定
のパルス反復周波数(PRF)信号に含まれるレーダ信
号を前記パルス反復周波数信号の周期別に順次相異なる
メモリに書き込んだ後、同一のレンジゲートにあたるレ
ーダ信号を平均して出力する第1又は第2直接平均値算
出手段と、マイクロプロセッサ及びRAMメモリを含ん
で構成され、探知環境の変化に応じて前記レーダシステ
ムの主制御部(MPU)により選択されたセル平均遂行
プログラムをダウンロードして前記RAMメモリに貯蔵
した後、前記マイクロプロセッサの制御により前記セル
平均遂行プログラムに基づいて前記第1及び第2直接平
均値算出手段出力についてそれぞれセル平均演算を行う
第1及び第2セル平均処理部と、前記第2セル平均処理
部の出力のうち標的データのみを抽出する標的データ抽
出手段と、前記各手段並びに第1及び第2セル平均処理
部に共通接続され、前記PRF信号等の制御信号を発生
するレーダビデオ処理器制御手段と、前記レーダビデオ
処理器制御手段に連結され前記レーダシステムの主制御
部と前記レーダビデオ処理器制御手段との間でセル平均
遂行プログラム等のデータ送受信機能を行う通信処理部
と、を含んで構成されることを特徴とする。
【0016】
【作用】本発明によるレーダシステムのビデオ信号処理
装置によると、探知しようとする地域の状況に応じて前
記レーダシステムのビデオ信号処理装置は構成する各手
段が最適に動作する。
【0017】
【実施例】図1を参照すると、本発明によるレーダシス
テムのビデオ信号処理装置は、第1アナログデジタル変
換器301、第2アナログデジタル変換器302、第1
直接平均値算出器303、第2直接平均値算出器30
4、第1セル平均処理部305、第2セル平均処理部3
06、第1バッファメモリ307、第2バッファメモリ
309、抽出器308、レーダビデオ処理器制御部31
0及び通信処理部311を含んで構成され、第1アナロ
グデジタル変換器301の出力はG−バスを通じて第1
直接平均値算出器303に伝送され、第2アナログデジ
タル変換器302の出力はH−バスを通じて第2直接平
均値算出器304に伝送される。
【0018】図1において、第1アナログデジタル変換
器301及び第2アナログデジタル変換器302は採用
されたA/D変換器のチップが許容するサンプリング周
波数の所定倍数(例えば2倍)になる周波数を有するク
ロックを用いてアナログデジタル変換を遂行する。これ
について図3ないし図4を通して更に具体的に説明す
る。
【0019】第1直接平均値算出器303及び第2直接
平均値算出器304はデジタルに変換されたデータを入
力して一定期間内に含まれるデータを各レンジゲート別
に平均して出力する。ここで一定期間とはパルス反復周
波数(PRF:Pulse Repetition Frequency)信号の数
周期間であり、その数字は使用者の命令又はプログラム
により予じめ決められる。したがって、PRF信号の数
周期間受信されたデータはPRF信号の1周期の間に受
信できるデータに縮約される。このような動作を遂行す
る理由は、通常の表示部を通じて表示されるデータより
さらに多くのデータを抽出できる程度にPRF信号の周
波数が高いからである。前記のようなレンジ別に平均を
出す動作は単純なデータ圧縮を遂行しながら、同時にま
た、一時的な雑音による目標の誤り捕捉を防止する機能
も遂行する。これについて図5ないし図7を通して更に
具体的に説明する。
【0020】第1セル平均処理部305及び第2セル平
均処理部306は前記図12で説明したようなセル平均
を遂行するもので、従来とは違ってセル平均をハードウ
ェア手段でないソフトウェアプログラムを通じて遂行す
る。このとき、遂行されるソフトウェアプログラムは通
信処理部311を通じてレーダシステムの主制御部から
第1及び第2セル平均処理部305、306にダウンロ
ードされる。したがって、レーダシステムの使用者はソ
フトウェアプログラムを変更することが可能になる。抽
出器308は前記第2セル平均処理部306から出力さ
れるデータのうち標的がないことを示す無信号データを
除去して、これを第2バッファメモリ309に印加す
