【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、目標とレーダ装置との間の相対位置関係の変化に基づく反射信号の変化、および送信周波数の変化に基づく反射信号の変化を利用することにより、目標物の高分解能な画像を得ることのできるレーダ装置（ＩＳＡＲ）、およびＩＳＡＲ画像の視認性向上方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の高分解能レーダ装置としては、例えば、特開平７−９２２５７号公報に記載されたものがある。
図７は、特開平７−９２２５７号公報等に示された従来の高分解能レーダ装置の基本的な構成を示すブロック図である。
図において、１は高周波電力を空間に放射し、また、目標で反射された信号を受信する送受信アンテナ、２は送受信アンテナ１から放射する電力を発生・供給するとともに、受信した信号を位相検波・増幅する送受信機（コーヒレント送受信機）、３は送受信アンテナ１と目標との距離に関する分解能を向上するレンジ圧縮手段、４は目標の方位に関する分解能を向上するクロスレンジ圧縮手段、５はレンジ圧縮手段３とクロスレンジ圧縮手段４の出力からＩＳＡＲ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄｅｒ：逆合成開口レーダ）画像を生成して表示するＩＳＡＲ画像化手段、９は艦船等の目標である。
【０００３】
次に動作について説明する。
図７に示した送受信機２は、時間とともに周波数が変化する信号に変調された高周波パルスを発生し、送受信アンテナ１に供給され、目標９に向かって放射される。
そして、目標９で反射された信号は、送受信アンテナ１に入り、送受信機２で復調される。
【０００４】
この復調された信号は、レンジ圧縮手段３において、変調された送信信号に対応するマッチドフィルタをかけることにより、レンジ方向（即ち、電波放射方向）の分解能を向上することができる。
なお、「レンジ圧縮手段３によりレンジ方向の分解能を向上できる」ことの説明については、特開平７−９２２５７号公報の段落０００４〜段落０００５の記載を参照されたい。
【０００５】
図８は、動揺している目標９の各反射点の状態を示す図である。
ここで、図８を用いて、クロスレンジ圧縮の動作原理を説明する。
目標９が動揺している場合、送受信アンテナ１からの高周波信号の照射方向（即ち、レンジ方向）と交差する方向（即ち、レンジ方向と直交する方向であるクロスレンジ方向）に反射点Ａ、反射点Ｂ、反射点Ｃを考える。
ここで、反射点Ｃは目標９の重心とし、目標９は重心を中心として動揺しているものとする。
目標９の動揺に伴い反射点Ａ、反射点Ｂは送受信アンテナ１からの高周波信号の照射方向に対して移動が発生する。
このため、その移動量に起因するドップラ周波数が発生する。
重心である反射点Ｃは動揺の中心であるため、移動は発生せず、ドップラ周波数は０となる。
【０００６】
図９は、動揺している目標の各反射点のドップラ周波数を示す図である。
図において、ｆｄ（Ａ）は反射点Ａのドップラ周波数、ｆｄ（Ｂ）は反射点Ｂのドップラ周波数である。
従って、レンジ圧縮された信号をクロスレンジ圧縮手段４において複数ヒット蓄積し、フーリエ変換することにより、図９に示すとおり、周波数軸上で反射点Ａ、反射点Ｂ、反射点Ｃを分離することができ、クロスレンジ方向の分解能向上をはかることができる。
なお、「ヒット」とは「レーダの送信」のことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、クロスレンジ方向の高分解能化には、目標の動揺を利用している。
ここで、目標がレンジ方向に加速度成分を含む移動をしていた場合、その加速度に起因するドップラ周波数の変化により、クロスレンジ方向の分解能が劣化してしまう。
このため、クロスレンジ方向の分解能の劣化を回避するために、目標のレンジ方向の加速度成分を算出し、補償する必要がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、送受信アンテナに対する目標の相対速度が変化しても、クロスレンジ方向の分解能を劣化させることなく目標の高分解能な画像を得ることのできるレーダ装置およびＩＳＡＲ画像の視認性向上方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るレーダ装置は、送信機と、上記送信機が発生する高周波信号を目標に照射すると共に、上記目標からの反射信号を受信する送受信アンテナと、上記目標からの反射信号を受信する受信