JP2003139853A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents
合成開口レーダ装置Info
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- JP2003139853A JP2003139853A JP2001332249A JP2001332249A JP2003139853A JP 2003139853 A JP2003139853 A JP 2003139853A JP 2001332249 A JP2001332249 A JP 2001332249A JP 2001332249 A JP2001332249 A JP 2001332249A JP 2003139853 A JP2003139853 A JP 2003139853A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＲＦが高い場合でも画像に偽像が現れない
ようにする。 【解決手段】 １３ビットバーカーコードに基づき位相
変調を施した波形データａとそのコードａのコードパタ
ーンを左右逆にしたコードに基づき位相変調を施した波
形データｂとを交互に一パルスずつ出力する波形データ
出力器１を有し、その波形データは、信号発生器により
アナログ信号に変換された後、目標に向けて放射され
る。その目標からの反射信号は、受信機８でビデオ信号
に変換される。信号処理器９では、ビデオ信号をサンプ
リングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を含めたレー
ダ信号処理を行うが、波形データ出力器１が発した波形
データａ（ｂ）に合致したパルス圧縮回路により復調を
行う。このとき、合致しない波形データｂ（ａ）が復調
されるときアンビギュイティ成分はレンジ圧縮されな
い。
ようにする。 【解決手段】 １３ビットバーカーコードに基づき位相
変調を施した波形データａとそのコードａのコードパタ
ーンを左右逆にしたコードに基づき位相変調を施した波
形データｂとを交互に一パルスずつ出力する波形データ
出力器１を有し、その波形データは、信号発生器により
アナログ信号に変換された後、目標に向けて放射され
る。その目標からの反射信号は、受信機８でビデオ信号
に変換される。信号処理器９では、ビデオ信号をサンプ
リングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を含めたレー
ダ信号処理を行うが、波形データ出力器１が発した波形
データａ（ｂ）に合致したパルス圧縮回路により復調を
行う。このとき、合致しない波形データｂ（ａ）が復調
されるときアンビギュイティ成分はレンジ圧縮されな
い。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位相変調によりレン
ジ圧縮を行うレーダにおいて、低パルス繰り返し周波数
（ＬＰＲＦ：Low Pulse Repetition Frequency）レーダ
として運用されるが、衛星搭載用合成開口レーダのよう
に比較的高いＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency）で
運用される合成開口レーダに関する。 【０００２】 【従来の技術】衛星搭載用合成開口レーダにおいて、例
えば周波数９ＧＨｚで、アジマス分解能１ｍを得ようと
した場合、アンテナの幅は約２ｍ程度にする必要があ
る。ここで、衛星の速度が７０００ｍ／ｓだった場合、
ドップラ周波数のアンビギュイティ（ambiguity）がな
いようなＰＲＦは約９０００Ｈｚとなる。このとき、パ
ルス幅を１０μｓとすると、有効な最大受信可能領域Ｒ
ｓｗａｔｈは約１４Ｋｍになる。これは以下の式により
求められる。 【０００３】 【数１】 ここで、τはパルス幅、Ｃは光速で、パルスの間隔から
送信パルス幅とレンジ圧縮時に必要となる相関長（＝パ
ルス幅）分だけ引いた値となる（図１０参照）。 【０００４】この衛星搭載用合成開口レーダにおいて、
エレベーション方向のアンテナ径が２ｍの場合、エレベ
ーションビーム幅は約１．０度となる。高度が５００Ｋ
ｍで観測レンジを約７００Ｋｍとしたとき、見込み角は
約４５度となり、そのジオメトリは図１１のようにな
る。このときのビーム照射パターンは図１２のようにな
り、アンテナのサイドローブを含め、約６０Ｋｍ幅の観
測エリアから反射信号が受信されることになる。ここ
で、パルスの間隔を考慮すると、受信している時間の中
に４つの送信信号に対する受信波が混在することとな
る。このように本来対象とする観測エリア以外からの信
号が受信波に混在し、偽像となって現れる現象をレンジ
アンビギュイティと呼ぶ。 【０００５】このように、合成開口レーダにて分解能を
向上させようとするとアンテナ幅を小さくする必要があ