る。これについて図10を通して更に具体的に説明す
る。
【0021】レーダビデオ処理器制御部310はレーダ
ビデオ処理器に含まれる各回路に連結され諸々の制御動
作を遂行するもので、特に各回路が可変的にそれらの動
作を遂行するようにするために、あたえられた条件に従
う各種クロック及び制御信号を生成する機能を遂行す
る。ここでレーダビデオ処理器制御部310から発生さ
れた各種クロック及び制御信号は制御バス(control bu
s) を通じて各回路に伝送される。
【0022】以下、図3ないし図4を通して図1に示し
たアナログデジタル変換器について説明する。図3は図
1に示した第1アナログデジタル変換器及び第2アナロ
グデジタル変換器のブロック図であり、第1アナログデ
ジタル変換器301は第1A/D変換器チップADC1
と第2A/D変換器チップADC2及び周波数分割手段
401を含んで構成され、第2アナログデジタル変換器
302は第3A/D変換器チップADC3と第4A/D
変換器チップADC4及び周波数分割手段401を含ん
で構成される。即ち、図3の周波数分割手段401は前
記第1アナログデジタル変換器301及び第2アナログ
デジタル変換器302に共通に用いられている。
【0023】周波数分割手段401はD−フリップフロ
ップ402とD−フリップフロップ403及びインバー
タI1を含んで構成される。ここで、D−フリップフロ
ップ402及びD−フリップフロップ403はそれぞれ
分周器として作用するもので、サンプリングクロックS
−CKとサンプリングクロックS−CKの反転信号を分
周する。サンプリングクロックS−CKの周波数は前記
第1A/D変換器チップADC1、第2A/D変換器チ
ップADC2、第3A/D変換器チップADC3及び第
4A/D変換器チップADC4のそれぞれがサンプリン
グするとき用いるクロックの周波数の2倍になる。つま
り、サンプリングクロックS−CKの周波数は採用した
A/D変換器チップがアナログデジタル変換を遂行し得
る周波数の2倍となる。このようなサンプリングクロッ
クS−CKは周波数分割手段401を通じて信号404
及び信号405に変調される。変調された信号により第
1A/D変換器チップADC1及び第3A/D変換器チ
ップADC3はサンプリングクロックS−CKの奇数パ
ルスのエッジでアナログデジタル変換動作を遂行し、第
2A/D変換器チップADC2及び第4A/D変換器チ
ップADC4はサンプリングクロックS−CKの偶数パ
ルスのエッジでアナログデジタル変換動作を遂行する。
ここで、第1A/D変換器チップADC1及び第2A/
D変換器チップADC2は交代で前記G−バスを通じて
その出力値を伝送し、第3A/D変換器チップADC3
及び第4A/D変換器チップは交代で前記H−バスを通
じてその出力値を伝送することになる。図4にこれらの
波形を示した。
【0024】図5は図1に示した第1直接平均値算出器
又は第2直接平均値算出器のうちの一つのブロック図を
示し、エネーブル信号発生部601、複数のPRFビデ
オ先入先出メモリ(PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FI
FO−2、PRF VIDEO FIFO−3)、平均ルックアップテー
ブル部605、バッファ606、マルチプレクサ607
を含んで構成される。
【0025】図5で前記複数のPRFビデオ先入先出
(FIFO)メモリは共に前記G−バス又はH−バス上
に共通に連結され、パルス反復周波数PRF信号の1周
期に含まれるレーダ信号を順次貯蔵でき、貯蔵された順
序によりレーダ信号を出力することになる。即ち、デジ
タルに変換されたレーダ信号はPRF信号の1周期には
PRF VIDEO FIFO−1に貯蔵され、その次の周期にはPRF
VIDEO FIFO−2に貯蔵され、更に次の周期にはPRF VIDE
O FIFO−3に貯蔵される。このとき、デジタルに変換さ
れたレーダ信号はレンジにより順次各PRF VIDEO FIFOに
記入される。PRFVIDEO FIFO−3にデジタルレーダ信号
が記入される間、各PRF VIDEO FIFOに貯蔵されたレーダ