機と、上記受信機の出力信号をレンジ圧縮して上記高周波信号の照査方向の分解能を向上するレンジ圧縮手段と、上記レンジ圧縮手段の出力信号に基づいて上記目標からの反射信号の基準点候補を検出する基準点候補検出手段と、検出された上記基準点候補検から基準点を選択する基準点選択手段と、選択された上記基準点から位相補償量を算出する位相補償量算出手段と、算出された上記位相補償量を用いて上記レンジ圧縮手段の出力信号を位相補償して、上記高周波信号の照射方向と交差する方向の分解能を向上するクロスレンジ圧縮手段と、上記クロスレンジ圧縮手段の出力からＩＳＡＲ画像を生成するＩＳＡＲ画像化手段とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明に係るレーダ装置は、上記ＩＳＡＲ画像化手段が生成したＩＳＡＲ画像を評価するＩＳＡＲ画像評価手段をさらに備え、上記基準点選択手段は、評価結果が所定の評価基準を満足するまで基準点を繰り返し選択するものである。
【００１１】
また、本発明に係るＩＳＡＲ画像の視認性向上方法は、送信機が発生する高周波信号を目標に照射し、上記目標からの反射信号を受信し、受信信号をレンジ圧縮して上記高周波信号の照査方向の分解能を向上し、レンジ圧縮された信号に基づいて上記目標からの反射信号の基準点候補を検出し、検出された基準点候補から基準点を選択し、選択された上記基準点から位相補償量を算出し、算出された上記位相補償量を用いて上記レンジ圧縮された信号を位相補償し、クロスレンジ圧縮して上記高周波信号の照射方向と交差する方向の分解能を向上し、クロスレンジ圧縮された信号からＩＳＡＲ画像を生成するものである。
【００１２】
また、本発明に係るＩＳＡＲ画像の視認性向上方法は、生成された上記ＩＳＡＲ画像を評価し、その評価結果が所定の評価基準を満足するまで基準点を繰り返し選択するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、従来と同一符号は、従来のものと同一あるいは相当のものを表す。
実施の形態１．
本実施の形態によるレーダ装置およびＩＳＡＲ画像の視認性向上方法は、レンジ圧縮手段の出力に基づき基準点を検出し、位相補償量を算出し、クロスレンジ圧縮を実施することで、クロスレンジ方向の分解能向上をはかるものである。
【００１４】
図１は、実施の形態１によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
図１において、１は高周波電力を空間に放射し、また目標で反射された信号を受信する送受信アンテナ、２は送受信アンテナ１で放射する電力を発生・供給する送信機と、受信した信号を位相検波・増幅する受信機とからなる送受信機（コーヒレント送受信機）、３は送受信アンテナ１と目標との距離に関する分解能を向上するレンジ圧縮手段、４は目標の方位に関する分解能を向上するクロスレンジ圧縮手段、５はレンジ圧縮手段３とクロスレンジ圧縮手段４の出力からＩＳＡＲ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄｅｒ：逆合成開口レーダ）画像を生成するＩＳＡＲ画像化手段、６はレンジ圧縮手段３からの出力に基づき、基準点の候補を算出する基準点候補検出手段、７は基準点候補検出手段から出力される基準点から１つの基準点を選択する基準点選択手段、８は基準点選択手段の出力である基準点に基づき位相補償量を算出する位相補償量算出手段、９は目標である。
【００１５】
次に、動作について説明する。
図１に示した送受信機２は、時間とともに周波数が変化する信号に変調された高周波パルスを発生し、送受信アンテナ１に供給する。
目標９で反射された信号は、送受信アンテナ１に入り、送受信機２で復調される。
この復調された信号は、レンジ圧縮手段３において変調された送信信号に対応するマッチドフィルタをかけることにより、レンジ方向の分解能を向上することができる。
なお、マッチドフィルタについては、特開平７−９２２５７号公報の段落０００４〜段落０００５の記載を参照されたい。
ここで、基準点の選択方法であるが、基準点は位相補償量を算出するための基準となるレンジビンである。
【００１６】
なお、レンジビンとは、レーダの受信信号をレンジ方向にＡ／Ｄ変換した後の１サンプリングのことであり、レンジセル（ｒａｎｇｅ ｃｅｌｌ）とも称される。
このレンジビン（レンジセル）に着目し、位相補償量を算出し、この補償量に基づき位相補償を実施することで、レンジ圧縮後の出力から目標の加速度成分をキャンセルすることができる。
