JP2001194455A - Radar signal processor - Google Patents

Radar signal processor

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JP2001194455A
JP2001194455A JP2000005654A JP2000005654A JP2001194455A JP 2001194455 A JP2001194455 A JP 2001194455A JP 2000005654 A JP2000005654 A JP 2000005654A JP 2000005654 A JP2000005654 A JP 2000005654A JP 2001194455 A JP2001194455 A JP 2001194455A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a signal processor which can obtain a high-resolution image by extracting only an imaging indication position, when a plurality of targets exist. SOLUTION: First, all data are cut out at a data cutting-out part, and range addition is performed conforming to resolution at a range addition part. A phase compensating part performs phase compensation by using set resolution and vibrating data. An azimuth compression part performs processing by using the set resolution and the vibrating data. A second display part performs log transformation of output data of a detection part and displays the results. Concerning a target confirmed by the second display part, imaging indication of high resolution is performed, and a target position and resolution are outputted to a parameter operating part, which operates parameter, such as the number of range bins and the number of pulses from the target position, the resolution, the vibrating data and a target size as the output of the target detecting part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、航空機等の飛し
ょう体に搭載される合成開口レーダのレーダ信号処理装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar apparatus for a synthetic aperture radar mounted on a flying object such as an aircraft.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は、例えばMerrill Sko
lnik著 Radar Handbookに示された
従来の合成開口レーダ処理装置の構成ブロック図であ
る。図7において1は受信データ、2は信号処理部、3
はレンジ圧縮部、4はメモリ部、5は位相補償部、6は
動揺データ、7はアジマス圧縮部、8は検波部、9は表
示部である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows, for example, Merrill Sko
1 is a configuration block diagram of a conventional synthetic aperture radar processing apparatus shown in Radar Handbook by Innik. In FIG. 7, 1 is received data, 2 is a signal processing unit, 3
Is a range compression unit, 4 is a memory unit, 5 is a phase compensation unit, 6 is fluctuation data, 7 is an azimuth compression unit, 8 is a detection unit, and 9 is a display unit.

【0003】次に動作について説明する。受信データ1
は合成開口レーダから観測領域へパルス変調がかかった
信号が送信され、その観測領域から反射された反射波で
ある。この受信データ1をレンジ圧縮部3にて圧縮する
ことによりレンジ方向の高分解能化を行う。そしてメモ
リ部4にて合成開口時間分のパルスデータを蓄える。パ
ルス数は数1で求められる。
Next, the operation will be described. Receive data 1
Is a reflected wave transmitted from the synthetic aperture radar to the observation region, where the pulse-modulated signal is transmitted. The reception data 1 is compressed by the range compression unit 3 to increase the resolution in the range direction. Then, the memory unit 4 stores pulse data for the synthetic aperture time. The number of pulses is obtained by Equation 1.

【0004】[0004]

【数1】 (Equation 1)

【0005】数1ではアンテナビームを目標に向けてス
タビライズすることによりアジマス分解能の向上を図る
方式を考える。数1においてθは合成開口角、λは波
長、Δrは分解能、ψはスクイント角、Rは自機から目
標までの距離、rは合成開口長、Vは自機速度、PRI
はパルス繰り返し間隔である。これらのジオメトリを図
8に示す。図8においてAは自機位置、Bは目標画像化
エリアである。
In equation (1), a method for improving the azimuth resolution by stabilizing an antenna beam toward a target is considered. In Equation 1, θ is the synthetic aperture angle, λ is the wavelength, Δr is the resolution, ψ is the squint angle, R is the distance from the own machine to the target, r is the synthetic aperture length, V is the own machine speed, PRI
Is the pulse repetition interval. These geometries are shown in FIG. In FIG. 8, A is the position of the own device, and B is the target imaging area.

【0006】次に位相補償部5にて機体の動揺を表す速
度、x、y、z位置等の時々刻々と変化する動揺データ
6を使用してフライトパスからの位相ずれを補償する位
相補償を行い、アジマス圧縮部7では動揺データ6を使
用してフライトパスからの距離ずれの補償を行うと共に
アジマス方向の圧縮を行う。そして検波部8にて2乗検
波を行い、表示部12ではlog変換を行って2次元画
像を表示する。
Next, the phase compensator 5 performs phase compensation for compensating for a phase shift from the flight path using the momentary data 6 such as the velocity, x, y, and z positions representing the motion of the aircraft. Then, the azimuth compression unit 7 performs compensation in the azimuth direction while compensating for the distance deviation from the flight path using the fluctuation data 6. The detection unit 8 performs square detection, and the display unit 12 performs log conversion to display a two-dimensional image.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来のレーダ信号処理
装置は、以上のように構成されているので、分解能の高
い画像を得る場合にはデータ処理量が大きくなるという
問題があった。
Since the conventional radar signal processing apparatus is configured as described above, there is a problem that the amount of data processing becomes large when an image with high resolution is obtained.