信号は各レンジゲート別に読出され平均ルックアップテ
ーブル部605に伝送される。エネーブル信号発生部6
01は前記PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FIFO−2、
PRF VIDEO FIFO−3が前記のように動作するようにする
ために、各PRF VIDEO FIFOに印加する複数の書きこみク
ロック信号を発生する。エネーブル信号発生部601に
ついて図7を通して更に具体的に説明する。
【0026】平均ルックアップテーブル部605はアド
レスを所定ビットずつ分割した後、分割されたアドレス
の平均値を貯蔵しており、アドレスが印加されるとすぐ
その平均値が出力される。例えば、前記平均ルックアッ
プテーブル部605のアドレスが12ビットで構成さ
れ、前記PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FIFO−2、PR
F VIDEO FIFO−3の出力がそれぞれ4ビットから構成さ
れている場合に、アドレス110110001111に
貯蔵される値は1100である。即ち、〔(1101)
2 +(1000)2 +(1111)2 〕/3=〔(10
0100)2 〕/3=(1100)2 なので、(110
0)2 がアドレスの平均値として前記平均ルックアップ
テーブル部605に貯蔵されるのである。このようにル
ックアップテーブル方式を利用して平均値を出すと、非
常に短い時間内に平均値算出が行われる。
【0027】ここで、探知能力を向上させるためにレー
ダシステムは通常多様な周波数のPRF信号を用いる。
このように、PRF信号の周波数を異ならせる理由は、
PRF信号の周波数を異ならせれば、本当の標的に対す
る反響信号(return signal)は常に現われるのに対し、
クラッタや雑音等による虚標的に対する反響信号は場合
により現われたり、現われなかったりするので、常に現
われる反響信号が本当の標的から跳ね返ってきた信号だ
と判断できるからである。このとき、PRF信号の周波
数によりサンプリングクロックの周波数も変り、それに
より前記PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FIFO−2、PR
F VIDEO FIFO−3等に印加される第1書きこみクロック
WR−CK1、第2書きこみクロックWR−CK2、第
3書きこみクロックWR−CK3の周波数も変る。ま
た、前記PRF信号の周波数が非常に低い場合は、前記
PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FIFO−2、PRF VIDEO
FIFO−3等による平均値算出が出されないようにし、前
記PRF信号の周波数が高い場合だけ直接平均値算出が
出されるようにする。
【0028】図5で、マルチプレクサ607は前記G−
バス又はH−バス上に連結されると同時にバッファ60
6を通じて前記平均ルックアップテーブル部605の出
力端に連結され前記PRF信号の周波数によりG−バス
又はH−バスを通じて伝送される前記第1アナログデジ
タル変換器の出力又は第2アナログデジタル変換器の出
力を選択するか、又はバッファ606の出力を選択す
る。図6は前記図5に示した直接平均値算出手段の動作
を説明するための波形図である。図6で−DPRF信号
はネガティブPRF信号である−PRF信号とほぼ同一
な信号を意味する。即ち、−PRF信号は伝送される期
間雑音等が添付されたネガティブPRF信号であり、−
DPRF信号はビデオ信号処理部で雑音除去処理された
ネガティブPRF信号である。
【0029】図6で、/WE1、/WE2、/WE3は
前記PRF VIDEO FIFO−1、PRF VIDEO FIFO−2、PRF VI
DEO FIFO−3でデータの記入が行われる期間それぞれア
クティブになる書きこみエネーブル信号である。このと
き各書きこみエネーブル信号はレーダビデオ処理器制御
部310から印加される書きこみクロックWR−CKと
