JP4001745B2 - 目標検出装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレーダ受信信号から目標検出処理を行う目標検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１は送信信号を変調し変調信号を出力する変調回路、２は変調回路１からの変調信号により送信ビームを形成する送信機、３は送信器２からの送信ビームを電波として発射する送信アンテナ、４は送信された電波が目標に反射して生成される目標信号を受信する受信アンテナ、５は受信された目標信号に対して帯域制限、位相検波、増幅を行いアナログ信号を出力する受信機、６は受信機５からのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、７は変調回路１からの変調信号とＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号を入力しレンジビン毎の復調信号を出力する復調回路である。
【０００３】
また、図１７において、８は復調回路７からのレンジビン毎の復調信号を検波して、レンジビン毎の検波信号を出力する検波回路、２４は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを基点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行う移動量補償積分回路、１０は移動量補償積分回路２４によるインコヒーレント積分処理結果と、雑音を誤って目標と判定する誤警報確率を基準に予め設定されている固定スレッショルドとを比較して目標信号を判定する警報回路、１１は警報回路１０により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路である。
【０００４】
図１８は復調回路７の内部構成を示すブロック図である。図において、２５は変調回路１からの変調信号を入力してレンジビン毎に所定時間ずつ遅延させた参照信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器６からのディジタル信号と生成した参照信号とを乗算して乗算結果を出力する参照信号乗算回路、２６は参照信号乗算回路２５から出力されたレンジビン毎の信号についてコヒーレント積分を行い、レンジビン毎に復調信号を出力する復調フィルタである。
【０００５】
次に動作について説明する。
変調回路１は送信信号を変調して変調信号を出力し、送信機２は変調回路１からの変調信号により送信ビームを形成し、送信アンテナ３は送信機２からの送信ビームを電波として発射する。送信信号をｓ0 （ｔ）、変調周期をＴ［ｓ］とすると、送信信号ｓ0 （ｔ）（ｔ：時刻）は次の（１）式で示される。
ｓ0 （ｔ）＝ｓ0 （ｔ＋Ｔ） （１）
【０００６】
受信アンテナ４は送信された電波が目標に反射して生成される目標信号を受信し、受信機５は受信された目標信号に対して帯域制限、位相検波、増幅を行いアナログ信号を出力する。また、受信機５により受信信号の受信機雑音が重畳される。Ａ／Ｄ変換器６は受信機５からのアナログ信号をディジタル信号に変換し、復調回路７は変調回路１からの変調信号とＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号を入力し、コヒーレント積分を行ってレンジビン毎の復調信号を出力する。
【０００７】
Ａ／Ｄ変換器６のサンプリング周期をＴ／Ｎとすると、復調回路７は一般的に次の（２）式に従って復調処理を行う。
【数１】
上記（２）式において、Ｎは復調回路７において受信信号を復調するのに使用される信号点数、すなわちレンジビン数、ｉは信号ｓの番号、ｓ* （ｔ）はｓ（ｔ）の複素共役、ｋは信号ｓと信号ｓ* の時間的なずれを示し、コヒーレント積分を行った場合、ｋ＝０のときのみ１となり、ｋ≠０のときには零となる。
【０００８】
図１８に示すレンジビン毎に構成された参照信号乗算回路２５−１〜２５−Ｎは、変調回路１から送信された変調信号と同一の変調信号を入力して、それぞれ所定時間ずつ遅延させた参照信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器６からのディジタル信号と生成した参照信号とを乗算して乗算結果を出力する。
【０００９】
図１９は復調回路７における復調処理を説明するタイミングチャートであり、ここでは、送信信号と受信信号に関するタイミングチャートと、送信信号と各参照信号の対応関係を示している。復調回路７における各参照信号乗算回路２５−１〜２５−Ｎは、図１９に示すように、変調回路１からの変調信号により、それぞれサンプリング周期Ｔ／Ｎずつ遅らせた参照信号１〜Ｎを生成する。図１９では目標がｊレンジビンに存在し、電波を送信してからｊＴ／Ｎ［ｓ］だけ遅れて受信アンテナ４により受信されている状況を表している。
【００１０】
このとき、ｊレンジビンのｋサンプリング目の参照信号ｓr,j （ｋ）は次の（３）式により示される。
【数２】
ここで、ｓ0 （ｔ）は時刻ｔの送信信号を示している。
【００１１】
ｊレンジビンに存在する目標信号は、ｊレンジビンの参照信号により復調される。すなわち、参照信号乗算回路２５−ｊは、次の（４）式によりＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号とｊレンジビンの参照信号とを複素乗算する。
【数３】
ここで、ｓ1 （ｔ）は時刻ｔの受信信号、ｓr,j （ｋ）はｊレンジビンのｋサンプリング目の参照信号、ｓ2,j （ｋ）は参照信号乗算回路２５−ｊの出力信号を示している。
【００１２】
そして、復調フィルタ２６−ｊは、次の（５）式によりコヒーレント積分を行いｊレンジビンの復調信号ｓ3,j を出力する。
【数４】
【００１３】
ｊレンジビンに目標が存在した場合には、ｊレンジビンの復調信号ｓ3,j に目標信号成分が積分されている。復調回路７からのレンジビン毎の復調信号は検波回路８に出力される。検波回路８は入力したレンジビン毎の復調信号を検波し、レンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２４に出力される。移動量補償積分回路２４は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを基点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行う。
【００１４】
移動量補償積分回路２４は、以上の処理を１ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）単位として、あらかじめ設定しておいたＭ回行う。この時点で移動量補償積分回路２４には、ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）ＣＰＩにおけるｊ（１≦ｊ≦Ｎ）レンジビンの復調信号ｓi,j が２次元データとして蓄えられている。目標信号は２次元領域上を移動する。
【００１５】
図２０は移動量補償積分回路２４の入力信号の状況を説明する図である。図２０ではＭ＝Ｎ＝３のときに、１ＣＰＩあたり１レンジビン移動する目標信号成分の変化を表している。図２０ではｓi,j をｉＣＰＩ目におけるｊレンジビンのセルとして表している。斜線部分が目標信号成分を表している。
【００１６】
図２１は移動量補償積分処理を説明するフローチャートである。図２１に示す処理手順では、レーダ方向に接近している、すなわち、ＣＰＩと伴にレンジビン番号が減少する目標の検出を対象としている。ステップＳＴ１１において、ＣＰＩ数Ｍ、レンジビン数Ｎをそれぞれ設定する。また、レンジビンの補償間隔δｒを設定する。この場合、目標はレーダ方向に接近しているので、レンジビンの補償間隔δｒは負である。
【００１７】
ステップＳＴ１２において、１ＣＰＩ目において目標信号の存在を仮定する初期レンジビンｒｎをＮに設定する。ステップＳＴ１３において、目標のレンジ移動量ｄｒの初期値を０と設定し、レンジビンの補償間隔δｒを単位とした移動レンジｊａを１と設定する。
【００１８】
ステップＳＴ１４において、次の（６）式を用いてｉＣＰＩに目標信号成分の存在するレンジｒ0 （ｉ）を計算する。
【数５】
ここで、ｒｎは１ＣＰＩ目において目標信号の存在を仮定する初期レンジビン、ｄｒはＭＣＰＩで移動する目標のレンジビン移動量を示している。また、レンジｒ0 （ｉ）を含むレンジビンｃ（ｉ）を選択する。この場合、計算されたレンジｒ0 （ｉ）の値の小数点以下は、例えば四捨五入してレンジビンｃ（ｉ）を選択する。
【００１９】
ステップＳＴ１５において、次の（７）式を用いて、ＭＣＰＩでｄｒレンジビンだけ移動する目標に関するインコヒーレント積分ＰＤＩ（Post Detection Integration）の値Ｐ（ｒｎ，ｊａ）を計算する。
【数６】
ここで、ｐｃ（ｉ）はｃ（ｉ）レンジビンの検波出力値を示している。
【００２０】
ステップＳＴ１６において、ＭＣＰＩあたりの目標のレンジビン移動量ｄｒをδｒだけ増加する。ステップＳＴ１７において、ＭＣＰＩにおける目標のレンジ移動量ｄｒがｒｎより大きいときは、次のステップＳＴ１９に移行する。また、そうでない場合はステップＳＴ１８において、移動レンジｊａをインクリメントして、上記ステップＳＴ１４からＳＴ１７までの処理を繰り返す。
【００２１】
ステップＳＴ１９において、目標の初期レンジビンｒｎを１だけ減少し、ステップＳＴ２０において、目標の初期レンジビンｒｎ＜１の場合は処理を終了し、そうでない場合は上記ステップＳＴ１３からＳＴ２０までの処理を繰り返す。
【００２２】
移動量補償積分回路２４からはＰ（ｒｎ，ｊａ）（１≦ｒｎ≦Ｎ，１≦ｊａ≦Ｎ／δｒ）の２次元データが警報回路１０に出力される。警報回路１０では、Ｍ点のインコヒーレント積分処理を想定し、固定スレッショルドを設定している。すなわち、雑音についてＭ点のインコヒーレント積分処理を行った値が、固定スレッショルドを越える確率を誤警報確率とし、その誤警報確率が所望値となるように固定スレッショルドが設定されている。
【００２３】
