JP4387880B2 - Clutter sorting method and clutter sorting system - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ信号処理の分野において、目標とクラッタとを分別するクラッタ分別方法およびクラッタ分別システムに関する。 The present invention relates to a clutter sorting method and a clutter sorting system for sorting a target and a clutter in the field of radar signal processing.
従来、目標と目標以外からの不要反射信号であるクラッタを分別するレーダ信号処理装置が知られている(例えば、特許文献1の従来の技術の欄参照)。図9はこの種の従来のレーダ信号処理装置の一例の構成を示すブロック図である。 2. Description of the Related Art Conventionally, a radar signal processing apparatus that separates clutter, which is an unnecessary reflection signal from a target and other than the target, is known (see, for example, the conventional technology column of Patent Document 1). FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of an example of this type of conventional radar signal processing apparatus.
このレーダ信号処理装置は、消去器1、N個(Nは正の整数、以下においても同じ)のフィルタ2−1〜2−N、N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nおよび最大値選択器4を有して構成されている。
The radar signal processing apparatus includes an
消去器1は、入力ビデオ信号からドップラ成分を含まない固定クラッタ成分を消去する。入力ビデオ信号は、I成分およびQ成分から成るディジタルビデオ信号である。消去器1によって固定クラッタ成分が消去されたビデオ信号は、N個のフィルタ2−1〜2−Nに送られる。
The
N個のフィルタ2−1〜2−Nは、通過中心周波数が異なるN個の帯域フィルタから構成されている。N個のフィルタ2−1〜2−Nは、消去器1から送られてくる固定クラッタ成分が消去されたビデオ信号に含まれる目標と例えば雲のようなドップラ変移を有するクラッタとを周波数分離するために使用される。N個のフィルタ2−1〜2−Nの出力は、N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nにそれぞれ送られる。
The N filters 2-1 to 2-N are composed of N band filters having different pass center frequencies. The N filters 2-1 to 2-N frequency-separate a target included in the video signal from which the fixed clutter component sent from the
N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nは、各周波数帯のドップラ変移を有するクラッタを抑圧する。N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nの各々では、クラッタを抑圧するための処理として、一般に、誤警報確率を一定かつ低く抑えることのできるCFAR(Constant False Alarm Rate)処理が採用される。N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nの出力は、最大値選択器4に送られる。 The N clutter suppressors 3-1 to 3 -N suppress clutter having Doppler transitions in each frequency band. In each of the N clutter suppressors 3-1 to 3 -N, a CFAR (Constant False Alarm Rate) process capable of keeping the false alarm probability constant and low is generally adopted as a process for suppressing the clutter. The The outputs of the N clutter suppressors 3-1 to 3 -N are sent to the maximum value selector 4.
最大値選択器4は、N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nから送られてくる、固定クラッタ成分が消去され且つドップラ変移を有するクラッタが抑圧された信号の振幅値を同一レンジビン毎に比較し、振幅の最大値を選択する。そして、最大値選択器4は、各レンジビンの振幅の最大値を合成し、出力ビデオ信号として出力する。 The maximum value selector 4 outputs the amplitude value of the signal sent from the N clutter suppressors 3-1 to 3 -N from which the fixed clutter component is eliminated and the clutter having the Doppler shift is suppressed for each range bin. And select the maximum amplitude. Then, the maximum value selector 4 synthesizes the maximum value of the amplitude of each range bin and outputs it as an output video signal.
従来のレーダ信号処理装置によれば、ドップラ変移を有しない固定クラッタ成分を消去器1で消去でき、また、ドップラ変移を有するクラッタであっても、レンジ方向にある程度の広がりを有するクラッタであれば、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nで抑圧することができる。
しかしながら、上述した特許文献1の従来の技術の欄に記載されているレーダ信号処理装置では、クラッタ抑圧器はレンジ方向にある程度の広がりを有するクラッタに対してのみ有効であり、レンジ方向の広がりが小さいクラッタは抑圧されず、出力ビデオ信号に含まれて出力されるという欠点がある。
However, in the radar signal processing apparatus described in the above-described conventional technology column of
また、特許文献1に開示されているクラッタ分離方法およびこれを用いたクラッタ分離システムでは、レンジ方向の広がりが小さく且つ周波数方向にある程度の広がりを有するクラッタに対して有効であるが、レンジ方向の広がりが小さく且つ周波数方向への広がりの小さなクラッタは抑圧されず、出力ビデオ信号に含まれて出力される。
The clutter separation method and the clutter separation system using the clutter separation method disclosed in
このようなレンジ方向の広がりが小さく且つ周波数方向への広がりも小さなクラッタの具体例としては、消去器から出力される僅かなドップラ変移を有する固定クラッタの消え残りが挙げられる。この消え残った固定クラッタは、レンジ方向の広がりが小さいため、後段のクラッタ抑圧器でも抑圧されない。実際に、固定クラッタといえども、僅かなドップラ変移を有していることが知られており、消去器は、固定クラッタを完全に消去することはできず、消え残った固定クラッタが出力ビデオ信号に含まれて出力される。その結果、目標とクラッタとを分別できないという欠点がある。 A specific example of such a clutter having a small spread in the range direction and a small spread in the frequency direction is the disappearance of the fixed clutter having a slight Doppler shift output from the eraser. The remaining fixed clutter is not suppressed by the clutter suppressor in the subsequent stage because the spread in the range direction is small. In fact, even fixed clutter is known to have a slight Doppler transition, and the eraser cannot completely erase the fixed clutter, and the remaining fixed clutter is Included in the output. As a result, there is a drawback that the target and the clutter cannot be distinguished.
本発明は、上述した欠点を解消するためになされたものであり、消去器によって消え残った固定クラッタを抑圧できるクラッタ分別方法およびクラッタ分別システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described drawbacks, and it is an object of the present invention to provide a clutter sorting method and a clutter sorting system that can suppress fixed clutter that has remained unerased by an eraser.
本発明は、僅かなドップラ変移を有する固定クラッタは、消去器によっても完全に消去されることなく消去器から出力されるが、そのエネルギーは、中心周波数がゼロの近傍に集中しているため、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタの出力により、消え残った固定クラッタの有無を判定することができるという点に着目してなされたものである。 In the present invention, a fixed clutter having a slight Doppler transition is output from the eraser without being completely erased even by the eraser, but its energy is concentrated in the vicinity of the center frequency of zero. This is made by paying attention to the fact that it is possible to determine the presence or absence of a fixed clutter that has disappeared by the output of a bandpass filter having a zero pass center frequency.