論理積演算(AND-Opration)されPRF VIDEO FIFO−1、PR
F VIDEO FIFO−2、PRF VIDEO FIFO−3の各書きこみ端
子/WRに印加される。一方、PRF VIDEO FIFO−1、PR
F VIDEO FIFO−2、PRF VIDEO FIFO−3の各リード端子
/RD及びバッファ606の書きこみ端子/WRには図
6に示したRD−CKが印加される。RD−CKはPRF
VIDEO FIFO−3の書きこみ端子に印加される第3書きこ
みクロックWR−CK3を数クロックの周期分遅延した
とき、結果として現われる信号は同じ形態を有する。し
たがって、第1及び第2レーダ信号がPRF VIDEO FIFO−
3に貯蔵されてから数クロックが過ぎると、レンジゲー
トによる平均値が計算されバッファ606に印加され
る。
【0030】図7は図5に示したエネーブル信号発生部
のブロック図で、PRFレベル比較器801、インバー
タI2、D−フリップフロップ802、D−フリップフ
ロップ803、3個の論理和ゲートOR1、OR2、O
R3、論理積ゲートAND及びインバータI3を含んで
構成される。図7でPRFレベル比較器801は雑音が
含まれ得るポジティブPRF信号+PRF及びネガティ
ブPRF信号−PRFを入力した後、入力される二つの
信号のレベル差値と所定値を比較してデジタル形態のP
RF信号であるDPRFを出力する。
【0031】図8は前記PRFレベル比較器801の機
能を説明するための波形図を示した。+PRF及び−P
RF信号は雑音等が含まれる信号であり、雑音が含まれ
ていない形態の+PRF及び−PRF信号と雑音が含ま
れた形態の+PRF及び−PRF信号の形態を図8Bに
示した。図8Bに示したように雑音が含まれた信号をそ
のまま用いるとエラーが発生するので、雑音を除去しな
ければならない。雑音除去の基本的な原理は一定レベル
以下の信号は雑音と見なしてレベル“0”に出力し、そ
うでない信号は雑音でないものと見なしてレベル“1”
に出力する。このとき、+PRF及び−PRF信号の差
電圧を所定電圧と比較させることにより判定のマージン
を更に広められる。
【0032】図7で、第2インバータI2は前記PRF
レベル比較器801から出力されるDPRF信号を反転
して、これをD−フリップフロップ802及びD−フリ
ップフロップ803のクロック端子に印加する。D−フ
リップフロップ802、D−フリップフロップ803、
論理積ゲート及びインバータI3はPRF信号の1周期
ごとにエネーブルする信号である書きこみエネーブル信
号/WE1、/WE2、/WE3を順次発生するための
構成要素である。これらの動作をみてみると次のようで
ある。まず、D−フリップフロップ802はD−フリッ
プフロップ802のD−入力端子に印加された信号を前
記インバータ12から出力されるパルスの1周期分遅延
して出力する。つまり、D−フリップフロップ802は
入力端子に印加する信号をPRF信号の1周期分遅延す
る機能を遂行するわけである。D−フリップフロップ8
03は前記インバータI2の出力パルスの1周期分前記
D−フリップフロップ802の出力を遅延して出力す
る。D−フリップフロップ802及びD−フリップフロ
ップ803の各ネガティブ出力/Qは論理積ゲートAN
Dを通じて論理積された後、再びD−フリップフロップ
802の入力端子Dに印加される。インバータI3は論
理積ゲートANDの出力を反転する。
【0033】ここで、前記インバータI3の出力は第1
書きこみエネーブル信号/WE1となり、前記D−フリ
ップフロップ802のネガティブ出力は第2書きこみエ
ネーブル信号/WE2となり、前記D−フリップフロッ
プ803のネガティブ出力は第3書きこみエネーブル信
号/WE3となる。
【0034】書きこみエネーブル信号/WE1、/WE
2、/WE3はそれぞれ3個の論理和ゲートOR1、O
R2、OR3を通じて書きこみクロックWR−CKと論
理和され第1書きこみクロックWR−CK1、第2書き
こみクロックWR−CK2及び第3書きこみクロックW
R−CK3に変換される。
【0035】図9は図1に示した第1セル平均処理部又