警報回路１０は移動量補償積分回路２４から出力されたＰ（ｒｎ，ｊａ）の各成分と固定スレッショルドを比較し、固定スレッショルドを越えた成分を目標信号と判定する。Ｐ（ｒｎ０，ｊ０）が固定スレッショルドを越えた場合、初期レンジビンｒｎ０からＭＣＰＩの間にｊ０ δｒレンジだけ移動する目標が存在すると判定される。
【００２４】
以上の処理は各アジマス角、エレベーション角毎に行われ、警報回路１０での検出目標については、アジマス角、エレベーション角、距離（検出目標の１ＣＰＩ目における位置を距離とする）の３次元のデータが得られる。この処理はＳＰＩ（Signal Processing Interval）単位で行われ、１ＳＰＩ毎にこの３次元の観測データは追尾回路１１に出力されて追尾処理が行われる。
【００２５】
追尾回路１１は等速度運動を行っている目標を想定して追尾処理を行う。アジマス角、エレベーション角、距離の３次元データから、次の（８）式を用いてｘ，ｙ，ｚの３次元データに変換する。
ｘ＝ＲｃｏｓＥｌｃｏｓＡｚ
ｙ＝ＲｃｏｓＥｌｓｉｎＡｚ
ｚ＝ＲｓｉｎＥｌ （８）
ここで、Ｒは目標距離、Ｅｌはエレベーション角、Ａｚはアジマス角を示している。
【００２６】
また、等速度運動を想定した目標運動モデルは、次の（９）式の状態方程式により示される。
【数７】
【００２７】
また、目標信号の観測モデルは次の（１０）式により示される。観測雑音は、角度（アジマス角、エレベーション角）の観測誤差、距離の観測誤差をｘ−ｙ−ｚ座標系における観測誤差に変換して計算される。
【数８】
【００２８】
上記（１０）式では、各ＳＰＩにおいて目標の位置が観測されるモデルを表している。ｋ−１ＳＰＩ目の平滑値ｘハットｋ−１とその誤差共分散行列Ｐハットｋ−１が与えられたとき、次の（１１）式を用いてｋＳＰＩ目の予測値ｘチルダｋを計算することで、ｋＳＰＩ目における目標の予測位置が計算される。
【数９】
【００２９】
また、次の（１２）式を用いて、ｘチルダｋの誤差共分散行列Ｐチルダｋを計算する。Ｐチルダｋは６行６列の行列となっている。
【数１０】
【００３０】
次の（１３）式を用いてｋＳＰＩ目におけるカルマンゲインＫk を計算する。
【数１１】
ここで、Ｒｖは観測雑音分散（Ｅ［ｖｖ* ］）、Ｔは転置行列を示している。
【００３１】
次の（１４）式を用いて、ｋＳＰＩ目におけるｘの平滑値ｘハットｋを計算する。
【数１２】
【００３２】
そして、次の（１５）式を用いて、ｘハットｋの誤差共分散行列Ｐハットｋを計算する。
【数１３】
ここで、Ｉは単位行列を示している。
【００３３】
また、ｋ＋１→ｋとして、（１１）式を用いて、次のＳＰＩの予測値を計算する。以降、同様の手順により各ＳＰＩにおける目標の予測位置とその誤差分散が計算される。実際の目標が（９）式で表される運動モデルに従って運動しており、（１０）式で表される観測モデルに従って目標信号が観測されるとき、ｋ−１ＳＰＩまでの観測データを用い、カルマンフィルタ処理を行った結果、ｋＳＰＩ目における目標観測位置ｚk の確率分布は、次の（１６）式で表される確率密度関数ｐs （ｚk ）の正規分布となる。
【数１４】
ここで、Ｔは転置行列を示している。
【００３４】
追尾回路１１は、各ＳＰＩ毎に目標位置と速度の平滑値、平滑誤差共分散行列、目標位置と速度の予測値、予測誤差共分散行列、目標信号電力を出力する。
【００３５】
図２２は特開平１０−６８７７１号公報に開示された従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、２７は入力信号についてコヒーレント積分処理を行い、時間領域の信号成分からドップラー周波数領域の信号成分に変換するコヒーレント積分回路、２８は目標のドップラー周波数の移動（加速度）を考慮してインコヒーレント積分を行う加速度補償積分回路である。その他の構成は図１７に示す構成と同等のものである。
【００３６】
図２２に示す信号処理系では、ドップラー周波数の変化する（加速度を有する）目標のドップラー速度を補償しながら、インコヒーレント積分を行っている。復調回路７からの復調信号はコヒーレント積分回路２７により、ドップラー周波数領域の信号成分に変換される。検波回路８からの検波信号は時間とドップラー周波数の２次元データとなり、目標信号はこの２次元領域上を移動する。
【００３７】
加速度補償積分回路２８では、時間とドップラー周波数の２次元データに対して図２１に示すフローチャートに従って（時間領域をドップラー周波数領域に置き換えて）インコヒーレント積分処理を行う。その結果、加速度を有する目標についてもインコヒーレント積分され目標検出性能が改善される。
【００３８】
また、従来の目標検出装置として、特開平８−１７９０３７号公報に開示されたレーダ装置がある。これは、目標のレンジビン移動を考慮して、インコヒーレント処理を行うことで目標検出性能の改善を図るものである。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に移動量補償積分回路２４におけるインコヒーレント積分路数が増加すると誤警報確率が増加するが、従来のレーダ装置は以上のように構成され、移動量補償積分回路２４におけるインコヒーレント積分路数に無関係に、警報回路１０では積分路数を１としたときに発生する誤警報確率を基に固定スレッショルドを設定しているため、警報回路１０において所望の誤警報確率とならないという課題があった。
【００４０】
また、特開平１０−６８７７１号公報や特開平８−１７９０３７号公報に開示された目標検出装置では、積分路数の増加に伴う誤警報確率の増加を考慮した固定スレッショルドの設定については具体的に言及されていない。
【００４１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、インコヒーレント積分路数が増加しても、移動量補償積分回路において初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを設定し、所望の誤警報確率を達成できる目標検出装置を得ることを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る目標検出装置は、目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、雑音の上記検波回路出力時の確率密度関数、積分路設定を行った際のセルに通じるパスを構成するセルの検波出力値の総和、セルに通じる全パス数及び初期セルの番号により、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたものである。
【００４３】
この発明に係る目標検出装置は、移動量補償積分回路が初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算するものである。
【００４４】
この発明に係る目標検出装置は、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の高い領域を選択して積分路を設定するものである。
【００４５】
この発明に係る目標検出装置は、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間の演算負荷を調整して、目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定するものである。
【００４６】
この発明に係る目標検出装置は、目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるようにレンジビン数とレンジビンの補償間隔により積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたものである。
【００４７】
この発明に係る目標検出装置は、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定するものである。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、９は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路、１０は移動量補償積分回路９によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路である。その他の構成は従来の図１７に示す構成と同等である。
【００４９】
図２は移動量補償積分回路９の内部構成を示すブロック図である。図において、１２は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する積分路設定回路、１３は積分路設定回路１２により設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、そのインコヒーレント積分処理結果を警報回路１０に出力する積分回路である。
【００５０】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作し、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路９に出力される。移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００５１】
このとき、積分路設定回路１２は、次の（１７）式を用いて固定スレッショルドＴｈを計算する。
【数１５】
ここで、Ｎc は初期セルの番号、ｐn （ｘ）は雑音の検波回路出力時の確率密度関数、ｓi,j はセルｃi に通じるｊ番目のパス、ｐ（ｓi,j ）はパスｓi,j を構成するセルの検波出力値の総和、ｉmax はセルｃi に通じる全パス数を示している。
【００５２】
図３は移動量補償積分回路９におけるの入力信号の状況を説明する図であり、図３（ａ）はデータ例、図３（ｂ）は積分路設定例、図３（ｃ）は積分路セルの集合を示しており、３ＣＰＩの間、最大３レンジビン移動する目標を想定した場合のセルの設定例について示している。
【００５３】
また、図４は誤警報確率計算に使用するパスの例を説明する図であり、図４（ａ）はセルｃ1 に通じるパス、図４（ｂ）はセルｃ4 に通じるパス、図４（ｃ）はセルｃ2 に通じるパスをそれぞれ示しており、図３の積分路設定を行った際のセルに通じるパスの例について示している。