即ち、第1の発明に係るクラッタ分別方法は、上記課題を解決するために、入力信号から固定クラッタ成分が概ね消去された信号を、通過中心周波数が異なる複数の帯域毎に通過させるフィルタリングステップと、フィルタリングステップで通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出する比率算出ステップと、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号のうちの比率算出ステップで算出された比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断し、入力信号からクラッタによる信号を分別するクラッタ処理ステップとを備えたことを特徴とする。 That is, in order to solve the above-described problem, the clutter classification method according to the first aspect of the present invention includes a filtering step of passing a signal in which the fixed clutter component is substantially eliminated from the input signal for each of a plurality of bands having different pass center frequencies. A ratio calculating step for calculating a ratio between the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero in the filtering step and the amplitude value of the signal that has passed the band other than the band whose pass center frequency is zero; and the pass center frequency Clutter processing that judges that a signal whose ratio calculated in the ratio calculation step exceeds a predetermined threshold among the signals that have passed a band other than the zero band is a clutter, and separates the signal by the clutter from the input signal And a step.
また、第2の発明に係るクラッタ分別方法は、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧するクラッタ抑圧ステップをさらに備え、クラッタ処理ステップは、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定ステップと、比率算出ステップで算出された比率としきい値設定ステップで設定されたしきい値とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較ステップと、クラッタ抑圧ステップでクラッタが抑圧された信号のうち比較ステップで生成された選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成するステップを備えたことを特徴とする。 The clutter classification method according to the second aspect of the present invention further includes a clutter suppression step of suppressing a clutter having a Doppler transition from a signal that has passed through a band other than a band having a pass center frequency of zero. A threshold setting step for setting a threshold according to the amplitude value of a signal that has passed through a band of zero frequency, a ratio calculated in the ratio calculation step, and a threshold set in the threshold setting step. A comparison step for generating a selection prohibition signal when the ratio exceeds a threshold as a result of comparison, and a signal corresponding to the selection prohibition signal generated in the comparison step among the signals in which clutter is suppressed in the clutter suppression step And a step of generating an output signal by synthesizing the maximum value of the amplitude of the other signals.
また、第3の発明に係るクラッタ分別方法は、第1の発明に係るクラッタ分別方法において、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧するクラッタ抑圧ステップをさらに備え、クラッタ処理ステップは、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定ステップと、比率算出ステップで算出された比率としきい値設定ステップで設定されたしきい値とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較ステップと、クラッタ抑圧ステップでクラッタが抑圧された信号のうち比較ステップで生成された選択禁止信号に対応する信号に基づく目標の検出を禁止し、選択禁止信号以外の信号に基づき目標を検出する目標検出ステップとを備えたことを特徴とする。 A clutter classification method according to a third aspect of the present invention is the clutter classification method according to the first aspect of the present invention, wherein a clutter suppression step of suppressing a clutter having a Doppler transition from a signal that has passed through a band other than a band whose pass center frequency is zero. The clutter processing step includes a threshold setting step for setting a threshold according to an amplitude value of a signal that has passed through a band whose pass center frequency is zero, and the ratio and threshold calculated in the ratio calculation step. A comparison step for generating a selection prohibition signal when the ratio exceeds the threshold value as a result of comparison with the threshold value set in the setting step, and a comparison step among the signals whose clutter is suppressed in the clutter suppression step The detection of the target is prohibited based on the signal corresponding to the selection prohibition signal generated in, and the target is detected based on a signal other than the selection prohibition signal. Characterized in that a target detection steps.
また、第4の発明に係るクラッタ分別方法は、第1の発明に係るクラッタ分別方法において、比率算出ステップは、複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域であって、通過中心周波数がゼロの近傍の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出することを特徴とする。 Further, the clutter classification method according to the fourth invention is the clutter classification method according to the first invention, wherein the ratio calculation step includes the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero among the plurality of band-pass filters. And the amplitude value of the signal that has passed through the band other than the band where the pass center frequency is zero and near the pass center frequency is calculated.
また、第5の発明に係るクラッタ分別システムは、入力信号から固定クラッタ成分を概ね消去する消去器と、消去器から出力される信号を帯域毎に通過させるための通過中心周波数が異なる複数の帯域フィルタと、複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタから出力される信号の振幅値との比率を算出する比率算出器と、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタから出力される信号のうちの比率算出器で算出された比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断し、入力信号からクラッタによる信号を分別するクラッタ処理手段とを備えたことを特徴とする。 Further, a clutter separation system according to a fifth aspect of the present invention is an eraser that substantially eliminates fixed clutter components from an input signal, and a plurality of bands having different pass center frequencies for passing a signal output from the eraser for each band. Ratio of the filter and the amplitude value of a signal output from a bandpass filter having a pass center frequency of zero among a plurality of bandpass filters to the amplitude value of a signal output from a bandpass filter other than the bandpass filter having a pass center frequency of zero A ratio calculator that calculates the ratio and a signal whose ratio calculated by the ratio calculator out of a band filter other than the bandpass filter whose pass center frequency is zero exceeds a predetermined threshold value as a clutter. And a clutter processing means for discriminating and separating a signal from the clutter from the input signal.
また、第6の発明に係るクラッタ分別システムは、第5の発明に係るクラッタ分別システムにおいて、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタを通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧するクラッタ抑圧器をさらに備え、クラッタ処理手段は、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定器と、比率算出器で算出された比率としきい値設定器で設定されたしきい値とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較器と、クラッタ抑圧器から出力される信号のうち比較器から出力される選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成する選択禁止機能付最大値選択器とを備えたことを特徴とする。 The clutter classification system according to a sixth aspect of the present invention is the clutter classification system according to the fifth aspect of the present invention, wherein a clutter that suppresses a clutter having a Doppler transition from a signal that has passed through a bandpass filter other than a bandpass filter having a zero pass center frequency. The clutter processing means further includes a suppressor, and the clutter processing means is calculated by a threshold setting unit that sets a threshold according to an amplitude value of a signal output from a bandpass filter having a zero pass center frequency, and a ratio calculator As a result of comparing the ratio with the threshold set by the threshold setting unit, a comparator that generates a selection prohibition signal when the ratio exceeds the threshold and a signal output from the clutter suppressor A maximum value selector with a selection prohibition function for generating an output signal by synthesizing the maximum value of the amplitude of signals other than the signal corresponding to the selection prohibition signal output from the comparator It is characterized in.
また、第7の発明に係るクラッタ分別システムは、第5の発明に係るクラッタ分別システムにおいて、複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタを通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧するクラッタ抑圧器をさらに備え、クラッタ処理手段は、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定器と、比率算出器で算出された比率としきい値設定器で設定されたしきい値とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較器と、クラッタ抑圧器から出力される信号のうち比較器から出力される選択禁止信号に対応する信号に基づく目標の検出を禁止し、選択禁止信号以外の信号に基づき目標を検出する目標検出手段とを備えたことを特徴とする。 The clutter sorting system according to the seventh invention is the clutter sorting system according to the fifth invention, wherein a Doppler shift is generated from a signal that has passed through a bandpass filter other than the bandpass filter whose pass center frequency is zero among the plurality of bandpass filters. A clutter suppressor that suppresses clutter having a threshold value setter that sets a threshold according to an amplitude value of a signal output from a bandpass filter having a zero pass center frequency; A comparator that generates a selection prohibition signal and a clutter suppressor when the ratio exceeds the threshold value as a result of comparing the ratio calculated by the ratio calculator with the threshold value set by the threshold value setter. The detection of the target based on the signal corresponding to the selection prohibition signal output from the comparator among the signals output from the comparator is prohibited, and the target is detected based on the signal other than the selection prohibition signal. Characterized in that a target detection means for detecting.