は第2セル平均処理部のブロック図で、ワンチップマイ
クロプロセッサー1001とセル平均ビデオRAM10
02等を含んで構成される。
【0036】セル平均処理部は特定レンジに含まれ得る
衝撃性雑音による虚標的検出を抑制するアルゴリズムを
遂行する。すまり、このような雑音にもかかわらず虚標
的検出率を所定値以下に保つためのアルゴリズムを遂行
するわけである。図2で説明したようにセル平均を遂行
する方法はさまざまであり、レーダシステムの探知能力
を向上させるためにレーダシステムの環境によりそのつ
ど変更できるようにする方が有利である。
【0037】図9で、ワンチップマイクロプロセッサー
1001は前記マルチプレクサ607から出力されるレ
ーダ信号をセル平均ビデオRAM1002に貯蔵する。
ワンチップマイクロプロセッサー1001は内部に不揮
発性メモリRAMを含んで構成される。ワンチップマイ
クロプロセッサー1001の内部に含まれたRAMは遂
行プログラムがダウンロードされ作業が遂行するとき作
業領域として用いられる。このとき、セル平均ビデオR
AM1002とワンチップマイクロプロセッサー100
1間のデータ送受信はデータバス及びアドレスバスを通
じて行われ、各バスの制御はワンチップマイクロプロセ
ッサー1001により遂行される。 図10は図1に示
した抽出器の詳細ブロック図で、標的有無判別手段11
01、標的データラッチ手段1102及びレンジカウン
ター1103等を含んで構成される。
【0038】図10において、標的有無判別手段110
1はセル平均処理部の出力をビット単位で検査して標的
の有無を判別するもので、基本的に論理和を遂行する論
理和ゲートになる。これを具体的に説明すると次の通り
である。
【0039】セル平均処理部の出力が4ビットからなる
とするとき、標的がない場合には出力は0000にな
り、そうでない場合には少なくとも1以上のビット位置
で“1”が現われる。したがって、標的有無判別手段1
101はセル平均処理部の出力が0000でない場合に
アクティブになる(図10では“ロー”アクティブであ
る)ラッチエネーブル信号を標的データラッチ手段11
02に印加する。
【0040】また、レンジカウンター1103は、セル
平均処理部が出力するデータのレンジゲート値を発生す
る機能を遂行するもので、一般的なカウンタから構成さ
れる。
【0041】一方、標的データラッチ手段1102は2
個のラッチ手段1104、1105から構成されるもの
で、そのうち一方のラッチ手段の入力端子は前記セル平
均処理部の出力と連結し、他方のラッチ手段の入力端子
は前記レンジカウンター1103の出力と連結してい
る。ここで各ラッチ手段は先入先出バッファFIFOか
ら構成されており、このように先入先出バッファから構
成される理由は前記セル平均処理部の処理速度と追跡処
理器の処理速度が異なるからである。
【0042】このとき各ラッチ手段のラッチエネーブル
信号はセル平均処理部の出力データのうち少なくとも1
以上のビット位置で“1”を現わす場合アクティブにな
るので、2個のラッチ手段1104、1105はセル平
均処理部の出力データが標的データと見なされる場合
に、セル平均処理部の出力データとその出力データに該
当するレンジゲート値をラッチする。したがって、標的
でないと見なされるデータは削除される。図10のPR
SP−WRITE−CKは前記セル平均処理部がデータ
を出力するとき用いるクロック信号でレンジカウンター
1103はこれをカウントする。
【0043】
【発明の効果】前述したように本発明によるレーダシス
テムのビデオ信号処理器はレーダシステムの環境により
可変的にその動作を遂行するようにしたものであり、レ
ーダシステムの探知能力を向上せしめるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるレーダシステムのビデオ信号処理
装置のブロック図である。
【図2】本発明及び従来の技術が適用され得る一般的な
レーダシステムのブロック図である。
【図3】図1に示した第1アナログデジタル変換器及び
第2アナログデジタル変換器の詳しいブロック図を示し