るが、衛星搭載用合成開口レーダの場合、プラットフォ
ームの速度が速いためＰＲＦを高くする必要があり、上
記のレンジアンビギュイティが問題となる。 【０００６】図１３は、従来の合成開口レーダ装置を示
したブロック構成図である。位相変調波形データ１２に
より生成される位相変調された信号をもとに、信号発生
器４により中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequenc
y）信号、局部発振（ＬＯ：Local Oscillator）信号が
掛け合わされ、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）
信号に周波数変換される。送信のＲＦ信号は送信機５に
て増幅された後、送受切替器６を介してアンテナ７に送
られる。送信信号はアンテナ７から目標に向けて照射さ
れ、目標からの反射波は同アンテナ７にて受信され、送
受切替器６を経由し、受信機８に送られる。受信信号
は、受信機８にて増幅された後、ＬＯ信号及びＩＦ信号
によりビデオ信号へと周波数変換され、信号処理器９に
送られる。信号処理器９では、レンジ圧縮と呼ばれる受
信信号の復調が行われる。合成開口レーダ装置は、この
ようにして目標を撮像した画像を表示するためのビデオ
信号を生成し出力する。 【０００７】ところで、受信信号には、一般に本来観測
したいエリアとは異なるエリアからの反射信号が混在し
ているが、特にＰＲＦが高い場合には、メインビーム内
にレンジアンビギュイティ成分が存在するためレンジア
ンビギュイティの電力は大きくなる。つまり、ＰＲＦが
高い場合にレンジアンビギュイティ成分の反射電力が大
きくなるので、合成開口レーダ装置から出力されるビデ
オ信号により表示される画像には、本来観測したいエリ
ア以外からの反射信号によって偽像が現れてしまうおそ
れがあった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
合成開口レーダ装置においては、この偽像が現れないよ
うにするための手段が講じられていなかった。 【０００９】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、ＰＲＦが高い場合
でも画像に偽像が現れないようにする合成開口レーダ装
置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明に係る合成開口レーダ装置は、第一
のコードに基づき位相変調が施された第一の波形データ
又は前記第一のコードパターンの並び順を逆にした第二
のコードに基づき位相変調が施された第二の波形データ
を、入力された波形データ切替信号に従い例えばバーカ
ーコードのように順番に第一の波形データと第二の波形
データを出力する波形データ出力手段と、前記波形デー
タ出力手段から出力される波形データに基づいて中間周
波数信号を生成するとともに、局部発振信号と中間周波
数信号とを掛け合わせて無線周波数信号を生成する信号
発生手段と、前記信号発生手段が生成した無線周波数信
号を目標に向けて放射する送信手段と、前記送信手段が
放射した送信信号の目標からの反射信号を受信し、その
反射信号を前記信号発生手段から出力される局部発振信
号及び中間周波数信号によりビデオ信号に周波数変換す
る受信手段と、前記受信手段から出力されたビデオ信号
をサンプリングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を含
めたレーダ信号処理を行うと共にレーダ信号処理が終了
した時点で前記波形データ切替信号を前記波形データ出
力手段に送信する信号処理手段とを備えたものである。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
じ構成要素には、同じ符号を付ける。 【００１２】図１は、本発明に係る合成開口レーダ装置
の一実施の形態を示したブロック構成図である。図１に
は、波形データ出力器１、信号発生器４、送信機５、送
受切替器６、アンテナ７、受信機８及び信号処理器９が
示されている。以下、各構成と共に本実施の形態におけ
る合成開口レーダ装置の動作について説明する。 【００１３】波形データ出力器１は、以下の第一及び第
二の波形データのいずれかを選択的に出力する。第一の
波形データとして、例えば図２に示したような第一の１
３ビットバーカーコード（コードａ）に基づき位相変調
を施した信号パターンを記録しておく。図２中「＋」は
位相が無偏移の状態、「−」は位相がπ偏移の状態を示
す。また、第二の波形データについては、図３に示した
ように、コードａの偶数ビットに対して位相をさらにπ
だけ偏移させることにより形成される第二の１３ビット
バーカーコード（コードｂ）に基づき位相変調を施した
信号パターンを記録しておく。コードｂは、コードａの