また、第8の発明に係るクラッタ分別システムは、第5の発明に係るクラッタ分別システムにおいて、比率算出器は、複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタであって、通過中心周波数がゼロの近傍の帯域フィルタから出力される信号の振幅値との比率を算出することを特徴とする。 The clutter sorting system according to the eighth invention is the clutter sorting system according to the fifth invention, wherein the ratio calculator is configured to output a signal output from a bandpass filter having a pass center frequency of zero among a plurality of bandpass filters. A ratio between the amplitude value and the amplitude value of a signal output from a bandpass filter having a pass center frequency of zero other than the band pass filter having a pass center frequency of zero is calculated.
第1の発明に係るクラッタ分別方法によれば、入力信号から固定クラッタ成分が概ね消去された信号を、通過中心周波数が異なる複数の帯域毎に通過させ、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出し、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号のうちの比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断して分別するので、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残って通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過することとなった信号はクラッタと判断されて分別できる。従って、分別されたクラッタを抑圧することにより、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタを抑圧できる。
According to the clutter classification method according to the first aspect of the present invention, a signal in which the fixed clutter component is substantially eliminated from the input signal is passed through each of a plurality of bands having different pass center frequencies, and passed through a band having a pass center frequency of zero. Calculate the ratio between the amplitude value of the signal and the amplitude value of the signal that has passed through a band other than the band whose pass center frequency is zero, and the ratio of the signals that have passed through the band other than the band whose pass center frequency is zero is a predetermined ratio. Since the signal exceeding the threshold is judged as clutter, it is classified, so when the fixed clutter component is erased from the input signal, it remains unerased and the signal passes through a band other than the band where the pass center frequency is zero. Can be classified as clutter. Therefore, by suppressing the separated clutter, it is possible to suppress the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
また、第2の発明に係るクラッタ分別方法によれば、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じたしきい値と比率とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成し、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧した信号のうち選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成するので、選択禁止信号に対応する信号、換言すれば、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った信号は、出力信号の合成から除外される。従って、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタを抑圧できる。 In addition, according to the clutter classification method according to the second aspect of the present invention, as a result of comparing the threshold value and the ratio according to the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero, the ratio exceeds the threshold value. Of the signal other than the signal corresponding to the selection prohibition signal among the signals in which the clutter having the Doppler transition is suppressed from the signal that has passed the band other than the band where the pass center frequency is zero. Since the output signal is generated by synthesizing the maximum value, the signal corresponding to the selection prohibition signal, in other words, the signal remaining when the fixed clutter component is erased from the input signal is excluded from the synthesis of the output signal. . Therefore, it is possible to suppress the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
また、第3の発明に係るクラッタ分別方法によれば、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じたしきい値と比率とを比較した結果、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成し、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧した信号のうちの選択禁止信号に対応する信号に基づく目標の検出を禁止し、選択禁止信号以外の信号に基づき目標を検出するので、選択禁止信号に対応する信号、換言すれば、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った信号は、目標検出の対象から除外される。従って、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタに起因する目標の誤検出を防止できる。 In addition, according to the clutter classification method according to the third aspect of the present invention, as a result of comparing the threshold value and the ratio according to the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero, the ratio exceeds the threshold value. Detection of the target based on the signal corresponding to the selection prohibition signal among the signals that suppress the clutter having the Doppler transition from the signal that has passed the band other than the band whose pass center frequency is zero. Since the target is detected based on signals other than the selection prohibition signal, the signal corresponding to the selection prohibition signal, in other words, the signal that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal, Excluded from the target. Accordingly, it is possible to prevent erroneous detection of the target due to the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
また、第4の発明に係るクラッタ分別方法によれば、複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域であって、通過中心周波数がゼロの近傍の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出するので、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタが存在しない帯域、つまり通過中心周波数がゼロの近傍の帯域以外の帯域については比率の計算をする必要がない。従って、構成が簡単になるとともに、クラッタ分別のための処理を高速で行うことができる。 In addition, according to the clutter classification method according to the fourth aspect of the present invention, the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero and the band other than the band where the pass center frequency is zero among the plurality of band filters. Since the ratio of the amplitude value of the signal that has passed through the band near the pass center frequency of zero is calculated, the band where there is no fixed clutter remaining when the fixed clutter component is erased from the input signal, that is, the pass center frequency It is not necessary to calculate the ratio for bands other than those near zero. Therefore, the configuration is simplified and the processing for clutter sorting can be performed at high speed.
さらに、第5〜第8の発明に係るクラッタ分別システムによれば、それぞれ上述した第1〜第4の発明に係るクラッタ分別方法と同様の効果が得られる。 Furthermore, according to the clutter sorting system according to the fifth to eighth inventions, the same effects as the clutter sorting methods according to the first to fourth inventions described above can be obtained.
以下、本発明のクラッタ分別方法及びクラッタ分別システムの実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下においては、従来の技術の欄で説明した構成部分に相当する部分には、従来の技術の欄で使用した符号と同じ符号を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a clutter sorting method and a clutter sorting system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals as those used in the column of the conventional technology are used for the parts corresponding to the components described in the column of the conventional technology.