た。
【図4】図3に示したクロック分周手段の入出力信号の
波形図である。
【図5】図1に示した第1直接平均値算出器又は第2直
接平均値算出器のブロック図である。
【図6】図5に示した各構成要素の入出力信号の波形図
である。
【図7】図5のエネーブル信号発生部の詳しいブロック
図である。
【図8】図7に示したPRF−レベル比較器の入出力信
号の波形図である。
【図9】図1に示した第1セル平均処理部又は第2セル
平均処理部の詳しいブロック図である。
【図10】図1に示した抽出器の詳しいブロック図であ
る。
【図11】従来のレーダシステムのビデオ信号処理装置
のブロック図である。
【図12】前記図11に示したセル平均回路の詳しいブ
ロック図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−102279(JP,A) 特開 平3−197889(JP,A) 特開 昭64−18083(JP,A) 特開 平2−16479(JP,A) 特開 平2−226083(JP,A) 特開 平3−82976(JP,A) 特開 平4−54481(JP,A) 関根松夫著、「レーダ信号処理技 術」、電子情報通信学会、平成3年9月 20日初版発行、P.96〜P.157

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーダ信号のクラッタ除去処理を行って
    生成される第1レーダ信号と、レーダ信号のクラッタ除
    去処理を行い且つ利得制御を行って生成される第2レー
    ダ信号と、を出力するプリプロセッシング部と、前記第
    1レーダ信号及び第2レーダ信号のビデオ信号処理を行
    い標的データを出力するビデオ信号処理装置と、前記標
    的データに基づき所定の処理を行う追跡処理器及び走査
    変換器と、を含んでなるレーダシステムの前記ビデオ信
    号処理装置において、 前記第1又は第2レーダ信号を受信して所定変換速度で
    アナログディジタル変換を行う第1又は第2アナログデ
    ィジタル変換手段と、このアナログディジタル変換手段
    によりディジタル変換されたレーダ信号のうち所定のパ
    ルス反復周波数(PRF)信号に含まれるレーダ信号を
    前記パルス反復周波数信号の周期別に順次相異なるメモ
    リに書き込んだ後、同一のレンジゲートにあたるレーダ
    信号を平均して出力する第1又は第2直接平均値算出手
    段と、マイクロプロセッサ及びRAMメモリを含んで構
    成され、前記レーダシステムの主制御部により選択され
    たセル平均遂行プログラムをダウンロードして前記RA
    Mメモリに貯蔵した後、前記マイクロプロセッサの制御
    により前記セル平均遂行プログラムに基づいて前記第1
    及び第2直接平均値算出手段出力についてそれぞれセル
    平均演算を行う第1及び第2セル平均処理部と、前記第
    2セル平均処理部の出力のうち標的データのみを抽出す
    る標的データ抽出手段と、前記各手段並びに第1及び第
    2セル平均処理部に共通接続され、前記PRF信号等の
    制御信号を発生するレーダビデオ処理器制御手段と、前
    記レーダビデオ処理器制御手段に連結され前記レーダシ
    ステムの主制御部と前記レーダビデオ処理器制御手段と
    の間でセル平均遂行プログラム等のデータ送受信機能を
    行う通信処理部と、を備えることを特徴とするビデオ信
    号処理装置。
  2. 【請求項2】 第1セル平均処理部の出力を貯蔵した
    後、走査変換器の要求によりこれを出力する第1バッフ
    ァメモリを更に備える請求項1記載のビデオ信号処理装
    置。
  3. 【請求項3】 抽出手段の出力を貯蔵した後、追跡処理
    器の要求によりこれを出力する第2バッファメモリを更
    に備える請求項1記載のビデオ信号処理装置。
  4. 【請求項4】 第1アナログデジタル変換手段は、サン
    プリングクロックを2分周する第1サンプリングクロッ
