JP2013205030A - 速度推定装置及び信号処理装置及びコンピュータプログラム及び速度推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定する。
【解決手段】アジマスライン分割部４２（分割部）は、アジマス圧縮前の信号８２を、複数のアジマスライン（部分信号）に分割する。それぞれのアジマスラインについて、相関度算出部４４は、複数の速度を目標の速度と仮定して速度相関度を算出する。アジマスライン判定部５２（部分選択部）は、複数のアジマスラインのなかから、速度相関度の分布が最も狭いアジマスラインを選択する。速度推定部５３（推定部）は、選択したアジマスラインについて、相関度算出部４４が算出した速度相関度が最大になる速度を、目標の推定速度とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、合成開口レーダによる観測結果から目標の速度を推定する速度推定装置に関する。

合成開口レーダによる観測信号をアジマス圧縮では、合成開口レーダと目標との相対速度に合致する参照関数を使うことにより、分解能を高めることができる。通常、合成開口レーダ自身の移動速度は既知なので、目標の移動速度を正しく推定することが重要である。
目標の移動速度として、複数の速度を仮定し、仮定したそれぞれの速度に合致した参照関数を使ってアジマス圧縮をし、アジマス圧縮後の信号のピーク値を比較して、ピーク値が最も大きくなる速度が、目標の移動速度であると判定する技術がある。

特開２００７−１１４０９３号公報 特開２００７−１１４０９８号公報 特開２００７−２９２５３２号公報 特開２０１１−１９１２６７号公報

従来の技術では、目標のなかに、目標全体と異なる動きをしているなど、目標全体の移動速度と異なる移動速度の部分があると、目標の移動速度を正しく判定できない場合がある。例えば、目標が、回転するパラボラアンテナを有する場合、パラボラアンテナの部分の移動速度は、他の部分と異なっている。このような場合において、目標全体と異なる動きをしている部分からの反射が強いと、その部分の移動速度を、目標全体の移動速度であると判定する可能性がある。
この発明は、例えば、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することを目的とする。

この発明にかかる速度推定装置は、
分割部と、相関度算出部と、指標値算出部と、部分選択部と、推定部とを有し、
上記分割部は、合成開口レーダが出力した信号に基づくアジマス圧縮前の信号を複数の部分信号に分割し、
上記相関度算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、所定の複数の速度それぞれを、上記合成開口レーダが観測した目標の速度であると仮定して上記部分信号をアジマス圧縮し、アジマス圧縮した信号の最大値を速度相関度とし、
上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出し、
上記部分選択部は、上記指標値算出部が算出した指標値に基づいて、上記分割部が分割した複数の部分信号のなかから、上記速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択し、
上記推定部は、上記部分選択部が選択した部分信号について、上記速度相関度が最大になる速度を上記目標の推定速度とする
ことを特徴とする。

上記速度推定装置は、更に、範囲平均部と、範囲選択部とを有し、
上記範囲平均部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記速度相関度が最大になる速度を中心とする複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる速度についての速度相関度を平均した平均値を算出し、
上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、上記速度相関度が最大になる速度についての速度相関度に対する上記平均値の比が所定の閾値より小さくなる最小の範囲を選択し、
上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とし、
上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が小さいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす
ことを特徴とする。

上記速度推定装置は、更に、フーリエ変換部を有し、
上記フーリエ変換部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部が算出した複数の速度相関度を速度の関数としてフーリエ変換し、周波数の関数とし、
上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記フーリエ変換部がフーリエ変換した周波数領域における速度相関度に基づいて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出する
ことを特徴とする。

上記速度推定装置は、更に、範囲平均部と、範囲選択部とを有し、
上記範囲平均部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、周波数領域における複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる周波数についての速度相関度を平均した平均値を算出し、
上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、所定の周波数についての速度相関度に対する上記平均値の比が所定の閾値より小さくなる最小の範囲を選択し、
上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とし、
上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が大きいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす
ことを特徴とする。

上記複数の速度は、それぞれ、所定の複数のアジマス方向速度のうちのいずれかと、所定の複数のレンジ方向速度のうちのいずれかとの組からなる速度ベクトルであり、
上記フーリエ変換部は、二次元フーリエ変換をする
ことを特徴とする。