このため、目標の加速度成分を正確に抽出するため、基準点は、目標の運動を代表するレンジビン（レンジセル）であると言える。
【００１７】
目標の運動を代表するレンジビン（レンジセル）としては、そのレンジビンに存在する反射点が１つであることが望ましい。
図２は、動揺している目標の各レンジにおける位相を説明するための図である。
図２に示すように、レンジ１には反射点Ａ、レンジ２には反射点Ｂ、反射点Ｃ、反射点Ｄが存在している。
この場合、レンジ１の位相は、反射点Ａの位相となる。また、レンジ２の位相は、反射点Ｂと反射点Ｃと反射点Ｄとの位相の合計となる。
従って、目標が剛体であると仮定した場合、レンジ１の位相（即ち、反射点Ａの位相）に着目することで、この目標の運動が代表されていると考えることができる。
【００１８】
以上から、反射点が１つであるレンジビン（レンジセル）を基準点として選択するのが理想的である。
しかし、目標は複数の反射点から構成されているのが通常である。
図３は、孤立点（後述）における位相の合成を示す図である。
図３に示すとおり、実際には、複数の反射点の合成であるが、その中でもある１つの反射点の振幅が大きいレンジビンを基準点として選択することになる。
このレンジビンを、以降、孤立点と呼ぶ。
【００１９】
基準点候補検出手段６では、上述の基準点の候補の検出を行う。
図４は、基準点候補の選択方法を説明するための図である。
図４に示すように、まず、レンジ圧縮後の出力をヒット方向（電波の送信方向）に蓄積、積算し、レンジプロファイルを算出する。
このレンジプロファイルから振幅の大きいレンジビンが孤立点の可能性があるとして、基準点の候補とする。
【００２０】
基準点選択手段７では、上述の基準点候補のから、１つの基準点を選択する。
図５は、基準点の選択方法を説明するための図である。
基準点候補検出手段６にて検出された基準点候補に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実施し、その結果、周波数方向に広がりが少なく、かつ振幅が大きい結果が得られた場合、その基準点は孤立点である可能性が高いとする。
各基準点候補に対してＦＦＴを実施し、その中でより孤立点である可能性が高いものを基準点として抽出する。
【００２１】
位相補償量算出手段８では、上述の基準点における位相の時間変化を観察し、その値が目標の運動成分であるとし、位相補償量とする。
クロスレンジ圧縮手段では、上記位相補償量を使用して、レンジ圧縮手段３の出力を補償し、ヒット方向に対してＦＦＴを実施することでクロスレンジ方向の分解能向上をはかる。
ＩＳＡＲ画像化手段５では、クロスレンジ圧縮手段の出力に対してＩＳＡＲ画像とするための処理を実施する。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、レンジ圧縮手段３の出力信号に基づいて基準点選択手段が目標からの反射信号から１つの基準点を検出し、この基準点から位相補償量が算出され、算出された位相補償量を用いてレンジ圧縮後の信号を位相補償し、これに対してクロスレンジ圧縮が実施されるので、送受信アンテナに対する目標の相対速度が変化してもクロスレンジ分解能を劣化させることなく目標の高分解能画像を得ることができる。
【００２３】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
図において、１０はＩＳＡＲ画像評価手段であり、本実施の形態によるレーダ装置は、前述の実施の形態１によるレーダ装置に対して、さらに、ＩＳＡＲ画像評価手段１０を備えたことを特徴とする。
ＩＳＡＲ画像評価手段１０は、ＩＳＡＲ画像化手段５で算出されたＩＳＡＲ画像の評価を実施し、所定の評価基準を満たさない場合は、基準点を再度選択し、位相補償量を算出する。
【００２４】
即ち、図６に示すように、ＩＳＡＲ画像化手段５の出力に対して、ＩＳＡＲ画像評価手段１０にてＩＳＡＲ画像の評価を実施し、所定の評価基準を満たさない場合、再度基準点選択手段７にて別の１つの基準点を選択し、その基準点に基づき、位相補償量算出手段８にて位相補償量を算出、クロスレンジ圧縮手段４にてクロスレンジ方向の高分解能化をはかり、ＩＳＡＲ画像化手段５にてＩＳＡＲ画像を算出する。
算出されたＩＳＡＲ画像に対して、再度ＩＳＡＲ画像評価手段１０にて評価を実施し、未だ所定の評価基準を満たさない場合には、再度基準点選択手段７から処理を再開する。