【００５４】
図３（ａ）では３ＣＰＩと３レンジビンの範囲におけるセルを示している。１ＣＰＩ目における初期セルを１レンジビンとし、レンジビン移動補償間隔δｒ＝１としたとき、設定される積分路は図３（ｂ）に示す４種類となる。また、４種類の積分路に含まれる全てのセルの集合は図３（ｃ）のようになる。図３（ｃ）では３ＣＰＩ目の左側のセルから順に番号付けをしている。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、セルｃ1 に通じるパスは｛ｃ6 ，ｃ4 ｝の１種類となる。また、図４（ｂ）に示すように、セルｃ4 に通じるパスは｛ｃ6 ｝の１種類となる。さらに、図４（ｃ）に示すように、セルｃ2 に通じるパスは｛ｃ6 ，ｃ4 ｝と｛ｃ6 ，ｃ5 ｝の２種類となる。
【００５６】
以上の要領で各セルに通じるパスを調べ、上記（１７）式を用いて誤警報確率Ｐｆａとなる固定スレッショルドＴｈを計算する。実際に、全てのパスを調べると、次の（１８）式のようになる。
ｓ1,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ4 ｝
ｓ2,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ4 ｝
ｓ2,2 ＝｛ｃ6 ，ｃ5 ｝
ｓ3,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ5 ｝
ｓ4,1 ＝｛ｃ6 ｝
ｓ5,1 ＝｛ｃ6 ｝ （１８）
【００５７】
また、各パスの検波回路出力値に関する積分値を比較したときの最大値は、次の（１９）式のように計算される。
ここで、ｘi はセルｃi の検波回路出力値を示している。
【００５８】
上記（１９）式を上記（１７）式に代入すると、誤警報確率は次の（２０）式により計算される。
【数１６】
ここで、ｐn （ｘ1 ）〜ｐn （ｘ6 ）は、各セルに含まれる雑音成分電力ｘ1 〜ｘ6 の確率密度関数を示している。
【００５９】
移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２は、設定された積分路を積分回路１３に出力すると共に、計算された初期レンジビンに対応した固定スレッショルドＴｈを警報回路１０に出力する。積分回路１３は積分路設定回路１２で設定された積分路に沿ってインコヒーレント積分処理を行い、そのインコヒーレント積分処理結果を警報回路１０に出力する。警報回路１０は積分回路１３からのインコヒーレント積分処理結果を入力し、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドＴｈに基づき目標信号を判定する。
【００６０】
以上のように、この実施の形態１によれば、移動量補償積分回路９が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００６１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１４は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００６２】
図６は移動量補償積分回路１４の内部構成を示すブロック図である。図において、１５は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する選択型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００６３】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１４に出力される。
【００６４】
移動量補償積分回路１４における選択型積分路設定回路１５は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００６５】
図７は目標存在範囲を説明する図であり、選択型積分路設定回路１５において設定される移動量補償範囲について示している。ここでは、便宜的に２次元の状況について示している。図７に示す目標観測位置の確率分布の等高線は、上記（１６）式の正規分布の等高線より計算する。受信ビーム幅と目標存在確率の等高線の関係が図７となるようなアジマス角、エレベーション角を検出し、その角度におけるΔＲの距離範囲に限定して移動量補償を行い積分路を選択する。図７ではｋσの範囲で移動量補償を行う状況について表している。ここで、σは目標存在確率の標準偏差、ｋは適宜設定された係数を示している。
【００６６】
移動量補償積分回路１４における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００６７】
以上のように、この実施の形態２によれば、移動量補償積分回路１４が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００６８】
また、この実施の形態２によれば、移動量補償積分回路１４が目標存在確率の高い領域に限定して積分路を設定することにより、積分路数が少なくなり、積分回路１３におけるインコヒーレント積分の演算量を少なくすることができるという効果が得られる。
【００６９】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１６は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００７０】
図９は移動量補償積分回路１６の内部構成を示すブロック図である。図において、１７は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する誤警報確率調整型積分路設定回路で、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００７１】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１６に出力される。
【００７２】
移動量補償積分回路１６における誤警報確率調整型積分路設定回路１７は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００７３】
一般に、積分路数を多くすると誤警報確率が大きくなり、積分路数を少なくすると誤警報確率が小さくなる。ここで、レンジビン数をＮ、レンジビンの補償間隔をδｒとすると、積分路数はＮ／δｒで示される。そのため、誤警報確率調整型積分路設定回路１７は、所望の誤警報確率が得られるように、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定する。
【００７４】
移動量補償積分回路１６における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００７５】
以上のように、この実施の形態３によれば、移動量補償積分回路１６が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００７６】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１８は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００７７】
図１１は移動量補償積分回路１８の内部構成を示すブロック図である。図において、１９は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００７８】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１８に出力される。
【００７９】
移動量補償積分回路１８における誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路１９は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００８０】
一般に、積分路数を多くすると目標検出確率が大きくなり、積分路数を少なくすると目標検出確率が小さくなる。そこで、誤警報確率と同様に、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定することで、目標検出確率を制御することができる。そのため、誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路１９は、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定する。
【００８１】
ここで、目標検出確率Ｐｄは次の（２１）式により計算される。
【数１７】
ここで、ｒd はＭＣＰＩの間に移動したレンジ数、Ｒrdは想定する移動レンジ数ｒd の全範囲、ｐrd,i（ｘi ）は移動レンジ数ｒd を仮定したときのｉ番目のセルにおける目標検出確率密度関数、ｚrdは移動レンジ数ｒd を仮定したときに定まるＭＣＰＩ目での目標位置、ｐ（ｓi,j ）はパスｓi,j を構造するセルの検波出力値の総和、ｉmax はセルｃi に通じる全パス数を示している。
【００８２】
移動量補償積分回路１８における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００８３】
以上のように、この実施の形態４によれば、移動量補償積分回路１８が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、所望の誤警報確率及び所望の目標検出確率を達成できるという効果が得られる。
【００８４】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５による目標検出装置の構成を示すブロック図である。２０は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００８５】
図１３は移動量補償積分回路２０の内部構成を示すブロック図である。図において、２１は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算する誤警報簡易計算型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００８６】