    ク分周手段と、2分周されたサンプリングクロックの相
    異なるエッジで動作する2個の第1A/D変換器及び第
    2A/D変換器と、を備え、この第1A/D変換器及び
    第2A/D変換器の出力端に共通に連結するG−バスを
    通じてサンプリングクロックごとにその出力信号を伝送
    するようになっている請求項1記載のビデオ信号処理装
    置。
  5. 【請求項5】 第2アナログデジタル変換手段は、サン
    プリングクロックを2分周する第2サンプリングクロッ
    ク分周手段と、2分周されたサンプリングクロックの相
    異なるエッジで動作する2個の第3A/D変換器及び第
    4A/D変換器と、を備え、この第3A/D変換器及び
    第4A/D変換器の出力端に共通に連結するH−バスを
    通じてサンプリングクロックごとにその出力信号を伝送
    するようになっている請求項1記載のビデオ信号処理装
    置。
  6. 【請求項6】 第1直接平均値算出手段は、前記G−バ
    ス上に共通に連結し、パルス反復周波数(PRF)信号
    の1周期に含まれるレーダ信号を順次貯蔵でき、貯蔵さ
    れた順序によりレーダ信号を出力する所定個数の第1P
    RFビデオ先入先出(FIFO)メモリ手段と、前記P
    RF信号を入力とし、その各周期ごとにエネーブルにな
    る複数の書きこみクロック信号を順次発生して前記第1
    PRFビデオFIFOメモリ手段に印加する第1エネー
    ブル信号発生手段と、所定ビット単位に区分されたアド
    レスに対する平均値を貯蔵し、第1PRFビデオFIF
    Oメモリ手段から各レンジゲート別に出力するデータが
    アドレスとして印加される第1平均ルックアップテーブ
    ル手段と、を備える請求項1記載のビデオ信号処理装
    置。
  7. 【請求項7】 第1直接平均値算出手段は、G−バス上
    に連結されると同時にバッファを通じて第1平均ルック
    アップテーブルの出力端に連結され、PRF信号の周波
    数に基づいて、G−バスを通じて伝送される第1アナロ
    グデジタル変換手段の出力又は第1平均ルックアップテ
    ーブル手段の出力を選択的に出力する第1マルチプレク
    サを更に備える請求項6記載のビデオ信号処理装置。
  8. 【請求項8】 第2直接平均値算出手段は、前記H−バ
    ス上に共通に連結し、パルス反復周波数(PRF)信号
    の1周期に含まれるレーダ信号を順次貯蔵でき、貯蔵さ
    れた順序によりレーダ信号を出力する所定個数の第2P
    RFビデオ先入先出(FIFO)メモリ手段と、前記P
    RF信号を入力とし、その各周期ごとにエネーブルにな
    る複数の書きこみクロック信号を順次発生して前記第2
    PRFビデオFIFOメモリ手段に印加する第2エネー
    ブル信号発生手段と、所定ビット単位に区分されたアド
    レスに対する平均値を貯蔵し、第2PRFビデオFIF
    Oメモリ手段から各レンジゲート別に出力するデータが
    アドレスとして印加される第2平均ルックアップテーブ
    ル手段と、を備える請求項1記載のビデオ信号処理装
    置。
  9. 【請求項9】 第2直接平均値算出手段は、H−バス上
    に連結されると同時にバッファを通じて第2平均ルック
    アップテーブルの出力端に連結され、PRF信号の周波
    数に基づいて、H−バスを通じて伝送される第2アナロ
    グデジタル変換手段の出力又は第2平均ルックアップテ
    ーブル手段の出力を選択的に出力する第2マルチプレク
    サを更に備える請求項8記載のビデオ信号処理装置。
  10. 【請求項10】 第1エネーブル信号発生手段は、雑音
    が含まれ得るポジティブPRF信号及びネガティブPR
    F信号を入力して、そのレベルの差値と所定レベルの値
    を比較してデジタル形態のPRF信号を出力するPRF
    レベル比較器と、PRFレベル比較器の出力を反転する