図1は本発明の実施例1に係るクラッタ分別システムの構成を示すブロック図である。このクラッタ分別システムは、消去器1、N+1個のフィルタ(F0)2−0〜フィルタ(FN)2−N、N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−N、N個の比率算出器5−1〜5−N、N個の比較器6−1〜6−N、しきい値設定器7および選択禁止機能付最大値選択器8を有して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the clutter sorting system according to
本発明の実施例1に係るクラッタ分別システムは、図9に示した従来のクラッタ分離システムに、通過中心周波数がゼロの帯域フィルタであるフィルタ(F0)2−0、比率算出器5−1〜5−N、比較器6−1〜6−Nおよびしきい値設定器7が追加されるとともに、最大値選択器4が選択禁止機能付最大値選択器8に置き換えられることにより構成されている。
The clutter separation system according to
消去器1は、例えば2パルス・キャンセラ処理を実施することにより、入力ビデオ信号からドップラ成分を含まない固定クラッタ成分を消去する。入力ビデオ信号は、I成分およびQ成分から成るディジタルビデオ信号である。この消去器1による固定クラッタ成分の消去にも拘わらず僅かなドップラ変移を有する固定クラッタが消え残ったビデオ信号は、N+1個のフィルタ(F0)2−0〜フィルタ(FN)2−Nに送られる。
The
N個のフィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nは、中心周波数が異なるN個の帯域フィルタから構成されている。フィルタ2−1〜2−Nは、消去器1から送られてくる固定クラッタ成分が消去されたビデオ信号に含まれる目標と例えば雲のようなドップラ変移を有するクラッタとを周波数分離するために使用される。フィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nの出力は、N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−NおよびN個の比率算出器5−1〜5−Nにそれぞれ送られる。また、フィルタ(F0)2−0は、中心周波数がゼロの帯域フィルタから構成されている。このフィルタ(F0)2−0の出力は、N個の比率算出器5−1〜5−Nおよびしきい値設定器7に送られる。
The N filters (F1) 2-1 to the filter (FN) 2-N are composed of N band filters having different center frequencies. The filters 2-1 to 2-N are used to frequency-separate a target included in a video signal from which the fixed clutter component sent from the
クラッタ抑圧器3−1〜3−Nは、各周波数帯のドップラ変移を有するクラッタを抑圧する。N個のクラッタ抑圧器3−1〜3−Nの各々では、クラッタを抑圧するための処理として、誤警報確率を一定かつ低く抑えることのできるCFAR(Constant False Alarm Rate)処理が採用されている。クラッタ抑圧器3−1〜3−Nの出力は、選択禁止機能付最大値選択器8に送られる。
The clutter suppressors 3-1 to 3 -N suppress clutter having a Doppler shift in each frequency band. In each of the N clutter suppressors 3-1 to 3 -N, CFAR (Constant False Alarm Rate) processing capable of keeping the false alarm probability constant and low is adopted as processing for suppressing clutter. . The outputs of the clutter suppressors 3-1 to 3-N are sent to the
比率算出器5−1〜5−Nは、フィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nから送られてくる固定クラッタ成分が消去され且つ周波数分離されたビデオ信号の振幅値AF1〜AFNと、フィルタ(F0)2−0から送られてくる固定クラッタ成分が消去され且つ中心周波数がゼロの成分を含むビデオ信号の振幅値AF0との比率AF0/AF1〜AF0/AFNをそれぞれ算出する。ここで、比率AF0/AF1〜AF0/AFNは、ビデオ信号の電力の比率と考えることができる。比率算出器5−1〜5−Nで算出された比率AF0/AF1〜AF0/AFNは、比較器6−1〜6−Nにそれぞれ送られる。 The ratio calculators 5-1 to 5-N delete the fixed clutter components transmitted from the filter (F1) 2-1 to filter (FN) 2-N and perform frequency separation on the amplitude values AF1 to AF1 of the video signal. Ratios AF0 / AF1 to AF0 / AFN between the AFN and the amplitude value AF0 of the video signal including the component having the zero center frequency and the fixed clutter component sent from the filter (F0) 2-0 are calculated. . Here, the ratios AF0 / AF1 to AF0 / AFN can be considered as the ratio of the power of the video signal. The ratios AF0 / AF1 to AF0 / AFN calculated by the ratio calculators 5-1 to 5-N are sent to the comparators 6-1 to 6-N, respectively.
しきい値設定器7は、フィルタ(F0)2−0から送られてくるビデオ信号の振幅値AF0に基づきしきい値を算出し、比較器6−1〜6−Nに設定する。この場合、ビデオ信号の振幅値AF0が雑音レベルに相当するくらい小さい場合は、消え残った固定クラッタが少ないと判断して、しきい値の値を低く設定する。また、ビデオ信号の振幅値AF0が大きい場合は、消え残った固定クラッタが抑圧されずに出力されるのを防ぐために、しきい値を高く設定する。なお、しきい値は、各フィルタの消え残った固定クラッタに対する抑圧度の違いを考慮して、フィルタ毎に異なった値TH1〜THNを設定するように構成できる。
The
比較器6−1〜6−Nは、比率算出器5−1〜5−Nから送られてくる比率AF0/AF1〜AF0/AFNと、しきい値設定器7から送られてくるしきい値TH1〜THNとを入力して比較する。例えば、比較器6−1では、比率算出器5−1から送られてくる比率AF0/AF1としきい値設定器7から送られてくるしきい値TH1を比較し、比率AF0/AF1がしきい値TH1より大きい場合は、消え残った固定クラッタであると判断して、選択禁止機能付最大値選択器8に選択禁止信号を送る。
Comparators 6-1 to 6-N are ratios AF0 / AF1 to AF0 / AFN sent from ratio calculators 5-1 to 5-N, and threshold value TH1 sent from
選択禁止機能付最大値選択器8では、比較器6−1〜6−Nから出力される選択禁止信号と、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nの出力とを入力し、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nの出力のうちの選択禁止信号に対応しない信号の振幅値を同一レンジビン毎に比較し、その最大値を選択する。そして、選択禁止機能付最大値選択器8は、各レンジビンの振幅の最大値を合成し、出力ビデオ信号として出力する。
In the
次に、上記のように構成される本発明の実施例1に係るクラッタ分別システムの動作を、図2に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the operation of the clutter sorting system according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、固定クラッタ成分の消去が行われる(ステップS10)。即ち、消去器1は、入力ビデオ信号から固定クラッタ成分を消去し、フィルタ(F0)2−0〜フィルタ(FN)2−Nに送る。この場合、消去器1では、固定クラッタ成分は完全に除去されず、僅かなドップラ変移を有する固定クラッタが消え残った信号がフィルタ(F0)2−0〜フィルタ(FN)2−Nに送られる。
First, the fixed clutter component is erased (step S10). That is, the
次に、フィルタリングが行われる(ステップS11)。即ち、フィルタ(F0)2−0は中心周波数がゼロの帯域の信号を通過させ、フィルタ(F1)〜フィルタ(FN)2−Nは、それ以外の各周波数帯域の信号を通過させる。 Next, filtering is performed (step S11). That is, the filter (F0) 2-0 passes a signal in a band whose center frequency is zero, and the filters (F1) to (FN) 2-N pass signals in other frequency bands.
次に、フィルタ(F0)を通過した信号であるかどうかが調べられる(ステップS12)。ここで、フィルタ(F0)を通過した信号であることが判断されると、しきい値設定が行われる(ステップS13)。即ち、しきい値設定器7は、フィルタ(F0)2−0から送られてくるビデオ信号の振幅値AF0に基づきしきい値を算出し、比較器6−1〜6−Nに設定する。その後、シーケンスはステップS15に進む。
Next, it is checked whether or not the signal has passed through the filter (F0) (step S12). Here, when it is determined that the signal has passed through the filter (F0), a threshold value is set (step S13). That is, the
一方、ステップS12で、フィルタ(F0)を通過した信号でない、つまりフィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nを通過した信号であることが判断されると、比率算出が行われる(ステップS14)。具体的には、比率算出器5−1〜5−Nは、フィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nから送られてきた信号の振幅値AF1〜AFNと、フィルタ(F0)2−0から送られてきた信号の振幅値AF0との比率AF0/AF1〜AF0/AFNをそれぞれ算出する。その後、シーケンスはステップS15に進む。 On the other hand, when it is determined in step S12 that the signal does not pass through the filter (F0), that is, the signal passes through the filter (F1) 2-1 to the filter (FN) 2-N, the ratio is calculated. (Step S14). Specifically, the ratio calculators 5-1 to 5-N include the amplitude values AF1 to AFN of the signals transmitted from the filter (F1) 2-1 to the filter (FN) 2-N and the filter (F0). Ratios AF0 / AF1 to AF0 / AFN with the amplitude value AF0 of the signal sent from 2-0 are calculated. Thereafter, the sequence proceeds to step S15.