【0008】また、分解能の高い画像を得る場合には処
理時間が長くなるという問題があった。
Further, there is a problem that the processing time becomes long when an image with a high resolution is obtained.

【0009】また、分解能の高い画像を得る場合には合
成開口時間が長いため目標に電波を照射し続けられない
という問題点があった。
In addition, when an image with a high resolution is obtained, there is a problem that the target cannot be continuously irradiated with radio waves because the synthetic aperture time is long.

【0010】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、低分解能画像で目標を検出し、次
に、目標の存在エリアのみ高分解能の画像再生処理を行
うことにより広域を高分解能で処理するよりデータ処理
量を減らすレーダ信号処理装置を得ることを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and detects a target in a low-resolution image, and then performs high-resolution image reproduction processing only in an area where the target exists to expand a wide area. It is an object of the present invention to obtain a radar signal processing device that reduces the amount of data processing compared to processing with high resolution.

【0011】また、この発明は、低分解能で信号処理を
行って表示を行い、次に、目標の存在エリアのみ高分解
能で信号処理を行うことにより短時間で必要な目標情報
が高分解能画像で得られるレーダ信号処理装置を得るこ
とを目的とする。
Further, the present invention performs display by performing signal processing at a low resolution and then performs signal processing at a high resolution only in an area where the target exists, so that necessary target information can be obtained in a short time in a high-resolution image. An object of the present invention is to obtain a radar signal processing device that can be obtained.

【0012】さらに、この発明は、低分解能で信号処理
を行って表示し、次に、必要な分解能と目標の位置情報
から飛行経路の制御、アンテナの制御、ゲートの制御を
行って目標に電波を照射し続けてデータを取得し、画像
化が可能なレーダ信号処理装置を得ることを目的とす
る。
Further, according to the present invention, signal processing is performed at a low resolution and displayed, and then control of a flight path, control of an antenna, and control of a gate are performed based on necessary resolution and position information of a target, and radio waves are transmitted to the target. It is an object of the present invention to obtain a radar signal processing device capable of acquiring data by continuously irradiating the image and imaging the image.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の発明によるレーダ
信号処理装置は、通常の送信機で周波数変調を施した送
信信号(チャープ信号)を用いて、受信機から出力され
た受信データをパルス圧縮を行うレンジ圧縮部、このレ
ンジ圧縮部の出力データをバッファするメモリ部、レン
ジ加算部の出力データについて機体の動揺データを使用
して位相補償を行う位相補償部、この位相補償部の出力
データと上記動揺データにてアジマス圧縮を行うアジマ
ス圧縮部、このアジマス圧縮部の出力データについて2
乗検波を行う検波部に、上記メモリ部のデータについて
データを切り出すデータ切り出し部、このデータ切り出
し部の出力についてレンジ加算を行うレンジ加算部、上
記検波部の出力である電力データについて目標位置およ
び目標サイズを求める目標検出部、この目標検出部の出
力である目標位置および目標サイズと上記動揺データを
使用して信号処理用パラメータを演算するパラメータ演
算部とを設けたものである。
A radar signal processing apparatus according to a first aspect of the present invention uses a transmission signal (chirp signal) subjected to frequency modulation by an ordinary transmitter to pulse received data output from a receiver. A range compression section for performing compression, a memory section for buffering output data of the range compression section, a phase compensation section for performing phase compensation for output data of the range addition section by using the motion data of the aircraft, and output data of the phase compensation section And an azimuth compression unit for performing azimuth compression on the basis of the above-mentioned fluctuation data.
A detection section for performing multi-detection is provided with a data cutout section for cutting out data for the data in the memory section, a range addition section for performing range addition for the output of the data cutout section, and a target position and a target for power data output from the detection section. A target detection unit for obtaining a size, and a parameter calculation unit for calculating a signal processing parameter using the target position and the target size output from the target detection unit and the above-mentioned fluctuation data are provided.

【0014】また、第2の発明によるレーダ信号処理装
置は、通常のレンジ圧縮部、メモリ部、位相補償部、ア
ジマス圧縮部、検波部、この検波部の出力データについ
てはじめに低分解能にて処理した画像データを表示し、
次に目標について高分解能の画像データを表示する表示
部に、上記データ切り出し部、上記レンジ加算部、上記
目標検出部、上記パラメータ演算部とを設けたものであ
る。
Further, the radar signal processing apparatus according to the second aspect of the present invention processes a normal range compression section, a memory section, a phase compensation section, an azimuth compression section, a detection section, and output data of the detection section at first with a low resolution. Display image data,
Next, a display section for displaying high-resolution image data on a target is provided with the data cutout section, the range addition section, the target detection section, and the parameter calculation section.