上記実施の形態１では、移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２が上記（１７）式を用いて固定スレッショルドを計算しているが、このとき、実用的には演算処理負荷が大きく、実際に目標を追尾する過程での実時間処理には向いていない。そこで、この実施の形態５は、実時間処理可能な簡易的な式を用いて固定スレッショルドを計算するものである。
【００８７】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２０に出力される。
【００８８】
移動量補償積分回路２０における誤警報簡易計算型積分路設定回路２１は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、次の（２２）式により各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算して警報回路１０に出力する。
【数１８】
ここで、Ｐfa0 は一つの積分路当たり発生する誤警報確率、Ｎａは積分路数を示している。
【００８９】
ここで、上記（２２）式における一つの積分路当り発生する誤警報確率Ｐfa0 は次の（２３）式により計算する。
【数１９】
ここで、Ｔｈは固定スレッショルド、Ａ（ｘ）＊Ｂ（ｘ）は関数Ａ（ｘ）と関数Ｂ（ｘ）の畳み込み演算を示している。
【００９０】
上記（２２）式と（２３）式を用いて、誤警報簡易計算型積分路設定回路２１は、所望の誤警報確率が得られるように固定スレッショルドを簡易的に計算して警報回路１０に出力する。
【００９１】
移動量補償積分回路２０における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００９２】
以上のように、この実施の形態５によれば、移動量補償積分回路２０が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００９３】
また、この実施の形態５によれば、移動量補償積分回路２０が（２２）式、（２３）式を用いて固定スレッショルドを簡易的に計算することにより、固定スレッショルドの計算を高速に行い実時間処理ができるという効果が得られる。
【００９４】
実施の形態６．
図１４はこの発明の実施の形態６による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、２２は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づきＭＣＰＩ目において目標存在確率の低い領域を含む積分路（以下、目標存在確率の低い領域の積分路）を棄却し、棄却した積分路の演算負荷をＭＣＰＩ目において目標存在確率の高い領域を含む積分路（以下、目標存在確率の高い領域の積分路）目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００９５】
図１５は移動量補償積分回路２２の内部構成を示すブロック図である。図において、２３は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する負荷配分型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００９６】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２２に出力される。
【００９７】
移動量補償積分回路２２における負荷配分型積分路設定回路２３は、予め演算負荷か決められており、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００９８】
図１６は演算負荷の配分例を説明する図であり、積分路数を制限した際の余剰リソースを積分点数に配分した例を示している。図１６では、積分点数が各々２である積分路Ａと積分路Ｂを、積分点数が３である１種類の積分路Ｃに限定している。積分路Ａの和演算回数は１で、積分路Ｂの和演算回数も１であり、積分路Ａと積分路Ｂの和演算回数の合計は２である。また、積分路Ｃの和演算回数も２であり、積分路数を制限する前と積分路数を制限した後の和演算回数は変化していない。
【００９９】
移動量補償積分回路２２における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【０１００】
以上のように、この実施の形態６によれば、負荷配分型積分路設定回路２３が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【０１０１】
また、この実施の形態６によれば、負荷配分型積分路設定回路２３が棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、目標検出確率を改善することができるという効果が得られる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、雑音の上記検波回路出力時の確率密度関数、積分路設定を行った際のセルに通じるパスを構成するセルの検波出力値の総和、セルに通じる全パス数及び初期セルの番号により、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことことにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０３】
この発明によれば、移動量補償積分回路が初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の高い領域を選択して積分路を設定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間の演算負荷を調整して、目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるようにレンジビン数とレンジビンの補償間隔により積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定することにより、所望の誤警報確率及び所望の目標検出確率を達成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の移動量補償積分回路の入力信号の状況を説明する図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の誤警報確率計算に使用するパスの例を説明する図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態２の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態２の目標存在範囲を説明する図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態３の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態６の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態６による演算負荷の配分例を説明する図である。
【図１７】 従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】 従来の復調回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１９】 従来の目標検出装置の復調処理を説明するタイミングチャートである。
【図２０】 従来の目標検出装置による移動量補償積分回路の入力信号の状況を説明する図である。
【図２１】 従来の目標検出装置の移動量補償積分処理を説明するフローチャートである。
【図２２】 従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 変調回路、２ 送信機、３ 送信アンテナ、４ 受信アンテナ、５ 受信機、６ Ａ／Ｄ変換器、７ 復調回路、８ 検波回路、９ 移動量補償積分回路、１０ 警報回路、１１ 追尾回路、１２ 積分路設定回路、１３ 積分回路、１４ 移動量補償積分回路、１５ 選択型積分路設定回路、１６ 移動量補償積分回路、１７ 誤警報確率調整型積分路設定回路、１８ 移動量補償積分回路、１９ 誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路、２０ 移動量補償積分回路、２１ 誤警報簡易計算型積分路設定回路、２２ 移動量補償回路、２３ 負荷配分型積分路設定回路。
【発明の属する技術分野】
この発明はレーダ受信信号から目標検出処理を行う目標検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１７は従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１は送信信号を変調し変調信号を出力する変調回路、２は変調回路１からの変調信号により送信ビームを形成する送信機、３は送信器２からの送信ビームを電波として発射する送信アンテナ、４は送信された電波が目標に反射して生成される目標信号を受信する受信アンテナ、５は受信された目標信号に対して帯域制限、位相検波、増幅を行いアナログ信号を出力する受信機、６は受信機５からのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、７は変調回路１からの変調信号とＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号を入力しレンジビン毎の復調信号を出力する復調回路である。
【０００３】
また、図１７において、８は復調回路７からのレンジビン毎の復調信号を検波して、レンジビン毎の検波信号を出力する検波回路、２４は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを基点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行う移動量補償積分回路、１０は移動量補償積分回路２４によるインコヒーレント積分処理結果と、雑音を誤って目標と判定する誤警報確率を基準に予め設定されている固定スレッショルドとを比較して目標信号を判定する警報回路、１１は警報回路１０により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路である。