１３ビットバーカーコードを構成する「＋」と「−」の
並び順を左右逆に入れ替えたものである。波形データ出
力器１は、信号処理器９から波形データ切替信号が送ら
れてくると、そのタイミングで内部スイッチ３を切り替
えることにより第一の波形データと第二の波形データを
切替えて信号発生器４へ出力することになる。 【００１４】信号発生器４は、波形データ出力器１から
送られてきたデジタル信号をアナログ信号に変換する。
この信号は、信号発生器４内でＩＦ信号とＬＯ信号が掛
け合わされることでＲＦ信号に周波数変換される。送信
機５は、信号発生器４から送られてきたＲＦ信号を増幅
し、送受切替器６を介してアンテナ７に送り、目標に向
けて放射する。 【００１５】その送信信号の目標からの反射信号は、同
じアンテナ７により受信され、送受切替器６を通じて受
信機８に送られる。受信機８では、反射信号を受信する
と、その受信信号を信号発生器４から出力されるＬＯ信
号及びＩＦ信号を用いてビデオ信号まで周波数変換す
る。信号処理器９は、受信機８から出力されたビデオ信
号をサンプリングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を
含めたレーダ信号処理を実行することによってデジタル
信号に変換する。以上の波形データ出力器１が出力した
一パルスの波形データに基づくレーダ信号処理が終了す
ると、信号処理器９は、その終了したタイミングで波形
データ切替信号を波形データ出力器１へ送信する。波形
データ出力器１は、この波形データ切替信号に応じて切
替えて波形データを出力することになり、また、この出
力に応じて前述した処理が繰り返し実行されることにな
る。 【００１６】ところで、デジタル信号に変換された受信
信号は、信号処理器９に内蔵された図４に示したような
パルス圧縮回路２ａにより復調される。図４には、入力
した信号をτ時間だけ遅らせる遅延素子１３、位相変調
する移相器１４及び各移相器の出力の総和を求める加算
器１５が示されている。この処理はレンジ圧縮と呼ばれ
る。なお、図４に示したパルス圧縮回路２ａは、移相器
１４に図示した「＋」と「−」の並びから明らかなよう
にコードａに基づく波形データ（以下、「波形データ
ａ」）の受信信号に対してレンジ圧縮する回路である。
本実施の形態では図１のみに示し、図４に相当する図は
省略したが、この「＋」と「−」の並びがコードｂに基
づく波形データ（以下、「波形データｂ」）に合致した
パルス圧縮回路２ｂも信号処理器９に内蔵されている。 【００１７】ここで、波形データｂの信号のアンビギュ
イティ成分が波形データａの信号の受信信号に混ざって
いた場合、波形データａ用のパルス圧縮回路２ａでの復
調時に、波形データｂによって出力が抑圧される。な
お、図４に示した波形データａ用のパルス圧縮回路２ａ
において波形データａの信号をレンジ圧縮したときの処
理概要及び出力結果を図５（ａ）、図６に、波形データ
ｂの信号をレンジ圧縮したときの処理概要及び出力結果
を図５（ｂ）、図７に示す。波形コードａ（又は波形コ
ードｂ）用のパルス圧縮回路で波形コードａ（又は波形
コードｂ）の信号をレンジ圧縮することを正しい組合せ
によるレンジ圧縮と称することにすると、波形データ出
力器１から出力された波形コードに基づく受信信号は、
正しくない組合せとなるパルス圧縮回路により復調され
るときアンビギュイティ成分はレンジ圧縮されない。例
を挙げて説明する。信号処理器９は、例えば、波形デー
タ出力器１から波形コードａが出力されることは波形デ
ータ切替信号を自ら出力していることから既知であるた
め、波形コードａが出力されたとき、この場合に正しい
組合せとなる波形コードａ用のパルス圧縮回路が動作す
る。このとき、前段の処理により出力された波形データ
ｂの信号はエコー成分として残っており、今回受信した
波形データａの反射信号に混在していると考えられる。
今回動作する波形コードａ用のパルス圧縮回路２ａは、
波形データａ，ｂが混在している受信信号に基づくビデ
オ信号を復調するときに、正しい組合せとなる波形コー
ドａの信号を正常にレンジ圧縮する一方、このエコー成
分である正しくない組合せの波形データｂに基づくアン
ビギュイティ成分をレンジ圧縮しない。これにより、信
号処理器９から出力されるビデオ信号により形成される
画像には虚像が現れない。 【００１８】しかしながら、２種類の信号の組合せで
は、例えば波形データａと波形データｂを交互に切り替
えた場合に、1つ置きに正しい波形データの組み合わせ
となってしまうため、1つおきのパルスからのアンビギ
ュイティ成分は正しく復調されてしまう。そこで、この
波形データの組み合わせをバーカーコードのように、コ
ード化して組み合わせることで、よりアンビギュイティ
成分を抑圧することができる。 【００１９】合成開口レーダ装置では、複数のパルスを
ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform）