【0015】また、第3の発明によるレーダ信号処理装
置は、通常のレンジ圧縮部、メモリ部、位相補償部、ア
ジマス圧縮部、検波部に、上記データ切り出し部、上記
レンジ加算部、上記目標検出部、上記検波部の出力デー
タを表示し、画像化位置および分解能を設定する第2の
表示部、この第2の表示部の出力データと上記目標検出
部の出力データと上記動揺データから信号処理用パラメ
ータを求める第2のパラメータ演算部とを設けたもので
ある。
Further, the radar signal processing apparatus according to the third aspect of the present invention is a radar signal processing apparatus in which the data cutout section, the range addition section, and the target detection section are provided in a normal range compression section, a memory section, a phase compensation section, an azimuth compression section, and a detection section. A second display unit for displaying output data of the detection unit and setting an imaging position and a resolution; signal processing based on output data of the second display unit, output data of the target detection unit, and sway data And a second parameter calculation unit for obtaining a parameter for use.

【0016】また、第4の発明によるレーダ信号処理装
置は、通常の空中線部、送受切替部、送信部、受信部、
A/D変換部、信号処理部に、上記目標検出部、オペレ
ータが観測位置を入力する第2の表示部、この表示部の
出力データと上記動揺データと上記目標検出部の出力か
らパラメータを求める第2のパラメータ演算部、この第
2のパラメータの出力を用いて観測位置にビームがあた
るように飛行経路を制御する飛行制御部、上記表示部の
出力である観測位置にビームの中心がくるようにアンテ
ナを制御するアンテナ制御部、上記表示部の出力である
観測位置にゲートを変更するゲート制御部とを設けたも
のである。
A radar signal processing apparatus according to a fourth aspect of the present invention comprises a normal antenna unit, a transmission / reception switching unit, a transmission unit, a reception unit,
An A / D converter, a signal processing unit, the target detection unit, a second display unit for inputting an observation position by an operator, and parameters obtained from output data of the display unit, the sway data, and an output of the target detection unit. A second parameter calculation unit, a flight control unit that controls a flight path so that the beam hits the observation position by using the output of the second parameter, and a center of the beam is set to the observation position output from the display unit. And an antenna control unit for controlling an antenna, and a gate control unit for changing a gate to an observation position which is an output of the display unit.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1を示す構成ブロック図であり、図において
図7の従来例と同一構成の信号処理部2、レンジ圧縮部
3、メモリ部4、位相補償部5、アジマス圧縮部6、検
波部8については既に説明してあるのでここでは説明を
省略する。10は目標検出部、11はパラメータ演算
部、12はデータ切り出し部、13はレンジ加算部であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a signal processing unit 2, a range compression unit 3, a memory unit 4, a phase compensation unit 5, an azimuth compression unit having the same configuration as the conventional example of FIG. Since the section 6 and the detection section 8 have already been described, the description is omitted here. Reference numeral 10 denotes a target detection unit, 11 denotes a parameter calculation unit, 12 denotes a data cutout unit, and 13 denotes a range addition unit.

【0018】次に動作について説明する。まず、パラメ
ータ演算部11に目標を見つけるための広域処理用分解
能Δrwと目標を高分解能で処理するための目標用分解
能Δrtを設定する。1回目は数2に示すようにデータ
切り出し部12にてすべてのデータを切り出す。
Next, the operation will be described. First, the target for resolution [Delta] r t for processing a wide area processing resolution [Delta] r w and the target for finding the target to the parameter calculation unit 11 with high resolution. In the first time, all data is cut out by the data cutout unit 12 as shown in Expression 2.

【0019】[0019]

【数2】 (Equation 2)

【0020】数2においてRは広域処理用分解能と目標
用分解能の比、x、yは画像の中心座標で1回目はx=
0,y=0とする。Din(i,j)はデータ切り出し
前のデータ、D(i,j)はデータ切り出し後のデー
タ、iはレンジビン番号、jはパルス番号を示す。Mは
レンジビン数、Nはパルス数である。次に数3に示すよ
うにレンジ加算部13にて広域処理用分解能と目標用分
解能に従ってレンジ加算を行う。
In Equation 2, R is the ratio between the resolution for wide-area processing and the resolution for target, x and y are the center coordinates of the image, and x = y in the first time.
0, y = 0. Din (i, j) indicates data before data extraction, D (i, j) indicates data after data extraction, i indicates a range bin number, and j indicates a pulse number. M is the number of range bins, and N is the number of pulses. Next, as shown in Expression 3, the range addition unit 13 performs range addition in accordance with the resolution for wide area processing and the resolution for target.