【０００４】
図１８は復調回路７の内部構成を示すブロック図である。図において、２５は変調回路１からの変調信号を入力してレンジビン毎に所定時間ずつ遅延させた参照信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器６からのディジタル信号と生成した参照信号とを乗算して乗算結果を出力する参照信号乗算回路、２６は参照信号乗算回路２５から出力されたレンジビン毎の信号についてコヒーレント積分を行い、レンジビン毎に復調信号を出力する復調フィルタである。
【０００５】
次に動作について説明する。
変調回路１は送信信号を変調して変調信号を出力し、送信機２は変調回路１からの変調信号により送信ビームを形成し、送信アンテナ３は送信機２からの送信ビームを電波として発射する。送信信号をｓ0 （ｔ）、変調周期をＴ［ｓ］とすると、送信信号ｓ0 （ｔ）（ｔ：時刻）は次の（１）式で示される。
ｓ0 （ｔ）＝ｓ0 （ｔ＋Ｔ） （１）
【０００６】
受信アンテナ４は送信された電波が目標に反射して生成される目標信号を受信し、受信機５は受信された目標信号に対して帯域制限、位相検波、増幅を行いアナログ信号を出力する。また、受信機５により受信信号の受信機雑音が重畳される。Ａ／Ｄ変換器６は受信機５からのアナログ信号をディジタル信号に変換し、復調回路７は変調回路１からの変調信号とＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号を入力し、コヒーレント積分を行ってレンジビン毎の復調信号を出力する。
【０００７】
Ａ／Ｄ変換器６のサンプリング周期をＴ／Ｎとすると、復調回路７は一般的に次の（２）式に従って復調処理を行う。
【数１】
【０００８】
図１８に示すレンジビン毎に構成された参照信号乗算回路２５−１〜２５−Ｎは、変調回路１から送信された変調信号と同一の変調信号を入力して、それぞれ所定時間ずつ遅延させた参照信号を生成し、Ａ／Ｄ変換器６からのディジタル信号と生成した参照信号とを乗算して乗算結果を出力する。
【０００９】
図１９は復調回路７における復調処理を説明するタイミングチャートであり、ここでは、送信信号と受信信号に関するタイミングチャートと、送信信号と各参照信号の対応関係を示している。復調回路７における各参照信号乗算回路２５−１〜２５−Ｎは、図１９に示すように、変調回路１からの変調信号により、それぞれサンプリング周期Ｔ／Ｎずつ遅らせた参照信号１〜Ｎを生成する。図１９では目標がｊレンジビンに存在し、電波を送信してからｊＴ／Ｎ［ｓ］だけ遅れて受信アンテナ４により受信されている状況を表している。
【００１０】
このとき、ｊレンジビンのｋサンプリング目の参照信号ｓr,j （ｋ）は次の（３）式により示される。
【数２】
【００１１】
ｊレンジビンに存在する目標信号は、ｊレンジビンの参照信号により復調される。すなわち、参照信号乗算回路２５−ｊは、次の（４）式によりＡ／Ｄ変換器６からのディジタル信号とｊレンジビンの参照信号とを複素乗算する。
【数３】
【００１２】
そして、復調フィルタ２６−ｊは、次の（５）式によりコヒーレント積分を行いｊレンジビンの復調信号ｓ3,j を出力する。
【数４】
ｊレンジビンに目標が存在した場合には、ｊレンジビンの復調信号ｓ3,j に目標信号成分が積分されている。復調回路７からのレンジビン毎の復調信号は検波回路８に出力される。検波回路８は入力したレンジビン毎の復調信号を検波し、レンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２４に出力される。移動量補償積分回路２４は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを基点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行う。
【００１４】
移動量補償積分回路２４は、以上の処理を１ＣＰＩ（Coherent Processing Interval）単位として、あらかじめ設定しておいたＭ回行う。この時点で移動量補償積分回路２４には、ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）ＣＰＩにおけるｊ（１≦ｊ≦Ｎ）レンジビンの復調信号ｓi,j が２次元データとして蓄えられている。目標信号は２次元領域上を移動する。
【００１５】
図２０は移動量補償積分回路２４の入力信号の状況を説明する図である。図２０ではＭ＝Ｎ＝３のときに、１ＣＰＩあたり１レンジビン移動する目標信号成分の変化を表している。図２０ではｓi,j をｉＣＰＩ目におけるｊレンジビンのセルとして表している。斜線部分が目標信号成分を表している。
【００１６】
図２１は移動量補償積分処理を説明するフローチャートである。図２１に示す処理手順では、レーダ方向に接近している、すなわち、ＣＰＩと伴にレンジビン番号が減少する目標の検出を対象としている。ステップＳＴ１１において、ＣＰＩ数Ｍ、レンジビン数Ｎをそれぞれ設定する。また、レンジビンの補償間隔δｒを設定する。この場合、目標はレーダ方向に接近しているので、レンジビンの補償間隔δｒは負である。
【００１７】
ステップＳＴ１２において、１ＣＰＩ目において目標信号の存在を仮定する初期レンジビンｒｎをＮに設定する。ステップＳＴ１３において、目標のレンジ移動量ｄｒの初期値を０と設定し、レンジビンの補償間隔δｒを単位とした移動レンジｊａを１と設定する。
【００１８】
ステップＳＴ１４において、次の（６）式を用いてｉＣＰＩに目標信号成分の存在するレンジｒ0 （ｉ）を計算する。
【数５】
【００１９】
ステップＳＴ１５において、次の（７）式を用いて、ＭＣＰＩでｄｒレンジビンだけ移動する目標に関するインコヒーレント積分ＰＤＩ（Post Detection Integration）の値Ｐ（ｒｎ，ｊａ）を計算する。
【数６】
【００２０】
ステップＳＴ１６において、ＭＣＰＩあたりの目標のレンジビン移動量ｄｒをδｒだけ増加する。ステップＳＴ１７において、ＭＣＰＩにおける目標のレンジ移動量ｄｒがｒｎより大きいときは、次のステップＳＴ１９に移行する。また、そうでない場合はステップＳＴ１８において、移動レンジｊａをインクリメントして、上記ステップＳＴ１４からＳＴ１７までの処理を繰り返す。
【００２１】
ステップＳＴ１９において、目標の初期レンジビンｒｎを１だけ減少し、ステップＳＴ２０において、目標の初期レンジビンｒｎ＜１の場合は処理を終了し、そうでない場合は上記ステップＳＴ１３からＳＴ２０までの処理を繰り返す。
【００２２】
移動量補償積分回路２４からはＰ（ｒｎ，ｊａ）（１≦ｒｎ≦Ｎ，１≦ｊａ≦Ｎ／δｒ）の２次元データが警報回路１０に出力される。警報回路１０では、Ｍ点のインコヒーレント積分処理を想定し、固定スレッショルドを設定している。すなわち、雑音についてＭ点のインコヒーレント積分処理を行った値が、固定スレッショルドを越える確率を誤警報確率とし、その誤警報確率が所望値となるように固定スレッショルドが設定されている。
【００２３】
警報回路１０は移動量補償積分回路２４から出力されたＰ（ｒｎ，ｊａ）の各成分と固定スレッショルドを比較し、固定スレッショルドを越えた成分を目標信号と判定する。Ｐ（ｒｎ０，ｊ０）が固定スレッショルドを越えた場合、初期レンジビンｒｎ０からＭＣＰＩの間にｊ０ δｒレンジだけ移動する目標が存在すると判定される。
【００２４】
以上の処理は各アジマス角、エレベーション角毎に行われ、警報回路１０での検出目標については、アジマス角、エレベーション角、距離（検出目標の１ＣＰＩ目における位置を距離とする）の３次元のデータが得られる。この処理はＳＰＩ（Signal Processing Interval）単位で行われ、１ＳＰＩ毎にこの３次元の観測データは追尾回路１１に出力されて追尾処理が行われる。
【００２５】
追尾回路１１は等速度運動を行っている目標を想定して追尾処理を行う。アジマス角、エレベーション角、距離の３次元データから、次の（８）式を用いてｘ，ｙ，ｚの３次元データに変換する。
ｘ＝ＲｃｏｓＥｌｃｏｓＡｚ
ｙ＝ＲｃｏｓＥｌｓｉｎＡｚ
ｚ＝ＲｓｉｎＥｌ （８）
ここで、Ｒは目標距離、Ｅｌはエレベーション角、Ａｚはアジマス角を示している。
【００２６】
また、等速度運動を想定した目標運動モデルは、次の（９）式の状態方程式により示される。
【数７】
また、目標信号の観測モデルは次の（１０）式により示される。観測雑音は、角度（アジマス角、エレベーション角）の観測誤差、距離の観測誤差をｘ−ｙ−ｚ座標系における観測誤差に変換して計算される。
【数８】
上記（１０）式では、各ＳＰＩにおいて目標の位置が観測されるモデルを表している。ｋ−１ＳＰＩ目の平滑値ｘハットｋ−１とその誤差共分散行列Ｐハットｋ−１が与えられたとき、次の（１１）式を用いてｋＳＰＩ目の予測値ｘチルダｋを計算することで、ｋＳＰＩ目における目標の予測位置が計算される。
【数９】
また、次の（１２）式を用いて、ｘチルダｋの誤差共分散行列Ｐチルダｋを計算する。Ｐチルダｋは６行６列の行列となっている。
【数１０】
次の（１３）式を用いてｋＳＰＩ目におけるカルマンゲインＫk を計算する。
【数１１】
【００３１】
次の（１４）式を用いて、ｋＳＰＩ目におけるｘの平滑値ｘハットｋを計算する。
【数１２】
そして、次の（１５）式を用いて、ｘハットｋの誤差共分散行列Ｐハットｋを計算する。
【数１３】
【００３３】
また、ｋ＋１→ｋとして、（１１）式を用いて、次のＳＰＩの予測値を計算する。以降、同様の手順により各ＳＰＩにおける目標の予測位置とその誤差分散が計算される。実際の目標が（９）式で表される運動モデルに従って運動しており、（１０）式で表される観測モデルに従って目標信号が観測されるとき、ｋ−１ＳＰＩまでの観測データを用い、カルマンフィルタ処理を行った結果、ｋＳＰＩ目における目標観測位置ｚk の確率分布は、次の（１６）式で表される確率密度関数ｐs （ｚk ）の正規分布となる。