上述の処理を繰り返すことで、目標物のより視認性の高いＩＳＡＲ画像の出力を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によるレーダ装置は、送信機と、送信機が発生する高周波信号を目標に照射すると共に、目標からの反射信号を受信する送受信アンテナと、目標からの反射信号を受信する受信機と、受信機の出力信号をレンジ圧縮して高周波信号の照査方向の分解能を向上するレンジ圧縮手段と、レンジ圧縮手段の出力信号に基づいて目標からの反射信号の基準点候補を検出する基準点候補検出手段と、検出された基準点候補から基準点を選択する基準点選択手段と、選択された基準点から位相補償量を算出する位相補償量算出手段と、算出された位相補償量を用いてレンジ圧縮手段の出力信号を位相補償して、上記高周波信号の照射方向と交差する方向の分解能を向上するクロスレンジ圧縮手段と、クロスレンジ圧縮手段の出力からＩＳＡＲ画像を生成するＩＳＡＲ画像化手段とを備えたので、
送受信アンテナに対する目標の相対速度が変化してもクロスレンジ分解能を劣化させることなく、目標の高分解能画像を得ることができるレーダ装置を実現できる。
【００２６】
また、本発明によるレーダ装置は、ＩＳＡＲ画像化手段が生成したＩＳＡＲ画像を評価するＩＳＡＲ画像評価手段をさらに備え、基準点選択手段は、評価結果が所定の評価基準を満足するまで基準点を繰り返し選択するので、目標のさらに高分解能な画像を得ることができるレーダ装置を実現できる。
【００２７】
また、本発明によるＩＳＡＲ画像の視認性向上方法は、送信機が発生する高周波信号を目標に照射し、目標からの反射信号を受信し、受信信号をレンジ圧縮して高周波信号の照査方向の分解能を向上し、レンジ圧縮された信号に基づいて目標からの反射信号の基準点候補を検出し、検出された基準点候補から基準点を選択し、選択された基準点から位相補償量を算出し、算出された位相補償量を用いてレンジ圧縮された信号を位相補償し、クロスレンジ圧縮して高周波信号の照射方向と交差する方向の分解能を向上し、クロスレンジ圧縮された信号からＩＳＡＲ画像を生成するので、
送受信アンテナに対する目標の相対速度が変化しても、クロスレンジ分解能を劣化させることなく目標の高分解能画像を得ることができるＩＳＡＲ画像の視認性向上方法を提供できる。
【００２８】
また、本発明に係るＩＳＡＲ画像の視認性向上方法は、生成された上記ＩＳＡＲ画像を評価し、その評価結果が所定の評価基準を満足するまで基準点を繰り返し選択するので、目標のさらに高分解能な画像を得ることができるＩＳＡＲ画像の視認性向上方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１によるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】動揺している目標の各レンジにおける位相を示す図である。
【図３】孤立点における位相の合成を示す図である。
【図４】基準点候補の検出方法を説明するための図である。
【図５】基準点の選択方法を説明するための図である。
【図６】実施の形態２よるレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来のレーダ装置の構成を示す図である。
【図８】動揺している目標の各反射点の状態を示す図である。
【図９】動揺している目標の各反射点のドップラ周波数を示す図である。
【符号の説明】
１ アンテナ ２ 送受信機
３ レンジ圧縮手段 ４ クロスレンジ圧縮手段
５ ＩＳＡＲ画像化手段 ６ 基準点候補検出手段
７ 基準点選択手段 ８ 位相補償量算出手段
９ 目標 １０ ＩＳＡＲ画像評価手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention obtains a high-resolution image of a target by using a change in a reflected signal based on a change in a relative positional relationship between a target and a radar device, and a change in a reflected signal based on a change in a transmission frequency. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a radar apparatus (ISAR) capable of performing the above and a method for improving the visibility of an ISAR image.