この発明にかかる信号処理装置は、
上記速度推定装置と、
上記速度推定装置が推定した推定速度が、上記目標の速度であると仮定して、上記アジマス圧縮前の信号をアジマス圧縮するアジマス圧縮部と
を有することを特徴とする。

この発明にかかるコンピュータプログラムは、
コンピュータが実行することにより、上記速度推定装置または上記信号処理装置として上記コンピュータを機能させることを特徴とする。

この発明にかかる速度推定方法は、
合成開口レーダが出力した信号に基づくアジマス圧縮前の信号に基づいて、上記合成開口レーダが観測した目標の速度を推定する速度推定方法において、
上記アジマス圧縮前の信号を複数の部分信号に分割し、
分割した上記複数の部分信号それぞれについて、所定の複数の速度それぞれについて、上記速度が上記目標の速度であると仮定して、上記部分信号をアジマス圧縮し、アジマス圧縮した信号の最大値を速度相関度とし、
上記複数の部分信号それぞれについて、算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出し、
算出した指標値に基づいて、上記複数の部分信号のなかから、上記速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択し、
選択した上記部分信号について上記速度相関度が最大になる速度を上記目標の推定速度とする
ことを特徴とする。

この発明にかかる速度推定装置によれば、速度相関度の分布の広さに基づいて部分信号を選択し、選択した部分信号について速度相関度が最大になる速度を目標の推定速度とするので、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することができる。

実施の形態１における合成開口レーダ観測システム１０の全体構成の一例を示す構成図。 実施の形態１における信号処理装置１３のハードウェア資源の一例を示すハードウェア構成図。 実施の形態１における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図。 実施の形態１における速度推定処理Ｓ１０の流れの一例を示すフロー図。 実施の形態１における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図。 実施の形態１における速度相関度マップの一例を示す図。 実施の形態２における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図。 実施の形態２における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図。 実施の形態２における速度相関度スペクトルマップの一例を示す図。 実施の形態３における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図。 実施の形態３における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図。 実施の形態３における速度相関度マップの一例を示す図。 実施の形態４における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図。 実施の形態４における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図。 実施の形態４における速度相関度スペクトルマップの一例を示す図。

実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図６を用いて説明する。

図１は、この実施の形態における合成開口レーダ観測システム１０の全体構成の一例を示す構成図である。

合成開口レーダ観測システム１０は、合成開口レーダ２１を使って、目標７０などを観測するシステムである。合成開口レーダ観測システム１０は、例えば、観測衛星１２と、信号処理装置１３とを有する。
観測衛星１２は、合成開口レーダ２１を搭載している。観測衛星１２は、プラットフォームの一例である。観測衛星１２は、例えば、低軌道を周回している。観測衛星１２は、速度７６で移動している。観測衛星１２が移動している方向を「アジマス方向」と呼ぶ。
合成開口レーダ２１は、例えば地表へ向けて、マイクロ波などの電波をチャープ変調したパルス６１を送信し、目標７０などにパルス６１が当たって反射した反射波６２を受信する。合成開口レーダ２１は、受信した反射波６２の強度を表わす信号８１を出力する。

信号８１において、パルス６１の送信の一周期に相当する部分では、パルス６１の送信から反射波６２の受信までの遅延時間が、合成開口レーダ２１から目標７０までの距離（レンジ方向距離）を表わす。また、次のパルス６１の送信時には、観測衛星１２がアジマス方向に移動しているので、レンジ方向距離の変化から、アジマス方向における目標７０の位置がわかる。信号８１のうち、パルス６１の送信の各周期から、パルス６１の送信からの遅延時間が同じ部分を抜き出したものを「アジマスライン」と呼ぶ。アジマスラインには、同じレンジ方向距離にある目標７０からの反射が含まれている。

信号処理装置１３は、合成開口レーダ２１が出力した信号を処理して、例えば、合成開口レーダ２１によって観測された地表の画像を生成する。なお、信号処理装置１３は、観測衛星１２に搭載されている構成であってもよい。
信号処理装置１３は、例えば、レンジ圧縮部３１と、第一アジマス圧縮部３２と、目標抽出部３３と、速度推定装置３４と、第二アジマス圧縮部３５と、画像生成部３６とを有する。