等のコヒーレント積分によりアジマス方向に信号を圧縮
する。ここで、４列のバーカーコードにより、パルス毎
に波形データａと波形データｂを施した場合について図
８に示す。図中「＋」が波形データａ、「−」が波形デ
ータｂを示す。所望の観測エリアについてアジマス圧縮
するために、信号処理器９において、図９のようにＮ＋
１パルス目の信号について受信信号の位相を逆にする。
これをパルス方向に積分した結果、観測エリア４つ置き
に圧縮されるエリアと圧縮されないエリアが生じる。こ
こでは４列のコードについて示したが、これを１３列に
すると、アジマス圧縮時に正しく圧縮される反射波は、
観測エリア１３個分離れた場所の信号となり、その間隔
はビーム幅よりも十分広くなるためレンジアンビギュイ
ティ成分として受信されても、結果として偽像には現れ
ない。 【００２０】なお、本実施の形態では、１３ビットバー
カーコードを用い、コードａの偶数ビットに対して位相
をさらにπだけ偏移させることによりコードｂを形成し
たが、偶数ビットでなくても奇数ビットでもよい。ま
た、１３ビットに限定されるものではなく他のビット数
でもよい。パルス圧縮される場所の間隔を離すために
は、ビット数を増やす方が好ましい。 【００２１】また、本実施の形態では、波形データａ，
ｂをコード化した組合せで出力させるので、その波形デ
ータを切り替えるためのトリガとして信号処理器９に波
形データ切替信号を出力させるようにしたが、波形デー
タａ又はｂと明示的に指定する信号としてもよい。これ
により、一パルスずつや交互に出力させないように出力
制御したいときなどにも対処することができる。 【００２２】 【発明の効果】本発明によれば、並び順を逆にした異な
るコードで位相変調を施した信号をコード化した組合せ
で送信し、レンジ圧縮及びアジマス圧縮を行うことによ
り、レンジ圧縮時にアンビギュイティ成分を抑圧するこ
とができる。このとき、コードのビット数を増やせば、
ビーム幅より十分広いエリアからのアンビギュイティ成
分をも抑圧することができる。
ジ圧縮を行うレーダにおいて、低パルス繰り返し周波数
（ＬＰＲＦ：Low Pulse Repetition Frequency）レーダ
として運用されるが、衛星搭載用合成開口レーダのよう
に比較的高いＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency）で
運用される合成開口レーダに関する。 【０００２】 【従来の技術】衛星搭載用合成開口レーダにおいて、例
えば周波数９ＧＨｚで、アジマス分解能１ｍを得ようと
した場合、アンテナの幅は約２ｍ程度にする必要があ
る。ここで、衛星の速度が７０００ｍ／ｓだった場合、
ドップラ周波数のアンビギュイティ（ambiguity）がな
いようなＰＲＦは約９０００Ｈｚとなる。このとき、パ
ルス幅を１０μｓとすると、有効な最大受信可能領域Ｒ
ｓｗａｔｈは約１４Ｋｍになる。これは以下の式により
求められる。 【０００３】 【数１】 ここで、τはパルス幅、Ｃは光速で、パルスの間隔から
送信パルス幅とレンジ圧縮時に必要となる相関長（＝パ
ルス幅）分だけ引いた値となる（図１０参照）。 【０００４】この衛星搭載用合成開口レーダにおいて、
エレベーション方向のアンテナ径が２ｍの場合、エレベ
ーションビーム幅は約１．０度となる。高度が５００Ｋ
ｍで観測レンジを約７００Ｋｍとしたとき、見込み角は
約４５度となり、そのジオメトリは図１１のようにな
る。このときのビーム照射パターンは図１２のようにな
り、アンテナのサイドローブを含め、約６０Ｋｍ幅の観
測エリアから反射信号が受信されることになる。ここ
で、パルスの間隔を考慮すると、受信している時間の中
に４つの送信信号に対する受信波が混在することとな
る。このように本来対象とする観測エリア以外からの信
号が受信波に混在し、偽像となって現れる現象をレンジ
アンビギュイティと呼ぶ。 【０００５】このように、合成開口レーダにて分解能を
向上させようとするとアンテナ幅を小さくする必要があ
るが、衛星搭載用合成開口レーダの場合、プラットフォ
ームの速度が速いためＰＲＦを高くする必要があり、上
記のレンジアンビギュイティが問題となる。 【０００６】図１３は、従来の合成開口レーダ装置を示
したブロック構成図である。位相変調波形データ１２に
より生成される位相変調された信号をもとに、信号発生
器４により中間周波数（ＩＦ：Intermediate Frequenc
y）信号、局部発振（ＬＯ：Local Oscillator）信号が
掛け合わされ、無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）
信号に周波数変換される。送信のＲＦ信号は送信機５に
て増幅された後、送受切替器６を介してアンテナ７に送
られる。送信信号はアンテナ７から目標に向けて照射さ