ステップS15では、選択禁止信号の生成が行われる。即ち、比較器6−1〜6−Nは、比率算出器5−1〜5−Nから送られてくる比率AF0/AF1〜AF0/AFNと、しきい値設定器7から送られてくるしきい値TH1〜THNとを入力して個々に比較する。この比較の結果、比率AF0/AF1〜AF0/AFNがしきい値TH1〜THNより大きい信号については、消え残った固定クラッタであると判断して、選択禁止信号を生成する。この選択禁止信号は、選択禁止機能付最大値選択器8に送られる。
In step S15, a selection prohibition signal is generated. That is, the comparators 6-1 to 6 -N receive the
次に、クラッタ抑圧が行われる(ステップS16)。即ち、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nは、フィルタ(F1)2−1〜フィルタ(FN)2−Nから送られてくる信号に含まれる各周波数帯のドップラ変移を有するクラッタをそれぞれ抑圧する。なお、このクラッタ抑圧は、上記フィルタリングが行われた後の任意のステップで行うことができる。 Next, clutter suppression is performed (step S16). That is, the clutter suppressors 3-1 to 3-N suppress each of the clutters having Doppler transitions in each frequency band included in the signals sent from the filters (F1) 2-1 to (FN) 2-N. To do. This clutter suppression can be performed at an arbitrary step after the filtering is performed.
次に、出力ビデオ信号が生成される(ステップS17)。即ち、選択禁止機能付最大値選択器8は、ステップS15において比較器6−1〜6−Nから出力される選択禁止信号と、ステップS16においてクラッタ抑圧器3−1〜3−Nから出力される信号とを入力し、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nから出力される信号のうちの選択禁止信号に対応しない信号の振幅値を同一レンジビン毎に比較し、その最大値を選択する。そして、選択禁止機能付最大値選択器8は、各レンジビンの振幅の最大値を合成し、出力ビデオ信号として出力する。これにより、消去器1の出力において、僅かなドップラ変移を有する固定クラッタの消え残りが発生しても、それを含まない出力ビデオ信号が出力される。
Next, an output video signal is generated (step S17). That is, the
次に、上記のように構成されるクラッタ分別システムでクラッタ分別の動作をシミュレーションしたので、その結果を説明する。 Next, the operation of the clutter classification was simulated by the clutter classification system configured as described above, and the result will be described.
今、図3(a)に示すような周波数方向にある程度の広がりを有する固定クラッタを含む入力ビデオ信号が、図3(b)に示すような中心周波数がゼロにおいて利得が最小になるフィルタ特性を有する消去器1に入力された場合を考える。この場合、図3(c)に示すように、通過中心周波数がゼロの部分は消去されるが、その前後に存在する僅かにドップラ変移をもった固定クラッタは消え残る。その結果、フィルタ(F0)の前後のフィルタ(F1)およびフィルタ(FN)から消え残りの固定クラッタ(図3(c)中の斜線部分)が出力される。この固定クラッタは、レンジ方向に広がりを有しないため、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nで抑圧されずに、そのまま出力される。
Now, an input video signal including a fixed clutter having a certain extent in the frequency direction as shown in FIG. 3A has a filter characteristic in which the gain is minimized when the center frequency is zero as shown in FIG. Consider a case where the data is input to the
従来の技術の欄で説明したクラッタ分離システムでは、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nから出力される消え残りの固定クラッタを含む信号の振幅値を同一レンジビン毎に比較し、振幅の最大値を選択し、各レンジビンの振幅の最大値を合成し、出力ビデオ信号として出力する。 In the clutter separation system described in the section of the prior art, the amplitude value of the signal including the remaining fixed clutter output from the clutter suppressor 3-1 to 3-N is compared for each same range bin, and the maximum amplitude value is obtained. Is selected, and the maximum amplitude of each range bin is synthesized and output as an output video signal.
従って、目標でないクラッタによるエコーが観測されてしまうという問題がある。これに対して、本発明の実施例1に係るクラッタ分別システムでは、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nから出力される消え残りの固定クラッタを含む信号を除外した残りの信号の振幅値を同一レンジビン毎に比較し、振幅の最大値を選択し、各レンジビンの振幅の最大値を合成し、出力ビデオ信号として出力する。従って、目標でないクラッタによるエコーは観測されない。 Therefore, there is a problem that echoes due to non-target clutter are observed. On the other hand, in the clutter classification system according to the first embodiment of the present invention, the amplitude values of the remaining signals excluding the signals including the remaining fixed clutter output from the clutter suppressors 3-1 to 3-N are obtained. For each same range bin, the maximum amplitude value is selected, the maximum amplitude value of each range bin is synthesized, and output as an output video signal. Therefore, no echoes due to non-target clutter are observed.
図4はフィルタ(F0)2−0〜フィルタ(FN)2−Nの特性を示す。但し、説明を簡単にするために、N=1の場合、即ち、フィルタ(F0)2−0およびフィルタ(F1)2−1のみが存在する場合を示している。フィルタ(F0)2−0は、中心周波数がゼロの時に最大の利得になるように構成されており、フィルタ(F1)2−1は中心周波数が±0.5のときに最大の利得になるように構成されている。 FIG. 4 shows the characteristics of the filter (F0) 2-0 to the filter (FN) 2-N. However, in order to simplify the description, the case where N = 1, that is, the case where only the filter (F0) 2-0 and the filter (F1) 2-1 exist is shown. The filter (F0) 2-0 is configured to have the maximum gain when the center frequency is zero, and the filter (F1) 2-1 has the maximum gain when the center frequency is ± 0.5. It is configured as follows.
従って、フィルタ(F0)2−0は、消え残った固定クラッタが存在する場合は、その固定クラッタをほぼそのまま出力するので、消え残った固定クラッタを取り出すために使用される。一方、フィルタ(F1)2−1は、消え残った固定クラッタが存在しても、その固定クラッタを殆ど出力せず、他の帯域の信号を出力するので、目標を取り出すために使用される。 Accordingly, when there is a fixed clutter that has disappeared, the filter (F0) 2-0 outputs the fixed clutter almost as it is, and is used to take out the fixed clutter that has disappeared. On the other hand, the filter (F1) 2-1 is used for taking out a target because it outputs almost no fixed clutter and outputs a signal in another band even if there remains a fixed clutter that has disappeared.
図5は図4に示した特性を有するフィルタ(F0)2−0およびフィルタ(F1)2−1を備えたクラッタ分別システムに、目標とノイズが含まれる信号を入力した場合のシミュレーション結果を示す。 FIG. 5 shows a simulation result when a signal including a target and noise is input to the clutter separation system including the filter (F0) 2-0 and the filter (F1) 2-1 having the characteristics shown in FIG. .