【0021】[0021]

【数3】 (Equation 3)

【0022】数3においてRは広域処理用分解能と目標
用分解能の比、D(i,j)はレンジ加算前のデータ、
Dadd(i,j)はレンジ加算後のデータ、iはレン
ジビン番号、jはパルス番号を示す。位相補償部5から
検波部8までは従来例と同じ処理を行う。目標検出部1
0では最大値検出を行い、数4によりデータを2値化す
る。
In the equation (3), R is the ratio between the resolution for wide-area processing and the resolution for target, D (i, j) is the data before range addition,
Dadd (i, j) indicates data after range addition, i indicates a range bin number, and j indicates a pulse number. The processes from the phase compensation unit 5 to the detection unit 8 perform the same processing as the conventional example. Target detection unit 1
If the value is 0, the maximum value is detected, and the data is binarized according to Equation 4.

【0023】[0023]

【数4】 (Equation 4)

【0024】ここでCi,jはiレンジビン、jパルス
の電力値データ、Sはスレッショルドである。図2に示
すようにレンジサイズx、アジマスサイズyを決め、画
像中心位置cを決定する。これらと目標用分解能を使用
してパラメータ演算部11にて信号処理用パラメータを
計算する。例えばパルス数については数1を用いてΔr
をΔrtとして再計算を行って求める。そして目標エリ
アについての信号処理を行う。リソースは1回目と同じ
ものを使用する。データ切り出し部12にて数2に従
い、レンジの切り出しを行う。数5に示すように位相補
償部5にて機体の動揺を表す位置等の時々刻々と変化す
る動揺データ6を使用して画像中心位置cとフライトパ
スからの位相ずれ量Δφを補償する位相補償を行い、ア
ジマス圧縮部7では動揺データ6を使用してフライトパ
スからの距離ずれ量の補償を行うと共にアジマス方向の
圧縮を行う。
Here, Ci and j are i range bins, power value data of j pulses, and S is a threshold. As shown in FIG. 2, the range size x and the azimuth size y are determined, and the image center position c is determined. Using these and the target resolution, the parameter calculation unit 11 calculates signal processing parameters. For example, for the number of pulses,
The obtained by performing a re-calculation as Δr t. Then, signal processing for the target area is performed. Use the same resource as the first time. The data cutout unit 12 cuts out the range according to Equation 2. As shown in Equation 5, the phase compensator 5 compensates for the phase shift amount Δφ from the image center position c and the flight path using the fluctuation data 6 which changes every moment such as the position indicating the fluctuation of the airframe. The azimuth compression unit 7 uses the motion data 6 to compensate for the distance deviation from the flight path and to perform azimuth compression.

【0025】[0025]

【数5】 (Equation 5)

【0026】数5においてΔφは画像中心位置とフライ
トパスからのずれの位相、dRは画像中心位置cと理想
的なフライトパスからのずれ、drは自機位置と理想的
なフライトパスからの距離ずれ量を示す。また、dR+
drが距離ずれ量である。そして検波器8では1回目と
同じ処理を行う。こうして目標が存在する地点について
のみ高分解能の画像処理データが得られる。
In equation (5), Δφ is the phase of the deviation from the image center position and the flight path, dR is the deviation from the image center position c and the ideal flight path, and dr is the distance from the own position and the ideal flight path. Indicates the amount of deviation. Also, dR +
dr is the distance shift amount. The detector 8 performs the same processing as the first time. In this way, high-resolution image processing data is obtained only for the point where the target exists.

【0027】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2を示す構成ブロック図であり、図において図6の従
来例と同一構成のレンジ圧縮部3、メモリ部4、位相補
償部5、アジマス圧縮部6、検波部8については既に説
明してあるのでここでは説明を省略する。9は表示部、
10は目標検出部、11はパラメータ演算部、12はデ
ータ切り出し部である。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, a range compressor 3, a memory 4, a phase compensator 5, an azimuth compressor 6, and a detector having the same configuration as the conventional example of FIG. 8 has already been described, and the description is omitted here. 9 is a display unit,
Reference numeral 10 denotes a target detection unit, 11 denotes a parameter calculation unit, and 12 denotes a data cutout unit.