れ、目標からの反射波は同アンテナ７にて受信され、送
受切替器６を経由し、受信機８に送られる。受信信号
は、受信機８にて増幅された後、ＬＯ信号及びＩＦ信号
によりビデオ信号へと周波数変換され、信号処理器９に
送られる。信号処理器９では、レンジ圧縮と呼ばれる受
信信号の復調が行われる。合成開口レーダ装置は、この
ようにして目標を撮像した画像を表示するためのビデオ
信号を生成し出力する。 【０００７】ところで、受信信号には、一般に本来観測
したいエリアとは異なるエリアからの反射信号が混在し
ているが、特にＰＲＦが高い場合には、メインビーム内
にレンジアンビギュイティ成分が存在するためレンジア
ンビギュイティの電力は大きくなる。つまり、ＰＲＦが
高い場合にレンジアンビギュイティ成分の反射電力が大
きくなるので、合成開口レーダ装置から出力されるビデ
オ信号により表示される画像には、本来観測したいエリ
ア以外からの反射信号によって偽像が現れてしまうおそ
れがあった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
合成開口レーダ装置においては、この偽像が現れないよ
うにするための手段が講じられていなかった。 【０００９】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、ＰＲＦが高い場合
でも画像に偽像が現れないようにする合成開口レーダ装
置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明に係る合成開口レーダ装置は、第一
のコードに基づき位相変調が施された第一の波形データ
又は前記第一のコードパターンの並び順を逆にした第二
のコードに基づき位相変調が施された第二の波形データ
を、入力された波形データ切替信号に従い例えばバーカ
ーコードのように順番に第一の波形データと第二の波形
データを出力する波形データ出力手段と、前記波形デー
タ出力手段から出力される波形データに基づいて中間周
波数信号を生成するとともに、局部発振信号と中間周波
数信号とを掛け合わせて無線周波数信号を生成する信号
発生手段と、前記信号発生手段が生成した無線周波数信
号を目標に向けて放射する送信手段と、前記送信手段が
放射した送信信号の目標からの反射信号を受信し、その
反射信号を前記信号発生手段から出力される局部発振信
号及び中間周波数信号によりビデオ信号に周波数変換す
る受信手段と、前記受信手段から出力されたビデオ信号
をサンプリングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を含
めたレーダ信号処理を行うと共にレーダ信号処理が終了
した時点で前記波形データ切替信号を前記波形データ出
力手段に送信する信号処理手段とを備えたものである。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。なお、従来例と同
じ構成要素には、同じ符号を付ける。 【００１２】図１は、本発明に係る合成開口レーダ装置
の一実施の形態を示したブロック構成図である。図１に
は、波形データ出力器１、信号発生器４、送信機５、送
受切替器６、アンテナ７、受信機８及び信号処理器９が
示されている。以下、各構成と共に本実施の形態におけ
る合成開口レーダ装置の動作について説明する。 【００１３】波形データ出力器１は、以下の第一及び第
二の波形データのいずれかを選択的に出力する。第一の
波形データとして、例えば図２に示したような第一の１
３ビットバーカーコード（コードａ）に基づき位相変調
を施した信号パターンを記録しておく。図２中「＋」は
位相が無偏移の状態、「−」は位相がπ偏移の状態を示
す。また、第二の波形データについては、図３に示した
ように、コードａの偶数ビットに対して位相をさらにπ
だけ偏移させることにより形成される第二の１３ビット
バーカーコード（コードｂ）に基づき位相変調を施した
信号パターンを記録しておく。コードｂは、コードａの
１３ビットバーカーコードを構成する「＋」と「−」の
並び順を左右逆に入れ替えたものである。波形データ出
力器１は、信号処理器９から波形データ切替信号が送ら
れてくると、そのタイミングで内部スイッチ３を切り替
えることにより第一の波形データと第二の波形データを
切替えて信号発生器４へ出力することになる。 【００１４】信号発生器４は、波形データ出力器１から
送られてきたデジタル信号をアナログ信号に変換する。
この信号は、信号発生器４内でＩＦ信号とＬＯ信号が掛
け合わされることでＲＦ信号に周波数変換される。送信
機５は、信号発生器４から送られてきたＲＦ信号を増幅
し、送受切替器６を介してアンテナ７に送り、目標に向
けて放射する。 【００１５】その送信信号の目標からの反射信号は、同
じアンテナ７により受信され、送受切替器６を通じて受
信機８に送られる。受信機８では、反射信号を受信する