図5(a)は目標とノイズを含む入力信号であって、横軸は周波数をスイープした信号を示している。図5(b)は図5(a)に示す入力信号が入力された場合にフィルタ(F0)2−0から出力される信号の振幅値AF0とフィルタ(F1)2−1から出力される信号の振幅値AF1とを示している。 FIG. 5A shows an input signal including a target and noise, and the horizontal axis shows a signal whose frequency is swept. FIG. 5B shows the amplitude value AF0 of the signal output from the filter (F0) 2-0 and the signal output from the filter (F1) 2-1 when the input signal shown in FIG. 5A is input. The amplitude value AF1 is shown.
図5(b)に示す振幅値AF0の波形は、次のような意味を有する。即ち、フィルタ(F0)2−0の利得は、図4に示すように、周波数が「0」の位置で最大になるが、その位置に出現する信号は、消去器1による消え残った固定クラッタであるので、振幅値AF0は小さくなる。また、フィルタ(F0)2−0の利得は、周波数が「0.5」の位置で最小になるので、その位置で振幅値AF0は小さくなる。一方、図5(b)に示す振幅値AF1の波形は、次のような意味を有する。即ち、フィルタ(F1)2−1の利得は、図4に示すように、周波数が「0.5」の位置で最大になり、周波数が「0」の位置で最小になるので、振幅値AF1は、周波数が「0(1.0も同じ)」の位置で小さくなる。
The waveform of the amplitude value AF0 shown in FIG. 5B has the following meaning. That is, as shown in FIG. 4, the gain of the filter (F0) 2-0 is maximized at the position where the frequency is “0”, but the signal appearing at that position is the fixed clutter that has remained unerased by the
図5(c)は比率算出器5−1から出力される比率AF0/AF1を示す。この比率AF0/AF1がしきい値設定器7からのしきい値TH1より大きい場合に、クラッタと判断される。
FIG. 5C shows the ratio AF0 / AF1 output from the ratio calculator 5-1. When this ratio AF0 / AF1 is larger than the threshold value TH1 from the
図6は図4に示した特性を有するフィルタ(F0)2−0およびフィルタ(F1)2−1を備えたクラッタ分別システムに、クラッタとノイズが含まれる信号を入力した場合のシミュレーション結果を示す。 FIG. 6 shows a simulation result when a signal including clutter and noise is input to the clutter sorting system including the filter (F0) 2-0 and the filter (F1) 2-1 having the characteristics shown in FIG. .
図6(a)はクラッタとノイズを含む入力信号であって、横軸はサンプル数(時間)を示している。図6(b)は図6(a)に示す入力信号が入力された場合にフィルタ(F0)2−0から出力される信号の振幅値AF0とフィルタ(F1)2−1から出力される信号の振幅値AF1とを示している。 FIG. 6A shows an input signal including clutter and noise, and the horizontal axis indicates the number of samples (time). FIG. 6B shows the amplitude value AF0 of the signal output from the filter (F0) 2-0 and the signal output from the filter (F1) 2-1 when the input signal shown in FIG. 6A is input. The amplitude value AF1 is shown.
図6(b)に示す振幅値AF0の波形は、次のような意味を有する。即ち、フィルタ(F0)2−0の出力は、フィルタ(F0)2−0が消去器1による消え残った固定クラッタをそのまま通過させるので、高いレベルを示している。一方、フィルタ(F1)2−1の出力は、フィルタ(F1)2−1が消去器1による消え残った固定クラッタの一部しか通過させないので、フィルタ(F0)2−0の出力に比べて低いレベルになる。
The waveform of the amplitude value AF0 shown in FIG. 6B has the following meaning. That is, the output of the filter (F0) 2-0 shows a high level because the filter (F0) 2-0 passes through the fixed clutter remaining unerased by the
図6(c)は比率算出器5−1から出力される比率AF0/AF1を示す。この比率AF0/AF1がしきい値設定器からのしきい値TH1より大きい場合に、クラッタと判断される。 FIG. 6C shows the ratio AF0 / AF1 output from the ratio calculator 5-1. When this ratio AF0 / AF1 is larger than the threshold value TH1 from the threshold setting device, it is determined as clutter.
以上説明したように、本発明の実施例1に係るクラッタ分別システムによれば、入力信号から固定クラッタ成分が消去された信号を、通過中心周波数が異なる複数の帯域毎に通過させ、通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出し、この比率と通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じたしきい値とを比較し、比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成し、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号からドップラ変移を有するクラッタを抑圧した信号のうち選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成する。 As described above, according to the clutter sorting system according to the first embodiment of the present invention, the signal from which the fixed clutter component is eliminated from the input signal is passed through each of the plurality of bands having different pass center frequencies, and the pass center frequency is passed. Calculate the ratio between the amplitude value of the signal that has passed through the zero band and the amplitude value of the signal that has passed through the band other than the band whose center frequency is zero, and the signal that has passed through the band whose center frequency is zero. Is compared with the threshold value according to the amplitude value of the signal, and if the ratio exceeds the threshold value, a selection prohibition signal is generated, and the Doppler shift is performed from the signal that has passed through a band other than the band whose pass center frequency is zero. An output signal is generated by synthesizing the maximum value of the amplitude of signals other than the signal corresponding to the selection prohibition signal among the signals with suppressed clutter.
従って、選択禁止信号に対応する信号、換言すれば、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った信号は、出力信号の合成から除外される。その結果、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタを抑圧できる。 Therefore, a signal corresponding to the selection prohibition signal, in other words, a signal remaining when the fixed clutter component is erased from the input signal is excluded from the synthesis of the output signal. As a result, it is possible to suppress the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
また、通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号のうちの比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断して分別するので、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残って通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過することとなった信号はクラッタと判断されて分別できる。従って、この分別されたクラッタを抑圧することにより、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタを抑圧できる。 In addition, the signal whose ratio of the signal that has passed through the band other than the band whose pass center frequency is zero exceeds the predetermined threshold is determined as the clutter and is classified, so that the fixed clutter component is eliminated from the input signal. In this case, the signal that has disappeared and has passed through a band other than the band having a zero pass center frequency is determined as clutter and can be classified. Therefore, by suppressing the sorted clutter, it is possible to suppress the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
本発明の実施例2に係るクラッタ分別システムは、実施例1に係るクラッタ分別システムを目標検出装置に適用したものである。 The clutter sorting system according to the second embodiment of the present invention is obtained by applying the clutter sorting system according to the first embodiment to a target detection device.