【0028】次に動作について説明する。まず、パラメ
ータ演算部11にて目標を見つけるための広域処理用分
解能と目標を高分解能で処理するための目標分解能を設
定する。1回目はデータ切り出し部12にてすべてのデ
ータを切り出し、レンジ加算部13にて広域処理用分解
能に従ってレンジ加算を行う。位相補償部5から検波部
8は従来例と同じ処理を行う。表示部9では検波部8の
出力データをlog変換し表示する。データ処理量につ
いて考えてみると例えばアジマス圧縮部のデータ処理量
は数6で表される。
Next, the operation will be described. First, the parameter calculation unit 11 sets a wide-range processing resolution for finding a target and a target resolution for processing the target with high resolution. In the first time, all data is cut out by the data cutout unit 12, and the range addition unit 13 performs range addition according to the wide area processing resolution. The phase compensator 5 to the detector 8 perform the same processing as the conventional example. The display unit 9 performs log conversion of the output data of the detection unit 8 and displays the result. Considering the data processing amount, for example, the data processing amount of the azimuth compression unit is represented by Expression 6.

【0029】[0029]

【数6】 (Equation 6)

【0030】ここでCは複素乗算数、FはFFT数、M
は処理するレンジ数、Nは処理するパルス数である。デ
ータ処理量はレンジ数、パルス数にそれぞれ比例する
が、数1に示すように分解能に反比例している。例えば
広域処理用分解能が64m、目標処理用分解能が1mで
あった場合、同じ領域を処理した場合には広域処理は4
096分の1の時間で処理し表示される。一方、目標検
出部10では最大値検出を行い、数2により2値化して
目標の大きさを推定し、レンジサイズx、アジマスサイ
ズyから画像中心位置を決定する。レンジサイズx、画
像中心位置cおよび目標用分解能によりパラメータ演算
11にて信号処理用パラメータを求め、2回目の信号処
理を開始する。データ切り出し部12にてレンジの切り
出しを行う。パルス数については数1を用いて再計算を
行って求める。位相補償部5では動揺データ6と画像中
心位置cにより求めたレンジを使用して位相補償を行
う。アジマス圧縮部7でも動揺データ6と画像中心位置
cによりリファレンスを求めアジマス圧縮を行う。検波
部8は1回目と同じ処理を行う。表示部9では目標が存
在する地点についてのみ高分解能の画像データが表示さ
れる。例えば上記の分解能で10km2のエリアを観測
していて目標の大きさが200m2の場合には一回で高
分解能の画像データを表示するより約200倍早く、詳
細な目標情報を得ることができる。
Here, C is a complex multiplication number, F is an FFT number, M
Is the number of ranges to be processed, and N is the number of pulses to be processed. The data processing amount is proportional to the number of ranges and the number of pulses, respectively, but is inversely proportional to the resolution as shown in Equation 1. For example, if the resolution for wide-area processing is 64 m and the resolution for target processing is 1 m, and the same area is processed,
It is processed and displayed in 1/096 of the time. On the other hand, the target detecting section 10 detects the maximum value, binarizes the target by the equation 2, estimates the target size, and determines the image center position from the range size x and the azimuth size y. A parameter for signal processing is obtained by parameter calculation 11 based on the range size x, the image center position c, and the target resolution, and the second signal processing is started. The data extraction unit 12 extracts a range. The number of pulses is obtained by recalculating using Equation 1. The phase compensator 5 performs phase compensation using the range obtained from the fluctuation data 6 and the image center position c. The azimuth compression unit 7 also obtains a reference from the motion data 6 and the image center position c and performs azimuth compression. The detection unit 8 performs the same processing as the first time. The display unit 9 displays high-resolution image data only at the point where the target exists. For example, when observing an area of 10 km 2 at the above resolution and the target size is 200 m 2 , it is possible to obtain detailed target information about 200 times faster than displaying high-resolution image data at one time. it can.

【0031】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示す構成ブロック図であり、図において図7の従
来例と同一構成のレンジ圧縮部3、メモリ部4、位相補
償部5、アジマス圧縮部7、検波部8については既に説
明してあるのでここでは説明を省略する。10は目標検
出部、12はデータ切り出し部、13はレンジ加算部、
14はパラメータ演算部、15は第2の表示部である。
Embodiment 3 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the present invention. In FIG. 4, a range compressor 3, a memory 4, a phase compensator 5, an azimuth compressor 7, and a detector having the same configuration as the conventional example of FIG. 8 has already been described, and the description is omitted here. 10 is a target detection unit, 12 is a data cutout unit, 13 is a range addition unit,
Reference numeral 14 denotes a parameter calculation unit, and 15 denotes a second display unit.