と、その受信信号を信号発生器４から出力されるＬＯ信
号及びＩＦ信号を用いてビデオ信号まで周波数変換す
る。信号処理器９は、受信機８から出力されたビデオ信
号をサンプリングし、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を
含めたレーダ信号処理を実行することによってデジタル
信号に変換する。以上の波形データ出力器１が出力した
一パルスの波形データに基づくレーダ信号処理が終了す
ると、信号処理器９は、その終了したタイミングで波形
データ切替信号を波形データ出力器１へ送信する。波形
データ出力器１は、この波形データ切替信号に応じて切
替えて波形データを出力することになり、また、この出
力に応じて前述した処理が繰り返し実行されることにな
る。 【００１６】ところで、デジタル信号に変換された受信
信号は、信号処理器９に内蔵された図４に示したような
パルス圧縮回路２ａにより復調される。図４には、入力
した信号をτ時間だけ遅らせる遅延素子１３、位相変調
する移相器１４及び各移相器の出力の総和を求める加算
器１５が示されている。この処理はレンジ圧縮と呼ばれ
る。なお、図４に示したパルス圧縮回路２ａは、移相器
１４に図示した「＋」と「−」の並びから明らかなよう
にコードａに基づく波形データ（以下、「波形データ
ａ」）の受信信号に対してレンジ圧縮する回路である。
本実施の形態では図１のみに示し、図４に相当する図は
省略したが、この「＋」と「−」の並びがコードｂに基
づく波形データ（以下、「波形データｂ」）に合致した
パルス圧縮回路２ｂも信号処理器９に内蔵されている。 【００１７】ここで、波形データｂの信号のアンビギュ
イティ成分が波形データａの信号の受信信号に混ざって
いた場合、波形データａ用のパルス圧縮回路２ａでの復
調時に、波形データｂによって出力が抑圧される。な
お、図４に示した波形データａ用のパルス圧縮回路２ａ
において波形データａの信号をレンジ圧縮したときの処
理概要及び出力結果を図５（ａ）、図６に、波形データ
ｂの信号をレンジ圧縮したときの処理概要及び出力結果
を図５（ｂ）、図７に示す。波形コードａ（又は波形コ
ードｂ）用のパルス圧縮回路で波形コードａ（又は波形
コードｂ）の信号をレンジ圧縮することを正しい組合せ
によるレンジ圧縮と称することにすると、波形データ出
力器１から出力された波形コードに基づく受信信号は、
正しくない組合せとなるパルス圧縮回路により復調され
るときアンビギュイティ成分はレンジ圧縮されない。例
を挙げて説明する。信号処理器９は、例えば、波形デー
タ出力器１から波形コードａが出力されることは波形デ
ータ切替信号を自ら出力していることから既知であるた
め、波形コードａが出力されたとき、この場合に正しい
組合せとなる波形コードａ用のパルス圧縮回路が動作す
る。このとき、前段の処理により出力された波形データ
ｂの信号はエコー成分として残っており、今回受信した
波形データａの反射信号に混在していると考えられる。
今回動作する波形コードａ用のパルス圧縮回路２ａは、
波形データａ，ｂが混在している受信信号に基づくビデ
オ信号を復調するときに、正しい組合せとなる波形コー
ドａの信号を正常にレンジ圧縮する一方、このエコー成
分である正しくない組合せの波形データｂに基づくアン
ビギュイティ成分をレンジ圧縮しない。これにより、信
号処理器９から出力されるビデオ信号により形成される
画像には虚像が現れない。 【００１８】しかしながら、２種類の信号の組合せで
は、例えば波形データａと波形データｂを交互に切り替
えた場合に、1つ置きに正しい波形データの組み合わせ
となってしまうため、1つおきのパルスからのアンビギ
ュイティ成分は正しく復調されてしまう。そこで、この
波形データの組み合わせをバーカーコードのように、コ
ード化して組み合わせることで、よりアンビギュイティ
成分を抑圧することができる。 【００１９】合成開口レーダ装置では、複数のパルスを
ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform）
等のコヒーレント積分によりアジマス方向に信号を圧縮
する。ここで、４列のバーカーコードにより、パルス毎
に波形データａと波形データｂを施した場合について図
８に示す。図中「＋」が波形データａ、「−」が波形デ
ータｂを示す。所望の観測エリアについてアジマス圧縮
するために、信号処理器９において、図９のようにＮ＋
１パルス目の信号について受信信号の位相を逆にする。
これをパルス方向に積分した結果、観測エリア４つ置き
に圧縮されるエリアと圧縮されないエリアが生じる。こ
こでは４列のコードについて示したが、これを１３列に
すると、アジマス圧縮時に正しく圧縮される反射波は、
観測エリア１３個分離れた場所の信号となり、その間隔
はビーム幅よりも十分広くなるためレンジアンビギュイ
ティ成分として受信されても、結果として偽像には現れ