[0002]
[Prior art]
As this kind of conventional high-resolution radar device, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92257.
FIG. 7 is a block diagram showing a basic configuration of a conventional high-resolution radar device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92257.
In the figure, 1 is a transmitting / receiving antenna that radiates high-frequency power into space, and receives and reflects a signal reflected by a target, and 2 generates and supplies power radiated from the transmitting / receiving antenna 1 and performs phase detection and reception of the received signal. Transmitter / receiver (coherent transmitter / receiver) for amplification, 3 is a range compressing means for improving the resolution related to the distance between the transmitting / receiving antenna 1 and the target, 4 is a cross range compressing means for improving the resolution related to the direction of the target, 5 is a range compressing means 3 An ISAR imaging means for generating and displaying an ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) image from the output of the cross-range compression means 4 and a target 9 such as a ship.
[0003]
Next, the operation will be described.
The transceiver 2 shown in FIG. 7 generates a high-frequency pulse modulated into a signal whose frequency changes with time, is supplied to the transmission / reception antenna 1, and is radiated toward the target 9.
Then, the signal reflected by the target 9 enters the transmitting / receiving antenna 1 and is demodulated by the transmitter / receiver 2.
[0004]
The demodulated signal is subjected to a matched filter corresponding to the modulated transmission signal in the range compression means 3 so that the resolution in the range direction (that is, the radio wave radiation direction) can be improved.
For a description of "the range compression means 3 can improve the resolution in the range direction", refer to paragraphs 0004 to 0005 of JP-A-7-92257.
[0005]
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of each reflection point of the moving target 9.
Here, the operating principle of the cross-range compression will be described with reference to FIG.
When the target 9 is oscillating, the reflection point A and the reflection point A are reflected in a direction intersecting with the irradiation direction of the high-frequency signal from the transmitting / receiving antenna 1 (ie, the range direction) (ie, a cross range direction orthogonal to the range direction). Consider point B and reflection point C.
Here, it is assumed that the reflection point C is the center of gravity of the target 9, and the target 9 is oscillating about the center of gravity.
The reflection point A and the reflection point B move with respect to the irradiation direction of the high-frequency signal from the transmission / reception antenna 1 as the target 9 shakes.
For this reason, a Doppler frequency is generated due to the movement amount.
Since the reflection point C, which is the center of gravity, is the center of oscillation, no movement occurs, and the Doppler frequency becomes zero.
[0006]
FIG. 9 is a diagram illustrating the Doppler frequency of each reflection point of a moving target.
In the figure, fd (A) is the Doppler frequency of the reflection point A, and fd (B) is the Doppler frequency of the reflection point B.
Therefore, a plurality of hits of the range-compressed signal are accumulated in the cross-range compression means 4 and Fourier-transformed to separate the reflection points A, B and C on the frequency axis as shown in FIG. And the resolution in the cross range direction can be improved.
Note that "hit" means "radar transmission".
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the target fluctuation is used to increase the resolution in the cross range direction.
Here, when the target is moving including an acceleration component in the range direction, the resolution in the cross range direction is degraded due to a change in Doppler frequency caused by the acceleration.