【0032】次に動作について説明する。まず、第2の
パラメータ演算部14にて目標を見つけるための広域処
理用分解能を設定する。1回目はデータ切り出し部12
にてすべてのデータを切り出し、レンジ加算部13にて
分解能にあわせてレンジ加算を行う。位相補償部5では
上記設定分解能および動揺データ6を使用して位相補償
を行う。アジマス圧縮部7では上記設定分解能および動
揺データ6を使用して処理を行う。第2の表示部15で
は検波部8の出力データをlog変換し表示する。第2
の表示部15で確認された目標について高分解能の画像
化指示を行い、目標位置、分解能をパラメータ演算部1
4に出力する。パラメータ演算部14では目標位置、分
解能、動揺データ6、また目標検出部10の出力である
目標サイズからレンジビン数、パルス数等のパラメータ
を演算する。レンジビン数は数7により、パルス数は数
1により演算する。
Next, the operation will be described. First, the second parameter calculation unit 14 sets a wide-area processing resolution for finding a target. The first time is the data extraction unit 12
Then, all data are cut out, and the range addition unit 13 performs range addition according to the resolution. The phase compensator 5 performs the phase compensation using the set resolution and the sway data 6. The azimuth compression unit 7 performs processing using the set resolution and the fluctuation data 6. In the second display unit 15, the output data of the detection unit 8 is log-converted and displayed. Second
A high-resolution imaging instruction is given for the target confirmed on the display unit 15 of the above, and the target position and the resolution are determined by the parameter calculation unit 1.
4 is output. The parameter calculation unit 14 calculates parameters such as the number of range bins and the number of pulses from the target position, the resolution, the fluctuation data 6, and the target size output from the target detection unit 10. The number of range bins is calculated by Equation 7, and the number of pulses is calculated by Equation 1.

【0033】[0033]

【数7】 (Equation 7)

【0034】数7においてMはレンジビン数、Sxはレ
ンジ方向目標サイズ、Δrsはレンジサンプル間隔を示
す。また、画像化指示の際、図5のように複数目標存在
する場合など画像化位置を複数設定し、指示順、目標サ
イズの大きい順、レンジが近い順などの画像化優先項目
をつける。パラメータ演算部14にて優先項目に合わせ
てソートを行い、目標毎にパラメータを計算していく。
2回目以降は指示された目標数分についてパラメータ演
算部14にて計算されたパラメータに従い信号処理を行
う。これにより複数目標があっても目的に合わせて画像
化順序を指定し、高分解能の画像を表示することができ
る。
The number M in 7 range bins number, Sx is range direction target size, [Delta] r s denotes the range sample interval. In the case of an imaging instruction, a plurality of imaging positions are set, for example, when there are a plurality of targets as shown in FIG. 5, and imaging priority items such as an instruction order, an order of a larger target size, and an order of a closer range are added. The parameter calculation unit 14 sorts according to priority items and calculates parameters for each target.
From the second time on, the signal processing is performed for the designated target number in accordance with the parameters calculated by the parameter calculation unit 14. Thus, even if there are a plurality of targets, the imaging order can be designated according to the purpose, and a high-resolution image can be displayed.

【0035】実施の形態4.図6はこの発明の実施の形
態4を示す構成ブロック図であり、図において16は空
中線部、17は送信部、18は送受切替部、19は受信
部、6は動揺データ、20はA/D変換部、2は信号処
理部、10は目標検出部、15は第2の表示部、14は
パラメータ演算部、21は飛行制御部、22はアンテナ
制御部、23はゲート制御部である。
Embodiment 4 FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention. In the figure, 16 is an antenna unit, 17 is a transmission unit, 18 is a transmission / reception switching unit, 19 is a reception unit, 6 is fluctuation data, and 20 is A / A A D conversion unit, 2 is a signal processing unit, 10 is a target detection unit, 15 is a second display unit, 14 is a parameter calculation unit, 21 is a flight control unit, 22 is an antenna control unit, and 23 is a gate control unit.