【数１４】
【００３４】
追尾回路１１は、各ＳＰＩ毎に目標位置と速度の平滑値、平滑誤差共分散行列、目標位置と速度の予測値、予測誤差共分散行列、目標信号電力を出力する。
【００３５】
図２２は特開平１０−６８７７１号公報に開示された従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、２７は入力信号についてコヒーレント積分処理を行い、時間領域の信号成分からドップラー周波数領域の信号成分に変換するコヒーレント積分回路、２８は目標のドップラー周波数の移動（加速度）を考慮してインコヒーレント積分を行う加速度補償積分回路である。その他の構成は図１７に示す構成と同等のものである。
【００３６】
図２２に示す信号処理系では、ドップラー周波数の変化する（加速度を有する）目標のドップラー速度を補償しながら、インコヒーレント積分を行っている。復調回路７からの復調信号はコヒーレント積分回路２７により、ドップラー周波数領域の信号成分に変換される。検波回路８からの検波信号は時間とドップラー周波数の２次元データとなり、目標信号はこの２次元領域上を移動する。
【００３７】
加速度補償積分回路２８では、時間とドップラー周波数の２次元データに対して図２１に示すフローチャートに従って（時間領域をドップラー周波数領域に置き換えて）インコヒーレント積分処理を行う。その結果、加速度を有する目標についてもインコヒーレント積分され目標検出性能が改善される。
【００３８】
また、従来の目標検出装置として、特開平８−１７９０３７号公報に開示されたレーダ装置がある。これは、目標のレンジビン移動を考慮して、インコヒーレント処理を行うことで目標検出性能の改善を図るものである。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】
一般に移動量補償積分回路２４におけるインコヒーレント積分路数が増加すると誤警報確率が増加するが、従来のレーダ装置は以上のように構成され、移動量補償積分回路２４におけるインコヒーレント積分路数に無関係に、警報回路１０では積分路数を１としたときに発生する誤警報確率を基に固定スレッショルドを設定しているため、警報回路１０において所望の誤警報確率とならないという課題があった。
【００４０】
また、特開平１０−６８７７１号公報や特開平８−１７９０３７号公報に開示された目標検出装置では、積分路数の増加に伴う誤警報確率の増加を考慮した固定スレッショルドの設定については具体的に言及されていない。
【００４１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、インコヒーレント積分路数が増加しても、移動量補償積分回路において初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを設定し、所望の誤警報確率を達成できる目標検出装置を得ることを目的とする。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る目標検出装置は、目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、雑音の上記検波回路出力時の確率密度関数、積分路設定を行った際のセルに通じるパスを構成するセルの検波出力値の総和、セルに通じる全パス数及び初期セルの番号により、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたものである。
【００４３】
この発明に係る目標検出装置は、移動量補償積分回路が初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算するものである。
【００４４】
この発明に係る目標検出装置は、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の高い領域を選択して積分路を設定するものである。
【００４５】
この発明に係る目標検出装置は、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間の演算負荷を調整して、目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定するものである。
【００４６】
この発明に係る目標検出装置は、目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるようにレンジビン数とレンジビンの補償間隔により積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたものである。
【００４７】
この発明に係る目標検出装置は、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定するものである。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、９は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路、１０は移動量補償積分回路９によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路である。その他の構成は従来の図１７に示す構成と同等である。
【００４９】
図２は移動量補償積分回路９の内部構成を示すブロック図である。図において、１２は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する積分路設定回路、１３は積分路設定回路１２により設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、そのインコヒーレント積分処理結果を警報回路１０に出力する積分回路である。
【００５０】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作し、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路９に出力される。移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００５１】
このとき、積分路設定回路１２は、次の（１７）式を用いて固定スレッショルドＴｈを計算する。
【数１５】
【００５２】
図３は移動量補償積分回路９におけるの入力信号の状況を説明する図であり、図３（ａ）はデータ例、図３（ｂ）は積分路設定例、図３（ｃ）は積分路セルの集合を示しており、３ＣＰＩの間、最大３レンジビン移動する目標を想定した場合のセルの設定例について示している。
【００５３】
また、図４は誤警報確率計算に使用するパスの例を説明する図であり、図４（ａ）はセルｃ1 に通じるパス、図４（ｂ）はセルｃ4 に通じるパス、図４（ｃ）はセルｃ2 に通じるパスをそれぞれ示しており、図３の積分路設定を行った際のセルに通じるパスの例について示している。
【００５４】
図３（ａ）では３ＣＰＩと３レンジビンの範囲におけるセルを示している。１ＣＰＩ目における初期セルを１レンジビンとし、レンジビン移動補償間隔δｒ＝１としたとき、設定される積分路は図３（ｂ）に示す４種類となる。また、４種類の積分路に含まれる全てのセルの集合は図３（ｃ）のようになる。図３（ｃ）では３ＣＰＩ目の左側のセルから順に番号付けをしている。
【００５５】
図４（ａ）に示すように、セルｃ1 に通じるパスは｛ｃ6 ，ｃ4 ｝の１種類となる。また、図４（ｂ）に示すように、セルｃ4 に通じるパスは｛ｃ6 ｝の１種類となる。さらに、図４（ｃ）に示すように、セルｃ2 に通じるパスは｛ｃ6 ，ｃ4 ｝と｛ｃ6 ，ｃ5 ｝の２種類となる。
【００５６】
以上の要領で各セルに通じるパスを調べ、上記（１７）式を用いて誤警報確率Ｐｆａとなる固定スレッショルドＴｈを計算する。実際に、全てのパスを調べると、次の（１８）式のようになる。
ｓ1,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ4 ｝
ｓ2,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ4 ｝
ｓ2,2 ＝｛ｃ6 ，ｃ5 ｝
ｓ3,1 ＝｛ｃ6 ，ｃ5 ｝
ｓ4,1 ＝｛ｃ6 ｝
ｓ5,1 ＝｛ｃ6 ｝ （１８）
【００５７】
また、各パスの検波回路出力値に関する積分値を比較したときの最大値は、次の（１９）式のように計算される。
【００５８】
上記（１９）式を上記（１７）式に代入すると、誤警報確率は次の（２０）式により計算される。
【数１６】
【００５９】
移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２は、設定された積分路を積分回路１３に出力すると共に、計算された初期レンジビンに対応した固定スレッショルドＴｈを警報回路１０に出力する。積分回路１３は積分路設定回路１２で設定された積分路に沿ってインコヒーレント積分処理を行い、そのインコヒーレント積分処理結果を警報回路１０に出力する。警報回路１０は積分回路１３からのインコヒーレント積分処理結果を入力し、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドＴｈに基づき目標信号を判定する。
【００６０】
以上のように、この実施の形態１によれば、移動量補償積分回路９が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００６１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１４は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００６２】
図６は移動量補償積分回路１４の内部構成を示すブロック図である。図において、１５は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する選択型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００６３】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１４に出力される。
