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公開番号2024066635
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-16
出願番号2022176159
出願日2022-11-02
発明の名称レーダシステム及びレーダ信号処理方法
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G01S 7/292 20060101AFI20240509BHJP(測定;試験)
要約【課題】 低S/Nの目標物を精度よく検出する。
【解決手段】 実施形態に係るレーダシステムは、レーダ受信信号を複数の周波数帯域に分割し、分割された帯域毎にパルス圧縮して複数の圧縮信号を生成し、前記複数の圧縮信号についてそれぞれ目標物の検出を行い、それぞれの検出結果を出力する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
レーダ受信信号を複数の周波数帯域に分割し、分割された帯域毎にパルス圧縮して複数の圧縮信号を生成する帯域分割処理手段と
前記複数の圧縮信号についてそれぞれ目標物の検出を行い、それぞれの検出結果を出力する検出手段と
を具備するレーダシステム。
続きを表示(約 760 文字)【請求項2】
前記帯域分割処理手段は、前記周波数帯域を分割するときに前記レーダ受信信号のデータに一定値を埋める処理を行う請求項1記載のレーダシステム。
【請求項3】
前記検出手段は、前記分割された帯域毎のパルス圧縮処理後のデータをそれぞれ大域的な特徴を学習した機械学習ベースで前記目標物の検出を行う請求項1記載のレーダシステム。
【請求項4】
前記帯域分割処理手段は、前記分割された帯域毎にパルス圧縮して複数パターンの圧縮信号を生成し、
前記検出手段は、前記複数パターンの圧縮信号について、前記機械学習ベースでそれぞれ目標物の検出を行い、それぞれの検出結果を統合して出力する、
請求項3記載のレーダシステム。
【請求項5】
前記帯域分割処理手段は、前記分割された帯域毎にパルス圧縮して複数パターンの圧縮信号を生成し、
前記検出手段は、前記複数パターンの圧縮信号について、前記機械学習ベースで目標物を検出して直接出力する、
請求項3記載のレーダシステム。
【請求項6】
前記機械学習ベースによって学習する大域的な特徴は、データ間の相関性とノイズ分布を特徴として学習する、請求項3記載のレーダシステム。
【請求項7】
前記圧縮信号は、距離、位置、ドップラ周波数のいずれかの次元を1つ以上含む、請求項1記載のレーダシステム。
【請求項8】
レーダ受信信号を複数の周波数帯域に分割し、
分割された帯域毎にパルス圧縮して複数の圧縮信号を生成し、
前記複数の圧縮信号についてそれぞれ目標物の検出を行い、
それぞれの検出結果を出力する
レーダ信号処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本実施形態は、レーダシステム及びレーダ信号処理方法に関する。
続きを表示(約 1,200 文字)【背景技術】
【0002】
レーダ装置では、S/Nを改善する手法として、一般的に複数のパルスを積分する手法を採用し、パルス間における離散フーリエ変換または振幅ビデオの平均処理を実施する。そのため、積分処理に用いるパルス数が多いほどS/Nは向上する。
【0003】
具体的には、積分処理によりS/Nを改善した後に、CFAR(Constant False Alarm Rate)処理により誤検出確率を一定にする。そして、誤検出確率が所望の値になるような閾値で検出処理を実施する。検出率はS/Nに依存するため、所望の検出率が得られるように積分パルス数を設定する。
【0004】
ここで、検出対象の目標が小さい場合や遠距離に存在する場合、低S/N信号を扱うことになる。低S/N信号の場合、積分処理を実施しても十分な強度を得ることができず、検出処理にいて閾値を下回り検出が困難になる。また、検出閾値を下げると、ノイズを検出することにより誤検出が発生する。
【0005】
この対策として、積分処理に用いるパルス数を増加させることで積分処理後のS/Nを向上させることができるが、1つの方位あたりのデータ取得に要する時間が増加する。つまり、捜索範囲全体の更新レートの低下につながる。これは目標が高速である場合や、目標の動きを注視する必要がある場合に問題となる。
【0006】
また、S/Nの向上として、空中線の開口面積や送信電力を大きくすることも考えられるが、空中線の搭載等の制約により限度がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特開2021-015079号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
以上述べたように、従来のレーダシステムは、低S/Nの目標物の検出に際して、積分処理を実施しても十分な強度を得られず、検出閾値を下げればノイズ検出による誤検出が多発し、積分パルス数を増加すればデータ取得時間が増大し、空中線の開口面積や送信電力を大きくすれば搭載困難となる。
【0009】
本実施形態の課題は、低S/Nの目標物の検出に際して、積分処理を実施しても十分な強度を得られない場合でも、ノイズ検出による誤検出、データ取得時間の増大、空中線の開口面積や送信電力の大型化を招くことなく、低S/Nの目標物を精度よく検出することのできるレーダシステム及びレーダ信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、実施形態に係るレーダシステムによれば、レーダ受信信号を複数の周波数帯域に分割し、分割された帯域毎にパルス圧縮して複数の圧縮信号を生成し、前記複数の圧縮信号についてそれぞれ目標物の検出を行い、それぞれの検出結果を出力するように構成される。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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