レンジ圧縮部３１は、合成開口レーダ２１から信号８１を入力して、レンジ圧縮する。レンジ圧縮により、レンジ方向の分解能が高くなる。
第一アジマス圧縮部３２は、レンジ圧縮部３１がレンジ圧縮した信号８２を入力して、アジマス圧縮する。第一アジマス圧縮部３２は、目標７０が静止しているものと仮定した参照信号を使って、アジマス圧縮をする。目標７０が静止しているという仮定でアジマス圧縮をするので、目標７０の移動速度７１が遅いほど、アジマス方向の分解能が高くなる。
目標抽出部３３は、第一アジマス圧縮部３２がアジマス圧縮した信号８３から、目標７０からの反射である部分を抽出する。

速度推定装置３４は、目標抽出部３３がどの部分を抽出したかを表わす信号８４を入力する。速度推定装置３４は、レンジ圧縮部３１がレンジ圧縮した信号８２のうち、目標抽出部３３が抽出した部分に相当する信号８２を入力する。速度推定装置３４は、信号８２に基づいて、目標７０の移動速度７１を推定する。速度推定装置３４は、例えば、目標７０のアジマス方向速度７２と、レンジ方向速度７３と成分とする速度ベクトルを推定する。

第二アジマス圧縮部３５（アジマス圧縮部）は、目標抽出部３３がどの部分を抽出したかを表わす信号８４を入力する。第二アジマス圧縮部３５は、速度推定装置３４が推定した移動速度７１を表わす信号８５を入力する。第二アジマス圧縮部３５は、レンジ圧縮部３１がレンジ圧縮した信号８２のうち、目標抽出部３３が抽出した部分に相当する信号８２を入力する。第二アジマス圧縮部３５は、目標７０が、速度推定装置３４が推定した移動速度７１で移動しているものと仮定した参照信号を使って、入力した信号８２をアジマス圧縮する。

画像生成部３６は、第一アジマス圧縮部３２がアジマス圧縮した信号８３と、第二アジマス圧縮部３５がアジマス圧縮した信号８６とを入力して、画像を生成する。目標抽出部３３が抽出した部分については、信号８６を使い、それ以外の部分については、信号８３を使うことにより、画像生成部３６は、全体的に分解能が高く、鮮明な画像を生成する。

なお、後述するように、速度推定装置３４は、目標７０の移動速度７１を推定するため、信号８２をアジマス圧縮する。したがって、速度推定装置３４が、アジマス圧縮した信号８６を出力する構成であってもよい。その場合、第二アジマス圧縮部３５は、なくてもよい。

図２は、この実施の形態における信号処理装置１３のハードウェア資源の一例を示すハードウェア構成図である。

信号処理装置１３は、例えば、処理装置９１と、入力装置９２と、出力装置９３と、記憶装置９４とを有する。
処理装置９１は、記憶装置９４が記憶したプログラム（コンピュータプログラム）を実行することにより、データを処理し、入力装置９２や出力装置９３を制御する。
記憶装置９４は、処理装置９１が実行するプログラムや、処理装置９１が処理するデータを記憶する。記憶装置９４は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、光学ディスク装置などである。
入力装置９２は、外部から信号を入力し、処理装置９１が処理できるデータに変換する。入力装置９２が変換したデータは、処理装置９１が直接処理する構成であってもよいし、記憶装置９４が一時的に記憶する構成であってもよい。入力装置９２は、例えば、キーボード、マウス、カメラ、スキャナ、マイク、センサ、アナログデジタル変換回路、受信装置などである。
出力装置９３は、処理装置９１が処理したデータや、記憶装置９４が記憶したデータを変換して外部に出力する。出力装置９３は、例えば、画像表示装置、プリンタ、スピーカ、デジタルアナログ変換回路、送信装置などである。

速度推定装置３４など信号処理装置１３を構成するブロックは、記憶装置９４が記憶したプログラムを処理装置９１が実行することにより実現できる。なお、信号処理装置１３を構成するブロックは、他の構成により実現してもよい。

図３は、この実施の形態における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図である。

速度推定装置３４は、例えば、信号入力部４１と、アジマスライン分割部４２と、速度仮定部４３と、相関度算出部４４と、相関度最大速度判定部４５と、範囲設定部４７と、平均値算出部４８と、正規化部４９と、範囲判定部５０と、指標値算出部５１と、アジマスライン判定部５２と、速度推定部５３と、速度出力部５４とを有する。