【００６４】
移動量補償積分回路１４における選択型積分路設定回路１５は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００６５】
図７は目標存在範囲を説明する図であり、選択型積分路設定回路１５において設定される移動量補償範囲について示している。ここでは、便宜的に２次元の状況について示している。図７に示す目標観測位置の確率分布の等高線は、上記（１６）式の正規分布の等高線より計算する。受信ビーム幅と目標存在確率の等高線の関係が図７となるようなアジマス角、エレベーション角を検出し、その角度におけるΔＲの距離範囲に限定して移動量補償を行い積分路を選択する。図７ではｋσの範囲で移動量補償を行う状況について表している。ここで、σは目標存在確率の標準偏差、ｋは適宜設定された係数を示している。
【００６６】
移動量補償積分回路１４における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００６７】
以上のように、この実施の形態２によれば、移動量補償積分回路１４が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき目標存在確率の高い領域に限定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００６８】
また、この実施の形態２によれば、移動量補償積分回路１４が目標存在確率の高い領域に限定して積分路を設定することにより、積分路数が少なくなり、積分回路１３におけるインコヒーレント積分の演算量を少なくすることができるという効果が得られる。
【００６９】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１６は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００７０】
図９は移動量補償積分回路１６の内部構成を示すブロック図である。図において、１７は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する誤警報確率調整型積分路設定回路で、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００７１】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１６に出力される。
【００７２】
移動量補償積分回路１６における誤警報確率調整型積分路設定回路１７は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００７３】
一般に、積分路数を多くすると誤警報確率が大きくなり、積分路数を少なくすると誤警報確率が小さくなる。ここで、レンジビン数をＮ、レンジビンの補償間隔をδｒとすると、積分路数はＮ／δｒで示される。そのため、誤警報確率調整型積分路設定回路１７は、所望の誤警報確率が得られるように、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定する。
【００７４】
移動量補償積分回路１６における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００７５】
以上のように、この実施の形態３によれば、移動量補償積分回路１６が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００７６】
実施の形態４．
図１０はこの発明の実施の形態４による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、１８は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００７７】
図１１は移動量補償積分回路１８の内部構成を示すブロック図である。図において、１９は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００７８】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路１８に出力される。
【００７９】
移動量補償積分回路１８における誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路１９は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００８０】
一般に、積分路数を多くすると目標検出確率が大きくなり、積分路数を少なくすると目標検出確率が小さくなる。そこで、誤警報確率と同様に、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定することで、目標検出確率を制御することができる。そのため、誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路１９は、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき、所望の目標検出確率が得られるように、レンジビン数Ｎとレンジビンの補償間隔δｒにより積分路数を決定する。
【００８１】
ここで、目標検出確率Ｐｄは次の（２１）式により計算される。
【数１７】
【００８２】
移動量補償積分回路１８における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００８３】
以上のように、この実施の形態４によれば、移動量補償積分回路１８が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、所望の誤警報確率及び所望の目標検出確率を達成できるという効果が得られる。
【００８４】
実施の形態５．
図１２はこの発明の実施の形態５による目標検出装置の構成を示すブロック図である。２０は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００８５】
図１３は移動量補償積分回路２０の内部構成を示すブロック図である。図において、２１は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算する誤警報簡易計算型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００８６】
上記実施の形態１では、移動量補償積分回路９における積分路設定回路１２が上記（１７）式を用いて固定スレッショルドを計算しているが、このとき、実用的には演算処理負荷が大きく、実際に目標を追尾する過程での実時間処理には向いていない。そこで、この実施の形態５は、実時間処理可能な簡易的な式を用いて固定スレッショルドを計算するものである。
【００８７】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２０に出力される。
【００８８】
移動量補償積分回路２０における誤警報簡易計算型積分路設定回路２１は、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、次の（２２）式により各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算して警報回路１０に出力する。
【数１８】
【００８９】
ここで、上記（２２）式における一つの積分路当り発生する誤警報確率Ｐfa0 は次の（２３）式により計算する。
【数１９】
【００９０】
上記（２２）式と（２３）式を用いて、誤警報簡易計算型積分路設定回路２１は、所望の誤警報確率が得られるように固定スレッショルドを簡易的に計算して警報回路１０に出力する。
【００９１】
移動量補償積分回路２０における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【００９２】
以上のように、この実施の形態５によれば、移動量補償積分回路２０が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【００９３】
また、この実施の形態５によれば、移動量補償積分回路２０が（２２）式、（２３）式を用いて固定スレッショルドを簡易的に計算することにより、固定スレッショルドの計算を高速に行い実時間処理ができるという効果が得られる。
【００９４】
実施の形態６．
図１４はこの発明の実施の形態６による目標検出装置の構成を示すブロック図である。図において、２２は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づきＭＣＰＩ目において目標存在確率の低い領域を含む積分路（以下、目標存在確率の低い領域の積分路）を棄却し、棄却した積分路の演算負荷をＭＣＰＩ目において目標存在確率の高い領域を含む積分路（以下、目標存在確率の高い領域の積分路）目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路である。その他の構成は実施の形態１の図１に示す構成と同等である。
【００９５】
図１５は移動量補償積分回路２２の内部構成を示すブロック図である。図において、２３は検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する負荷配分型積分路設定回路であり、積分回路１３は実施の形態１の図２に示すものと同等である。
【００９６】
次に動作について説明する。
変調回路１、送信機２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信機５、Ａ／Ｄ変換器６、復調回路７、検波回路８は、図１７に示す従来例と同様に動作して、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号が移動量補償積分回路２２に出力される。
【００９７】