For this reason, it is necessary to calculate and compensate for the acceleration component in the target range direction in order to avoid degradation of the resolution in the cross range direction.
[0008]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and even if the relative speed of the target with respect to the transmitting / receiving antenna changes, a high-resolution image of the target can be formed without deteriorating the resolution in the cross-range direction. An object of the present invention is to provide a radar apparatus and a method for improving visibility of an ISAR image that can be obtained.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A radar device according to the present invention includes a transmitter, a transmission / reception antenna that irradiates a target with a high-frequency signal generated by the transmitter, receives a reflected signal from the target, and receives a reflected signal from the target. A range compression means for improving the resolution of the high-frequency signal in the inspection direction by compressing the range of the output signal of the receiver; and a reference point candidate for a reflected signal from the target based on the output signal of the range compression means. Reference point candidate detecting means for detecting, a reference point selecting means for selecting a reference point from the detected reference point candidate detection, and a phase compensation amount calculating means for calculating a phase compensation amount from the selected reference point, Cross-range compression means for phase-compensating the output signal of the range compression means using the calculated amount of phase compensation to improve the resolution in a direction intersecting the irradiation direction of the high-frequency signal; It is obtained by an ISAR imaging means for generating an ISAR image from the output of the cross-range compression means.
[0010]
Further, the radar apparatus according to the present invention further includes an ISAR image evaluation means for evaluating the ISAR image generated by the ISAR imaging means, wherein the reference point selecting means sets a reference point until the evaluation result satisfies a predetermined evaluation criterion. The point is repeatedly selected.
[0011]
The method for improving the visibility of an ISAR image according to the present invention includes irradiating a target with a high-frequency signal generated by a transmitter, receiving a reflected signal from the target, compressing a range of the received signal, and checking the high-frequency signal. The direction resolution is improved, a reference point candidate of the reflected signal from the target is detected based on the range-compressed signal, a reference point is selected from the detected reference point candidates, and a phase is selected from the selected reference point. A compensation amount is calculated, the range-compressed signal is phase-compensated using the calculated phase compensation amount, cross-range compression is performed to improve the resolution in a direction intersecting the irradiation direction of the high-frequency signal, and the cross-range is increased. The ISAR image is generated from the compressed signal.
[0012]
Further, the method for improving visibility of an ISAR image according to the present invention evaluates the generated ISAR image and repeatedly selects a reference point until the evaluation result satisfies a predetermined evaluation criterion.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the same reference numerals as those in the related art indicate the same or equivalent parts as in the related art.
Embodiment 1 FIG.
The radar apparatus and the method of improving the visibility of an ISAR image according to the present embodiment detect a reference point based on an output of a range compression unit, calculate an amount of phase compensation, and execute cross range compression, thereby performing cross range compression. It is intended to improve the resolution.
[0014]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the radar device according to the first embodiment.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transmitting / receiving antenna that radiates high-frequency power into space and receives a signal reflected by a target. 2 denotes a transmitter that generates and supplies power radiated by the transmitting / receiving antenna 1; A transmitter / receiver (coherent transmitter / receiver) comprising a receiver for detection and amplification, 3 is a range compression means for improving the resolution related to the distance between the transmission / reception antenna 1 and the target, and 4 is a cross-range compression means for improving the resolution related to the target direction. Reference numeral 5 denotes an ISAR image forming means for generating an ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) image from the outputs of the range compressing means 3 and the cross-range compressing means 4, and 6 a reference based on the output from the range compressing means 3. Reference point candidate detection means 7 for calculating point candidates is output from the reference point candidate detection means. Reference point selecting means for selecting one of the reference points from the quasi-point, 8 phase compensation amount calculating means for calculating a phase compensation amount based on the reference point which is the output of the reference point selecting means, 9 is the target.
[0015]
Next, the operation will be described.
The transceiver 2 shown in FIG. 1 generates a high-frequency pulse modulated into a signal whose frequency changes with time and supplies the signal to the transmission / reception antenna 1.