    第1反転手段と、D−入力端子に印加された信号を第1
    反転手段の出力パルスの1周期分遅延する第1D−フリ
    ップフロップと、この第1D−フリップフロップの出力
    を第1反転手段の出力パルスの1周期分遅延する第2D
    −フリップフロップと、第1D−フリップフロップのネ
    ガティブ出力及び第2D−フリップフロップのネガティ
    ブ出力を論理積して、これを第1D−フリップフロップ
    のD−入力端子に印加する論理積ゲート手段と、この論
    理積ゲート手段の出力を反転する第2反転手段と、を備
    えており、第2反転手段の出力、第1D−フリップフロ
    ップのネガティブ出力及び第2D−フリップフロップの
    ネガティブ出力がそれぞれ第1、第2、第3エネーブル
    信号として複数のPRFビデオFIFOメモリ手段の書
    きこみエネーブル端子に印加されるようになっている請
    求項6記載のビデオ信号処理装置。
  11. 【請求項11】 第1エネーブル信号発生手段は、前記
    第1、第2、第3エネーブル信号と前記レーダビデオ処
    理器制御手段に印加され得る書きこみクロックを論理和
    して第1、第2、第3書きこみ信号を発生した後、これ
    を複数のPRFビデオFIFOメモリ手段の書きこみク
    ロック端子にそれぞれ印加する第1論理和ゲート手段、
    第2論理和ゲート手段及び第3論理和ゲート手段を備え
    る請求項10記載のビデオ信号処理装置。
  12. 【請求項12】 第2エネーブル信号発生手段は、雑音
    が含まれ得るポジティブPRF信号及びネガティブPR
    F信号を入力して、そのレベルの差値と所定レベルの値
    を比較してデジタル形態のPRF信号を出力するPRF
    レベル比較器と、PRFレベル比較器の出力を反転する
    第1反転手段と、D−入力端子に印加された信号を第1
    反転手段の出力パルスの1周期分遅延する第1D−フリ
    ップフロップと、この第1D−フリップフロップの出力
    を第1反転手段の出力パルスの1周期分遅延する第2D
    −フリップフロップと、第1D−フリップフロップのネ
    ガティブ出力及び第2D−フリップフロップのネガティ
    ブ出力を論理積して、これを第1D−フリップフロップ
    のD−入力端子に印加する論理積ゲート手段と、この論
    理積ゲート手段の出力を反転する第2反転手段と、を備
    えており、第2反転手段の出力、第1D−フリップフロ
    ップのネガティブ出力及び第2D−フリップフロップの
    ネガティブ出力がそれぞれ第1、第2、第3エネーブル
    信号として複数のPRFビデオFIFOメモリ手段の書
    きこみエネーブル端子に印加されるようになっている請
    求項8記載のビデオ信号処理装置。
  13. 【請求項13】 第2エネーブル信号発生手段は、前記
    第1、第2、第3エネーブル信号と前記レーダビデオ処
    理器制御手段に印加され得る書きこみクロックを論理和
    して第1、第2、第3書きこみ信号を発生した後、これ
    を複数のPRFビデオFIFOメモリ手段の書きこみク
    ロック端子にそれぞれ印加する第1論理和ゲート手段、
    第2論理和ゲート手段、第3論理和ゲート手段を備える
    請求項12記載のビデオ信号処理装置。
  14. 【請求項14】 抽出手段は、第2セル平均処理部の出
    力をビット単位で検査し、標的の有無を現す信号を発生
    する標的有無判別手段と、この標的有無判別手段の出力
    信号により第2セル平均処理部の出力をラッチする第1
    ラッチ手段と、第2セル平均処理部が出力するデータの
    レンジゲート値を発生するレンジカウント手段と、標的
    有無判別手段の出力信号によりレンジカウント手段の出
    力をラッチする第2ラッチ手段と、を備える請求項1記
    載のビデオ信号処理装置。
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