【0036】次に動作について説明する。空中線部1
6、送信部17、送受切替部18、受信部19は従来の
ものである。送信部17からの送信信号により送受切替
部18を経て空中線部19より電波が放射される。ま
た、空中線部16で受信された電波が送受切替部18を
経てゲート制御部23に従って受信部19にて受信ゲー
トがかけられる。受信部19の出力である受信信号はA
/D変換部20にてアナログ信号からディジタル信号に
変換され、信号処理部2に入力され。信号処理部2、1
0は目標検出部、第2の表示部15、動揺データ6につ
いては既に説明したので省略する。
Next, the operation will be described. Antenna part 1
6, the transmission unit 17, the transmission / reception switching unit 18, and the reception unit 19 are conventional ones. Radio waves are radiated from the antenna unit 19 via the transmission / reception switching unit 18 in response to a transmission signal from the transmission unit 17. Further, the radio wave received by the antenna unit 16 passes through the transmission / reception switching unit 18 and is gated by the reception unit 19 in accordance with the gate control unit 23. The received signal output from the receiving unit 19 is A
The signal is converted from an analog signal to a digital signal by the / D converter 20 and input to the signal processor 2. Signal processing unit 2, 1
0 is omitted because the target detection unit, the second display unit 15, and the fluctuation data 6 have already been described.

【0037】第2のパラメータ演算部14では第2の表
示部15の出力である目標位置、分解能、また動揺デー
タ6からスクイント角を求める。ここでは簡略化して図
8のように2次元に投影して考える。スクイント角とス
レッショルド角度より数8に従ってフライト方向を制御
する。
The second parameter calculator 14 calculates a squint angle from the target position, the resolution, and the sway data 6 output from the second display unit 15. Here, it is simplified and projected two-dimensionally as shown in FIG. The flight direction is controlled according to Equation 8 from the squint angle and the threshold angle.

【0038】[0038]

【数8】 (Equation 8)

【0039】ここでψはスクイント角、ψ0はスレッシ
ョルド角度、Δθは現在のフライト方向から変更すべき
角度である。飛行制御部21は第2のパラメータ演算部
14の出力であるフライト方向に従って飛行を制御す
る。また第2のパラメータ演算部14はビーム中心が目
標中心と一致するアンテナ角度をアンテナ制御部へ出力
し、目標がゲート内に入るようにゲート位置をゲート制
御部へ出力する。このようにして合成開口時間の間目標
に電波が照射し続けるようにする。
Here, ψ is a squint angle, ψ0 is a threshold angle, and Δθ is an angle to be changed from the current flight direction. The flight control unit 21 controls the flight in accordance with the flight direction output from the second parameter calculation unit 14. The second parameter calculator 14 outputs an antenna angle at which the beam center coincides with the target center to the antenna controller, and outputs a gate position to the gate controller so that the target enters the gate. In this way, the target is kept irradiated with the radio wave during the synthetic aperture time.

【0040】[0040]

【発明の効果】第1の発明によれば必要なエリアのみ高
分解能で処理するのでデータ処理量を低減することがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, only the necessary area is processed with high resolution, so that the amount of data processing can be reduced.

【0041】また、第2の発明によれば広域エリアを短
時間で表示させ、目標のみを抽出して高分解能画像を表
示することができ、広域エリア用に使用したデータも流
用することができる。
According to the second aspect, a wide area can be displayed in a short time, a high-resolution image can be displayed by extracting only a target, and data used for a wide area can be used. .

【0042】また、第3の発明によれば広域エリアを短
時間で表示して目標を見つけだし、複数の目標がある場
合でも画像化指示位置のみを抽出して高分解能画像を取
得することができる。
According to the third aspect of the present invention, a wide area can be displayed in a short time to find a target, and even when there are a plurality of targets, only a designated imaging position can be extracted to obtain a high-resolution image. .

【0043】また、第4の発明によれば合成開口時間が
長くてもデータ取得中にビームを照射し続けてデータを
取得し、画像化することができる。
Further, according to the fourth aspect of the present invention, even if the synthetic aperture time is long, it is possible to continuously irradiate a beam during data acquisition to acquire data and image it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の
形態1を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of a radar signal processing device according to the present invention;

【図2】 目標検出部10の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a target detection unit 10;

【図3】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の
形態2を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the radar signal processing device according to the present invention;

【図4】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の
形態3を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the radar signal processing device according to the present invention;

【図5】 第2の表示部15において画像化指示を行う
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram in which an imaging instruction is issued on a second display unit 15;

【図6】 この発明によるレーダ信号処理装置の実施の
形態4を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth embodiment of a radar signal processing device according to the present invention;

【図7】 従来のレーダ信号処理装置の図である。FIG. 7 is a diagram of a conventional radar signal processing device.