The signal reflected by the target 9 enters the transmitting / receiving antenna 1 and is demodulated by the transceiver 2.
The demodulated signal is subjected to a matched filter corresponding to the transmission signal modulated by the range compression means 3, so that the resolution in the range direction can be improved.
For the matched filter, see paragraphs 0004 to 0005 in JP-A-7-92257.
Here, in the method of selecting the reference point, the reference point is a range bin serving as a reference for calculating the amount of phase compensation.
[0016]
Note that a range bin is one sampling after A / D conversion of a radar reception signal in the range direction, and is also referred to as a range cell.
By paying attention to this range bin (range cell) and calculating a phase compensation amount and performing phase compensation based on this compensation amount, a target acceleration component can be canceled from the output after range compression.
Therefore, in order to accurately extract the target acceleration component, it can be said that the reference point is a range bin (range cell) representing the target motion.
[0017]
As a range bin (range cell) representing the target motion, it is desirable that the range bin has one reflection point.
FIG. 2 is a diagram for explaining a phase in each range of a moving target.
As shown in FIG. 2, range 1 includes a reflection point A, and range 2 includes a reflection point B, a reflection point C, and a reflection point D.
In this case, the phase of the range 1 is the phase of the reflection point A. The phase of the range 2 is the sum of the phases of the reflection points B, C, and D.
Therefore, assuming that the target is a rigid body, by focusing on the phase of range 1 (that is, the phase of the reflection point A), it can be considered that the motion of the target is represented.
[0018]
From the above, it is ideal to select a range bin (range cell) having one reflection point as a reference point.
However, the target is usually composed of a plurality of reflection points.
FIG. 3 is a diagram showing the combination of phases at an isolated point (described later).
As shown in FIG. 3, actually, a combination of a plurality of reflection points is selected. Among them, a range bin having a large amplitude of one reflection point is selected as a reference point.
This range bin is hereinafter referred to as an isolated point.
[0019]
The reference point candidate detecting means 6 detects the above-mentioned reference point candidates.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of selecting a reference point candidate.
As shown in FIG. 4, first, the output after range compression is accumulated and integrated in the hit direction (radio wave transmission direction) to calculate a range profile.
Based on this range profile, a range bin having a large amplitude is considered as a candidate for an isolated point, and is set as a reference point candidate.
[0020]
The reference point selecting means 7 selects one reference point from the above-mentioned reference point candidates.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of selecting a reference point.
FFT (Fast Fourier Transform) is performed on the reference point candidates detected by the reference point candidate detection means 6, and as a result, a result with a small spread in the frequency direction and a large amplitude is obtained. In this case, it is assumed that the reference point is likely to be an isolated point.
FFT is performed on each reference point candidate, and a candidate having a higher possibility of being an isolated point is extracted as a reference point.
[0021]
The phase compensation amount calculating means 8 observes the time change of the phase at the above-mentioned reference point, and determines that the value is the target motion component, and sets the value as the phase compensation amount.
The cross-range compression means uses the above-mentioned phase compensation amount to compensate for the output of the range compression means 3 and to perform the FFT in the hit direction to improve the resolution in the cross-range direction.
The ISAR imaging unit 5 performs a process for converting the output of the cross-range compression unit into an ISAR image.
[0022]
As described above, according to the present embodiment, the reference point selection means detects one reference point from the reflected signal from the target based on the output signal of the range compression means 3, and determines the phase compensation amount from this reference point. Is calculated, and the range-compressed signal is phase-compensated using the calculated amount of phase compensation, and cross-range compression is performed on the signal. Therefore, even if the target relative speed with respect to the transmitting / receiving antenna changes, the cross-range is reduced. A target high-resolution image can be obtained without deteriorating the resolution.
[0023]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a radar device according to the second embodiment.
In the figure, reference numeral 10 denotes an ISAR image evaluation unit. The radar apparatus according to the present embodiment is characterized in that the radar apparatus according to the first embodiment further includes an ISAR image evaluation unit 10.