ない。 【００２０】なお、本実施の形態では、１３ビットバー
カーコードを用い、コードａの偶数ビットに対して位相
をさらにπだけ偏移させることによりコードｂを形成し
たが、偶数ビットでなくても奇数ビットでもよい。ま
た、１３ビットに限定されるものではなく他のビット数
でもよい。パルス圧縮される場所の間隔を離すために
は、ビット数を増やす方が好ましい。 【００２１】また、本実施の形態では、波形データａ，
ｂをコード化した組合せで出力させるので、その波形デ
ータを切り替えるためのトリガとして信号処理器９に波
形データ切替信号を出力させるようにしたが、波形デー
タａ又はｂと明示的に指定する信号としてもよい。これ
により、一パルスずつや交互に出力させないように出力
制御したいときなどにも対処することができる。 【００２２】 【発明の効果】本発明によれば、並び順を逆にした異な
るコードで位相変調を施した信号をコード化した組合せ
で送信し、レンジ圧縮及びアジマス圧縮を行うことによ
り、レンジ圧縮時にアンビギュイティ成分を抑圧するこ
とができる。このとき、コードのビット数を増やせば、
ビーム幅より十分広いエリアからのアンビギュイティ成
分をも抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る合成開口レーダ装置の一実施の
形態を示したブロック構成図である。 【図２】 本実施の形態において第一の１３ビットバー
カーコードによる位相変調を施した信号を示す図であ
る。 【図３】 本実施の形態において第二の１３ビットバー
カーコードによる位相変調を施した信号を示す図であ
る。 【図４】 本実施の形態において１３ビットバーカーコ
ードの信号に対してレンジ圧縮を行うパルス圧縮回路を
示した図である。 【図５】 本実施の形態において正しい組合せと正しく
ない組合せにより実行するレンジ圧縮処理を示した概念
図である。 【図６】 本実施の形態において正しい組合せによりレ
ンジ圧縮処理を実行したときの出力結果を示した図であ
る。 【図７】 本実施の形態において正しくない組合せによ
りレンジ圧縮処理を実行したときの出力結果を示した図
である。 【図８】 本実施の形態において４列のバーカーコード
により変調を施した信号列を示した図である。 【図９】 本実施の形態においてコード化した信号列を
復調後、積分した結果を示した図である。 【図１０】 送信信号と観測可能エリアの関係を示す図
である。 【図１１】 衛星搭載用レーダによる観測時のジオメト
リを示す図である。 【図１２】 観測時のビーム放射パターンを示す図であ
る。 【図１３】 従来の合成開口レーダ装置を示したブロッ
ク構成図である。 【符号の説明】 １ 波形データ出力器、２ａ，２ｂ パルス圧縮回路、
３ 内部スイッチ、４信号発生器、５ 送信機、６ 送
受切替器、７ アンテナ、８ 受信機、９信号処理器、
１３ 遅延素子、１４ 移相器、１５ 加算器。
形態を示したブロック構成図である。 【図２】 本実施の形態において第一の１３ビットバー
カーコードによる位相変調を施した信号を示す図であ
る。 【図３】 本実施の形態において第二の１３ビットバー
カーコードによる位相変調を施した信号を示す図であ
る。 【図４】 本実施の形態において１３ビットバーカーコ
ードの信号に対してレンジ圧縮を行うパルス圧縮回路を
示した図である。 【図５】 本実施の形態において正しい組合せと正しく
ない組合せにより実行するレンジ圧縮処理を示した概念
図である。 【図６】 本実施の形態において正しい組合せによりレ
ンジ圧縮処理を実行したときの出力結果を示した図であ
る。 【図７】 本実施の形態において正しくない組合せによ
りレンジ圧縮処理を実行したときの出力結果を示した図
である。 【図８】 本実施の形態において４列のバーカーコード
により変調を施した信号列を示した図である。 【図９】 本実施の形態においてコード化した信号列を
復調後、積分した結果を示した図である。 【図１０】 送信信号と観測可能エリアの関係を示す図
である。 【図１１】 衛星搭載用レーダによる観測時のジオメト
リを示す図である。 【図１２】 観測時のビーム放射パターンを示す図であ
る。 【図１３】 従来の合成開口レーダ装置を示したブロッ
ク構成図である。 【符号の説明】 １ 波形データ出力器、２ａ，２ｂ パルス圧縮回路、
３ 内部スイッチ、４信号発生器、５ 送信機、６ 送
受切替器、７ アンテナ、８ 受信機、９信号処理器、
１３ 遅延素子、１４ 移相器、１５ 加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 第一のコードに基づき位相変調が施され
た第一の波形データ又は前記第一のコードパターンの並
び順を逆にした第二のコードに基づき位相変調が施され
た第二の波形データを、入力された波形データ切替信号
に従い切替えて出力する波形データ出力手段と、 前記波形データ出力手段から出力される波形データに基