移動量補償積分回路２２における負荷配分型積分路設定回路２３は、予め演算負荷か決められており、検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が上記（１６）式で求めた目標観測位置ｚk の確率分布ｐs （ｚk ）に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定して積分回路１３に出力すると共に、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算して警報回路１０に出力する。
【００９８】
図１６は演算負荷の配分例を説明する図であり、積分路数を制限した際の余剰リソースを積分点数に配分した例を示している。図１６では、積分点数が各々２である積分路Ａと積分路Ｂを、積分点数が３である１種類の積分路Ｃに限定している。積分路Ａの和演算回数は１で、積分路Ｂの和演算回数も１であり、積分路Ａと積分路Ｂの和演算回数の合計は２である。また、積分路Ｃの和演算回数も２であり、積分路数を制限する前と積分路数を制限した後の和演算回数は変化していない。
【００９９】
移動量補償積分回路２２における積分回路１３と、警報回路１０、追尾回路１１は実施の形態１と同様に動作する。
【０１００】
以上のように、この実施の形態６によれば、負荷配分型積分路設定回路２３が検波回路８からのレンジビン毎の検波信号を入力し、追尾回路１１が求めた目標観測位置の確率分布に基づき目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間で負荷を調整して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算し、警報回路１０がインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果が得られる。
【０１０１】
また、この実施の形態６によれば、負荷配分型積分路設定回路２３が棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、目標検出確率を改善することができるという効果が得られる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、雑音の上記検波回路出力時の確率密度関数、積分路設定を行った際のセルに通じるパスを構成するセルの検波出力値の総和、セルに通じる全パス数及び初期セルの番号により、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことことにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０３】
この発明によれば、移動量補償積分回路が初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の高い領域を選択して積分路を設定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間の演算負荷を調整して、目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定することにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるようにレンジビン数とレンジビンの補償間隔により積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことにより、インコヒーレント積分路数が増加しても、所望の誤警報確率を達成できるという効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、移動量補償積分回路が、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定することにより、所望の誤警報確率及び所望の目標検出確率を達成できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の移動量補償積分回路の入力信号の状況を説明する図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の誤警報確率計算に使用するパスの例を説明する図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図６】 この発明の実施の形態２の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図７】 この発明の実施の形態２の目標存在範囲を説明する図である。
【図８】 この発明の実施の形態３による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】 この発明の実施の形態３の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】 この発明の実施の形態４による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態４の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態５の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６による目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態６の移動量補償積分回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態６による演算負荷の配分例を説明する図である。
【図１７】 従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】 従来の復調回路の内部構成を示すブロック図である。
【図１９】 従来の目標検出装置の復調処理を説明するタイミングチャートである。
【図２０】 従来の目標検出装置による移動量補償積分回路の入力信号の状況を説明する図である。
【図２１】 従来の目標検出装置の移動量補償積分処理を説明するフローチャートである。
【図２２】 従来の目標検出装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 変調回路、２ 送信機、３ 送信アンテナ、４ 受信アンテナ、５ 受信機、６ Ａ／Ｄ変換器、７ 復調回路、８ 検波回路、９ 移動量補償積分回路、１０ 警報回路、１１ 追尾回路、１２ 積分路設定回路、１３ 積分回路、１４ 移動量補償積分回路、１５ 選択型積分路設定回路、１６ 移動量補償積分回路、１７ 誤警報確率調整型積分路設定回路、１８ 移動量補償積分回路、１９ 誤警報確率／目標検出確率調整型積分路設定回路、２０ 移動量補償積分回路、２１ 誤警報簡易計算型積分路設定回路、２２ 移動量補償回路、２３ 負荷配分型積分路設定回路。
Claims (6)
- 目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、
この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、
この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に所望の誤警報確率が得られるように、雑音の上記検波回路出力時の確率密度関数、積分路設定を行った際のセルに通じるパスを構成するセルの検波出力値の総和、セルに通じる全パス数及び初期セルの番号により、初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、
この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことを特徴とする目標検出装置。 - 移動量補償積分回路が初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを、各積分路の積分結果が無相関であると近似させることで簡易的に計算することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。
- 警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、
移動量補償積分回路が、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の高い領域を選択して積分路を設定することを特徴とする請求項１記載の目標検出装置。 - 移動量補償積分回路が、追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、目標存在確率の低い領域の積分路を棄却し、棄却した積分路の演算負荷を目標存在確率の高い領域の積分路における積分点数増加に転用することで、積分路数と積分点数との間の演算負荷を調整して、目標存在確率の高い領域の積分路と積分点数を設定することを特徴とする請求項３記載の目標検出装置。
- 目標に反射して生成された目標信号をレンジビン毎に復調する復調回路と、
この復調回路からのレンジビン毎の復調信号を検波する検波回路と、
この検波回路からのレンジビン毎の検波信号を入力し、所望の誤警報確率が得られるようにレンジビン数とレンジビンの補償間隔により積分路数を決定して、初期レンジビンを起点とする目標が移動すると想定される積分路を設定し、設定された積分路におけるインコヒーレント積分処理を行い、設定された積分路を基に初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを計算する移動量補償積分回路と、
この移動量補償積分回路によるインコヒーレント積分処理結果と上記初期レンジビンに対応した固定スレッショルドを比較して目標信号を判定する警報回路とを備えたことを特徴とする目標検出装置。 - 警報回路により判定された目標信号の追尾処理を行い目標の位置を推定する追尾回路を備え、
移動量補償積分回路が、所望の誤警報確率が得られるように、かつ、上記追尾回路からの目標観測位置の確率分布に基づき、所望の目標検出確率が得られるように積分路数を決定することを特徴とする請求項５記載の目標検出装置。
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