The ISAR image evaluation unit 10 evaluates the ISAR image calculated by the ISAR imaging unit 5, and if the predetermined evaluation criterion is not satisfied, selects the reference point again and calculates the phase compensation amount.
[0024]
That is, as shown in FIG. 6, the output of the ISAR imaging unit 5 is evaluated by the ISAR image evaluation unit 10 for the ISAR image. If the output does not satisfy the predetermined evaluation criterion, the reference point selection unit 7 Selects another reference point, calculates the phase compensation amount by the phase compensation amount calculating means 8 based on the reference point, and increases the resolution in the cross range direction by the cross range compressing means 4, and The imaging unit 5 calculates an ISAR image.
The calculated ISAR image is evaluated again by the ISAR image evaluation means 10, and if the predetermined evaluation criterion is not yet satisfied, the processing is restarted from the reference point selection means 7 again.
By repeating the above process, an output of an ISAR image of the target with higher visibility can be obtained.
[0025]
【The invention's effect】
A radar apparatus according to the present invention includes a transmitter, a transmission / reception antenna that irradiates a target with a high-frequency signal generated by the transmitter, and receives a reflected signal from the target, a receiver that receives a reflected signal from the target, Range compression means for compressing the range of the output signal of the machine to improve the resolution of the high-frequency signal in the inspection direction, and reference point candidate detection means for detecting a reference point candidate of a reflected signal from a target based on the output signal of the range compression means Reference point selecting means for selecting a reference point from the detected reference point candidates, phase compensation amount calculating means for calculating a phase compensation amount from the selected reference point, and range compression using the calculated phase compensation amount. A cross-range compression means for compensating the phase of the output signal of the means to improve the resolution in a direction intersecting the irradiation direction of the high-frequency signal, and an ISAR image from the output of the cross-range compression means. Since an ISAR imaging means for forming,
Even if the relative speed of the target with respect to the transmission / reception antenna changes, it is possible to realize a radar device capable of obtaining a target high-resolution image without deteriorating the cross-range resolution.
[0026]
Further, the radar apparatus according to the present invention further includes an ISAR image evaluation means for evaluating the ISAR image generated by the ISAR imaging means, and the reference point selection means repeats the reference points until the evaluation result satisfies a predetermined evaluation criterion. Since the selection is made, it is possible to realize a radar device that can obtain a higher-resolution image of the target.
[0027]
Also, the method for improving visibility of an ISAR image according to the present invention includes irradiating a target with a high-frequency signal generated by a transmitter, receiving a reflected signal from the target, compressing the range of the received signal, and resolving the high-frequency signal in the checking direction. , Detecting a reference point candidate of the reflected signal from the target based on the range-compressed signal, selecting a reference point from the detected reference point candidates, and calculating a phase compensation amount from the selected reference point. The phase-compensated signal is phase-compensated using the calculated amount of phase compensation, cross-range compression is performed to improve the resolution in a direction intersecting the irradiation direction of the high-frequency signal, and an ISAR image is obtained from the cross-range-compressed signal. Generate
It is possible to provide a method for improving the visibility of an ISAR image, which can obtain a high-resolution image of a target without deteriorating the cross-range resolution even if the relative speed of the target with respect to the transmitting / receiving antenna changes.
[0028]
The method for improving the visibility of an ISAR image according to the present invention evaluates the generated ISAR image and repeatedly selects a reference point until the evaluation result satisfies a predetermined evaluation criterion. The present invention can provide a method for improving the visibility of an ISAR image that can obtain a clear image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radar device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a phase in each range of a moving target.
FIG. 3 is a diagram showing a combination of phases at an isolated point.
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of detecting a reference point candidate.
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of selecting a reference point.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a radar device according to a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a conventional radar device.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of each reflection point of a moving target.
FIG. 9 is a diagram illustrating the Doppler frequency of each reflection point of a moving target.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Transceiver 3 Range compression means 4 Cross range compression means 5 ISAR imaging means 6 Reference point candidate detection means 7 Reference point selection means 8 Phase compensation amount calculation means 9 Target 10 ISAR image evaluation means