図7は本発明の実施例2に係るクラッタ分別システムの構成を示すブロック図である。このクラッタ分別システムは、図1に示した実施例1に係るクラッタ分別システムの選択禁止機能付最大値選択器8が検出禁止機能付目標検出器9−1〜9−Nに置き換えられることにより構成されている。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the clutter sorting system according to
検出禁止機能付目標検出器9−1〜9−Nは、クラッタ抑圧器3−1〜3−Nの出力と、比較器6−1〜6−Nから出力される選択禁止信号とをそれぞれ入力し、選択禁止信号が入力されていない検出禁止機能付目標検出器のみが検出情報を出力する。 The target detectors 9-1 to 9-N with detection prohibition function receive the outputs of the clutter suppressors 3-1 to 3-N and the selection prohibition signals output from the comparators 6-1 to 6-N, respectively. Only the target detector with detection prohibition function to which the selection prohibition signal is not input outputs the detection information.
以上説明したように、本発明の実施例2に係るクラッタ分別システムによれば、比較器6−1〜6−Nから選択禁止信号を受け取った検出禁止機能付目標検出器は検出情報を出力しないので、入力ビデオ信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタを含む信号は目標検出の対象から除外される。従って、入力信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタに起因する目標の誤検出を防止できる。 As described above, according to the clutter sorting system according to the second embodiment of the present invention, the target detector with detection prohibition function that has received the selection prohibition signal from the comparators 6-1 to 6-N does not output detection information. Therefore, the signal including the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input video signal is excluded from the target detection target. Accordingly, it is possible to prevent erroneous detection of the target due to the fixed clutter that remains when the fixed clutter component is erased from the input signal.
本発明の実施例3に係るクラッタ分別システムにおいては、入力ビデオ信号から固定クラッタ成分を消去する際に消え残った固定クラッタは、通過中心周波数がゼロのフィルタの前後に出現する点に着目し、実施例1に係るクラッタ分別システムにおける選択禁止機能付最大値選択器8の選択禁止処理を、通過中心周波数がゼロのフィルタの前後のフィルタの出力に対してのみ行うようにしたものである。
In the clutter classification system according to the third embodiment of the present invention, attention is paid to the fact that the fixed clutter that remains unerased when the fixed clutter component is erased from the input video signal appears before and after the filter having a zero pass center frequency. The selection prohibiting process of the
図8は本発明の実施例3に係るクラッタ分別システムの構成を示すブロック図である。このクラッタ分別システムは、図1に示した実施例1に係るクラッタ分別システムから、比率算出器5−2〜5−(N−1)および比較器6−2〜6−(N−1)が除去されて構成されている。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the clutter sorting system according to
実施例3に係るクラッタ分別システムの動作は、クラッタ抑圧器3−1およびクラッタ抑圧器3−Nの出力のみが、選択禁止機能付最大値選択器8における選択可否の対象になる点を除けば、実施例1に係るクラッタ分別システムの動作と同じである。
The operation of the clutter sorting system according to the third embodiment is that only the outputs of the clutter suppressor 3-1 and the clutter suppressor 3-N are subject to selection in the
以上説明したように、本発明の実施例3に係るクラッタ分別システムによれば、フィルタ(F0)2−0を通過した信号の振幅値と、フィルタ(F0)2−0の前後のフィルタ(F1)2−1およびフィルタ(FN)2−Nを通過した信号の振幅値との比率を算出し、この比率としきい値とを比較してフィルタ(F1)2−1およびフィルタ(FN)2−Nを通過した信号のみに対する選択禁止信号を生成するようにしたので、比率算出器5−2〜5−(N−1)および比較器6−2〜6−(N−1)が不要になる。 As described above, according to the clutter classification system according to the third embodiment of the present invention, the amplitude value of the signal that has passed through the filter (F0) 2-0 and the filters (F1) before and after the filter (F0) 2-0. ) 2-1 and the ratio of the amplitude value of the signal that has passed through the filter (FN) 2-N are calculated, and this ratio is compared with a threshold value to compare the filter (F1) 2-1 and the filter (FN) 2- Since the selection prohibition signal is generated only for the signal that has passed through N, the ratio calculators 5-2 to 5- (N-1) and the comparators 6-2 to 6- (N-1) become unnecessary. .
その結果、実施例1に係るクラッタ分別システムとほぼ同様の効果を得ることができ、また、クラッタ分別システムの構成が簡単になり、さらには、クラッタ分別のための処理を高速に行える。 As a result, substantially the same effect as the clutter sorting system according to the first embodiment can be obtained, the configuration of the clutter sorting system is simplified, and further, the processing for clutter sorting can be performed at high speed.
なお、実施例3に係るクラッタ分別システムでは、フィルタ(F0)2−0の前後の2つのフィルタ(F1)2−1およびフィルタ(FN)2−Nのみを選択禁止信号の生成に使用したが、フィルタ(F0)2−0の近傍の3つ以上のフィルタを選択禁止信号の生成に使用するように構成することもできる。 In the clutter separation system according to the third embodiment, only the two filters (F1) 2-1 and the filter (FN) 2-N before and after the filter (F0) 2-0 are used to generate the selection prohibition signal. It is also possible to use three or more filters in the vicinity of the filter (F0) 2-0 to generate the selection prohibition signal.
本発明は、固定クラッタを消去するための消去器を備えるレーダ装置やソナー装置などに適用可能である。 The present invention can be applied to a radar device, a sonar device, or the like provided with an eraser for erasing fixed clutter.
1 消去器
2−0〜2−N フィルタ
3−1〜3−N クラッタ抑圧器
4 最大値選択器
5−1〜5−N 比率算出器
6−1〜6−N 比較器
7 しきい値設定器
8 選択禁止機能付最大値選択器
9−1〜9−N 検出禁止機能付目標検出器
1 Eraser 2-0 to 2-N Filter 3-1 to 3-N Clutter Suppressor 4 Maximum Value Selector 5-1 to 5-N Ratio Calculator 6-1 to 6-
Claims (8)
前記フィルタリングステップで通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と前記通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出する比率算出ステップと、
前記通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域を通過した信号のうちの前記比率算出ステップで算出された比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断し、前記入力信号からクラッタによる信号を分別するクラッタ処理ステップと、
を備えたことを特徴とするクラッタ分別方法。 A filtering step of passing a signal, in which the fixed clutter component is substantially eliminated from the input signal, for each of a plurality of bands having different pass center frequencies;
A ratio calculating step for calculating a ratio between an amplitude value of a signal that has passed through a band whose pass center frequency is zero in the filtering step and an amplitude value of a signal that has passed through a band other than the band whose pass center frequency is zero;
A signal whose ratio calculated in the ratio calculation step exceeds a predetermined threshold among signals that have passed through a band other than the band where the pass center frequency is zero is determined as clutter. A clutter processing step for separating signals;
A clutter separation method characterized by comprising:
前記クラッタ処理ステップは、
前記通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定ステップと、
前記比率算出ステップで算出された比率と前記しきい値設定ステップで設定されたしきい値とを比較した結果、前記比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較ステップと、
前記クラッタ抑圧ステップでクラッタが抑圧された信号のうち前記比較ステップで生成された選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項1記載のクラッタ分別方法。 Further comprising a clutter suppression step of suppressing clutter having a Doppler transition from a signal that has passed through a band other than the band where the pass center frequency is zero.