づいて中間周波数信号を生成するとともに、局部発振信
号と中間周波数信号とを掛け合わせて無線周波数信号を
生成する信号発生手段と、 前記信号発生手段が生成した無線周波数信号を目標に向
けて放射する送信手段と、 前記送信手段が放射した送信信号の目標からの反射信号
を受信し、その反射信号を前記信号発生手段から出力さ
れる局部発振信号及び中間周波数信号によりビデオ信号
に周波数変換する受信手段と、 前記受信手段から出力されたビデオ信号をサンプリング
し、レンジ圧縮、アジマス圧縮処理を含めたレーダ信号
処理を行うと共にレーダ信号処理を終了した時点で前記
波形データ切替信号を前記波形データ出力手段に送信す
る信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする合成開口レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001332249A JP2003139853A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 合成開口レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001332249A JP2003139853A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 合成開口レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003139853A true JP2003139853A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19147692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001332249A Pending JP2003139853A (ja) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 合成開口レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003139853A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321359A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 符号変調パルス圧縮方式及び符号変調パルス圧縮方法 |
| JP2005326187A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ画像処理装置 |
| JP2010261752A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| WO2017094157A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 三菱電機株式会社 | 合成開口レーダ装置および信号処理装置 |
-
2001
- 2001-10-30 JP JP2001332249A patent/JP2003139853A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321359A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Mitsubishi Electric Corp | 符号変調パルス圧縮方式及び符号変調パルス圧縮方法 |
| JP4549730B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2010-09-22 | 三菱電機株式会社 | 符号変調パルス圧縮方式及び符号変調パルス圧縮方法 |
| JP2005326187A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ画像処理装置 |
| JP4481077B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2010-06-16 | 三菱電機株式会社 | レーダ画像処理装置 |
| JP2010261752A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ装置 |
| WO2017094157A1 (ja) * | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 三菱電機株式会社 | 合成開口レーダ装置および信号処理装置 |
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