【図8】 自機と目標画像エリアの位置関係を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing a positional relationship between the own device and a target image area.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受信データ、2 信号処理部、3 レンジ圧縮部、
4 メモリ部、5 位相補償部、7 アジマス圧縮部、
8 検波部、9 表示部、10 目標検出部、11 パ
ラメータ演算部、12 データ切り出し部、13 レン
ジ加算部、14第2のパラメータ演算部、15 第2の
表示部、16 空中線部、17 送信部、18 送受切
替部、19 受信部、20 A/D変換部、21 飛行
制御部、22 アンテナ制御部、23 ゲート制御部。
1 received data, 2 signal processing section, 3 range compression section,
4 memory unit, 5 phase compensation unit, 7 azimuth compression unit,
8 detection section, 9 display section, 10 target detection section, 11 parameter calculation section, 12 data cutout section, 13 range addition section, 14 second parameter calculation section, 15 second display section, 16 antenna section, 17 transmission section , 18 transmission / reception switching unit, 19 reception unit, 20 A / D conversion unit, 21 flight control unit, 22 antenna control unit, 23 gate control unit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 飛しょう体に搭載される合成開口レーダ
のレーダ信号処理装置において、送信機で周波数変調を
施した送信信号(チャープ信号)を用いて、受信機から
出力された受信データについてパルス圧縮を行うレンジ
圧縮部、このレンジ圧縮部の出力データをバッファする
メモリ部、このメモリ部のデータについてデータを切り
出すデータ切り出し部、このデータ切り出し部の出力に
ついてレンジ加算を行うレンジ加算部、このレンジ加算
部の出力データについて機体の動揺データを使用して位
相補償を行う位相補償部、この位相補償部の出力データ
と上記動揺データにてアジマス圧縮を行うアジマス圧縮
部、このアジマス圧縮部の出力データについて2乗検波
を行う検波部、この検波部の出力である電力データにつ
いて目標位置および目標サイズを求める目標検出部、こ
の目標検出部の出力である目標位置および目標サイズと
上記動揺データを使用して信号処理用パラメータを演算
するパラメータ演算部とを具備したことを特徴とするレ
ーダ信号処理装置。
1. A radar signal processing apparatus for a synthetic aperture radar mounted on a flying object, using a transmission signal (chirp signal) subjected to frequency modulation by a transmitter to pulse received data output from a receiver. A range compressing unit for performing compression, a memory unit for buffering output data of the range compressing unit, a data extracting unit for extracting data from the memory unit, a range adding unit for performing range addition on the output of the data extracting unit, and the range A phase compensator for performing phase compensation using the body motion data for the output data of the adder, an azimuth compressor for performing azimuth compression using the output data of the phase compensator and the motion data, and output data of the azimuth compressor. , A detector that performs square-law detection on the power data output from the detector, A radar signal comprising: a target detection unit for obtaining a target size; and a parameter calculation unit for calculating a signal processing parameter using the target position and the target size output from the target detection unit and the sway data. Processing equipment.
【請求項2】 上記検波部の出力データについて、はじ
めに低分解能にて処理した画像データを表示し、次に目
標について高分解能の画像データを表示する表示部を設
けたことを特徴とする請求項1記載のレーダ信号処理装
置。
2. A display unit for displaying image data processed at a low resolution with respect to output data of the detection unit, and then displaying high-resolution image data for a target. 2. The radar signal processing device according to claim 1.
【請求項3】 上記検波部の出力データを表示し、画像
化位置および分解能を設定する第2の表示部、この第2
の表示部の出力データと上記目標検出部の出力データと
上記動揺データから信号処理用パラメータを求める第2
のパラメータ演算部とを設けたことを特徴とする請求項
1記載のレーダ信号処理装置。
3. A second display unit for displaying output data of the detection unit and setting an imaging position and a resolution.
A signal processing parameter for obtaining a signal processing parameter from the output data of the display unit, the output data of the target detection unit, and the sway data.
2. The radar signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a parameter calculation unit.
【請求項4】 上記検波部の出力を表示し、オペレータ
が観測位置を入力する第2の表示部、この表示部の出力
データと上記動揺データと上記目標検出部の出力からパ
ラメータを求める第2のパラメータ演算部、この第2の
パラメータの出力を用いて観測位置にビームがあたるよ
うに飛行経路を制御する飛行制御部、上記表示部の出力
である観測位置にビームの中心がくるようにアンテナを
制御するアンテナ制御部、上記表示部の出力である観測
位置にゲートを変更するゲート制御部とを設けたことを
特徴とする請求項1記載のレーダ信号処理装置。
4. A second display unit for displaying an output of the detection unit and for inputting an observation position by an operator, and for obtaining a parameter from output data of the display unit, the sway data and an output of the target detection unit. A flight control unit that controls the flight path so that the beam hits the observation position by using the output of the second parameter; and an antenna such that the center of the beam comes to the observation position that is the output of the display unit. 2. The radar signal processing apparatus according to claim 1, further comprising an antenna control unit for controlling a signal, and a gate control unit for changing a gate at an observation position which is an output of the display unit.
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