The clutter processing step includes:
A threshold setting step for setting a threshold according to an amplitude value of a signal that has passed through a band in which the pass center frequency is zero;
A comparison step of generating a selection inhibition signal when the ratio exceeds the threshold value as a result of comparing the ratio calculated in the ratio calculation step with the threshold value set in the threshold value setting step; ,
Synthesizing the maximum value of the amplitude of signals other than the signal corresponding to the selection inhibition signal generated in the comparison step among the signals whose clutter is suppressed in the clutter suppression step, and generating an output signal;
The clutter separation method according to claim 1, further comprising:
前記クラッタ処理ステップは、
前記通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定ステップと、
前記比率算出ステップで算出された比率と前記しきい値設定ステップで設定されたしきい値とを比較した結果、前記比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較ステップと、
前記クラッタ抑圧ステップでクラッタが抑圧された信号のうち前記比較ステップで生成された選択禁止信号に対応する信号に基づく目標の検出を禁止し、前記選択禁止信号以外の信号に基づき目標を検出する目標検出ステップと、
を備えたことを特徴とする請求項1記載のクラッタ分別方法。 Further comprising a clutter suppression step of suppressing clutter having a Doppler transition from a signal that has passed through a band other than the band where the pass center frequency is zero.
The clutter processing step includes:
A threshold setting step for setting a threshold according to an amplitude value of a signal that has passed through a band in which the pass center frequency is zero;
A comparison step of generating a selection inhibition signal when the ratio exceeds the threshold value as a result of comparing the ratio calculated in the ratio calculation step with the threshold value set in the threshold value setting step; ,
A target that prohibits detection of a target based on a signal corresponding to the selection prohibition signal generated in the comparison step among signals in which clutter is suppressed in the clutter suppression step, and detects a target based on a signal other than the selection prohibition signal A detection step;
The clutter separation method according to claim 1, further comprising:
前記複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域を通過した信号の振幅値と前記通過中心周波数がゼロの帯域以外の帯域であって、前記通過中心周波数がゼロの近傍の帯域を通過した信号の振幅値との比率を算出することを特徴とする請求項1記載のクラッタ分別方法。 The ratio calculating step includes:
Of the plurality of bandpass filters, the amplitude value of the signal that has passed through the band whose pass center frequency is zero and the band other than the band where the pass center frequency is zero, and pass the band near the pass center frequency is zero. The clutter classification method according to claim 1, wherein a ratio with the amplitude value of the processed signal is calculated.
前記消去器から出力される信号を帯域毎に通過させるための通過中心周波数が異なる複数の帯域フィルタと、
前記複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値と前記通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタから出力される信号の振幅値との比率を算出する比率算出器と、
前記通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタから出力される信号のうちの前記比率算出器で算出された比率が所定のしきい値を越えている信号をクラッタと判断し、前記入力信号からクラッタによる信号を分別するクラッタ処理手段と、
を備えたことを特徴とするクラッタ分別システム。 An eraser that generally eliminates the fixed clutter component from the input signal;
A plurality of bandpass filters having different pass center frequencies for passing the signal output from the canceller for each band;
A ratio of an amplitude value of a signal output from a bandpass filter whose pass center frequency is zero among the plurality of bandpass filters to an amplitude value of a signal output from a bandpass filter other than the bandpass filter whose pass center frequency is zero. A ratio calculator to calculate,
Of the signals output from band filters other than the band filter whose pass center frequency is zero, a signal whose ratio calculated by the ratio calculator exceeds a predetermined threshold is determined as clutter, and the input signal A clutter processing means for separating signals from the clutter from
Clutter sorting system characterized by comprising
前記クラッタ処理手段は、
前記通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定器と、
前記比率算出器で算出された比率と前記しきい値設定器で設定されたしきい値とを比較した結果、前記比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較器と、
前記クラッタ抑圧器から出力される信号のうち前記比較器から出力される選択禁止信号に対応する信号以外の信号の振幅の最大値を合成して出力信号を生成する選択禁止機能付最大値選択器と、
を備えたことを特徴とする請求項5記載のクラッタ分別システム。 A clutter suppressor for suppressing clutter having a Doppler shift from a signal that has passed through a bandpass filter other than a bandpass filter having a zero pass center frequency;
The clutter processing means includes:
A threshold value setter for setting a threshold value according to the amplitude value of the signal output from the bandpass filter whose pass center frequency is zero;
A comparator that generates a selection prohibition signal when the ratio exceeds a threshold value as a result of comparing the ratio calculated by the ratio calculator with the threshold value set by the threshold value setter; ,
A maximum value selector with a selection prohibition function that generates an output signal by synthesizing the maximum value of the amplitude of signals other than the signal corresponding to the selection prohibition signal output from the comparator among the signals output from the clutter suppressor. When,
The clutter separation system according to claim 5, further comprising:
前記クラッタ処理手段は、
前記通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値に応じてしきい値を設定するしきい値設定器と、
前記比率算出器で算出された比率と前記しきい値設定器で設定されたしきい値とを比較した結果、前記比率がしきい値を越えている場合に選択禁止信号を生成する比較器と、
前記クラッタ抑圧器から出力される信号のうち前記比較器から出力される選択禁止信号に対応する信号に基づく目標の検出を禁止し、前記選択禁止信号以外の信号に基づき目標を検出する目標検出手段と、
を備えたことを特徴とする請求項5記載のクラッタ分別システム。 A clutter suppressor for suppressing clutter having a Doppler shift from a signal that has passed through a bandpass filter other than a bandpass filter having a pass center frequency of zero among the plurality of bandpass filters;
The clutter processing means includes:
A threshold value setter for setting a threshold value according to the amplitude value of the signal output from the bandpass filter whose pass center frequency is zero;
A comparator that generates a selection prohibition signal when the ratio exceeds a threshold value as a result of comparing the ratio calculated by the ratio calculator with the threshold value set by the threshold value setter; ,
Target detection means for prohibiting detection of a target based on a signal corresponding to a selection prohibition signal output from the comparator among signals output from the clutter suppressor and detecting a target based on a signal other than the selection prohibition signal When,
The clutter separation system according to claim 5, further comprising:
前記複数の帯域フィルタのうちの通過中心周波数がゼロの帯域フィルタから出力される信号の振幅値と前記通過中心周波数がゼロの帯域フィルタ以外の帯域フィルタであって、前記通過中心周波数がゼロの近傍の帯域フィルタから出力される信号の振幅値との比率を算出することを特徴とする請求項5記載のクラッタ分別システム。 The ratio calculator is
A bandpass filter other than a bandpass filter having a zero pass center frequency and a signal amplitude value output from a bandpass filter having a pass center frequency of zero among the plurality of bandpass filters, wherein the pass center frequency is near zero 6. The clutter sorting system according to claim 5, wherein a ratio with the amplitude value of the signal output from the band filter is calculated.
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