信号入力部４１は、レンジ圧縮部３１がレンジ圧縮したアジマス圧縮前の信号８２と、目標抽出部３３が出力した信号８４とを入力する。信号入力部４１は、信号８４に基づいて、入力した信号８２から、目標抽出部３３が抽出した部分に相当する信号を切り出す。
目標７０からの反射は、アジマス方向及びレンジ方向それぞれにおいて、ある程度の幅を持つ。信号入力部４１は、信号８２を、パルス６１送信の周期ごとに分割し、アジマス方向距離がある範囲に入る複数の周期の信号を切り出す。更に、信号入力部４１は、切り出したそれぞれの周期の信号のなかから、レンジ方向距離がある範囲に入る部分の信号を切り出す。

アジマスライン分割部４２は、信号入力部４１が切り出した信号を、複数の部分（部分信号）に分割する。アジマスライン分割部４２は、分割部の一例である。アジマスライン分割部４２は、信号入力部４１が切り出した信号を、アジマスラインに分割する。アジマスライン分割部４２は、信号入力部４１が切り出した信号を所定のサンプリング周期ごとに分割し、分割した信号をレンジ方向距離ごとに分類する。アジマスライン分割部４２は、同じレンジ方向距離に分類された信号を一つにまとめて、一つのアジマスラインとする。信号入力部４１が切り出したレンジ方向距離の範囲が、サンプリング周期のｍ倍に相当する場合、アジマスライン分割部４２は、信号入力部４１が切り出した信号を、ｍ個のアジマスラインに分割する。

速度仮定部４３は、目標７０の速度として、あらかじめ定めた範囲内の複数の速度を仮定する。例えば、レンジ方向速度７３の最大値をｖ_{ｒ，ｍａｘ}、刻み幅をΔｖ_ｒに設定した場合、速度仮定部４３は、−ｖ_{ｒ，ｍａｘ}以上かつｖ_{ｒ，ｍａｘ}以下で、Δｖ_ｒの整数倍であるｖ_ｒ（−ｖ_{ｒ，ｍａｘ}≦ｖ_ｒ≦ｖ_{ｒ，ｍａｘ}、ｖ_ｒ＝ｋ_ｒ・Δｖ_ｒ、ｋ_ｒは整数。）を、目標７０のレンジ方向速度７３と仮定する。また、アジマス方向速度７２の最大値をｖ_{ａ，ｍａｘ}、刻み幅をΔｖ_ａに設定した場合、速度仮定部４３は、−ｖ_{ａ，ｍａｘ}以上かつｖ_{ａ，ｍａｘ}以下で、Δｖ_ａの整数倍であるｖ_ａ（−ｖ_{ａ，ｍａｘ}≦ｖ_ａ≦ｖ_{ａ，ｍａｘ}、ｖ_ａ＝ｋ_ａ・Δｖ_ａ、ｋは整数。）を、目標７０のアジマス方向速度７２と仮定する。目標７０のレンジ方向速度７３として仮定する速度ｖ_ｒが（２ｎ_ｒ＋１）個（ただし、ｎ_ｒは、ｖ_{ｒ，ｍａｘ}／Δｖ_ｒを超えない最大の整数。）、アジマス方向速度７２として仮定する速度ｖ_ａが（２ｎ_ａ＋１）個（ただし、ｎ_ａは、ｖ_{ａ，ｍａｘ}／Δｖ_ａを超えない最大の整数。）あるので、速度仮定部４３が目標７０の移動速度７１として仮定する速度ｖの数は、このすべての組み合わせである（２ｎ_ｒ＋１）×（２ｎ_ａ＋１）個になる。

相関度算出部４４は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれを、速度仮定部４３が仮定した速度それぞれに合致する参照信号を使って、アジマス圧縮する。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個、速度仮定部４３が仮定した速度がｎ個ある場合、相関度算出部４４は、ｍ×ｎ回のアジマス圧縮をする。
相関度算出部４４は、アジマス圧縮したそれぞれの信号において、振幅の最大値を算出する。相関度算出部４４が算出した最大値を「速度相関度」と呼ぶ。速度仮定部４３が仮定した速度がｎ個ある場合、相関度算出部４４は、各アジマスラインについて、ｎ個の速度相関度を算出する。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、相関度算出部４４は、全部でｍ×ｎ個の速度相関度を算出する。

相関度最大速度判定部４５は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、相関度算出部４４が算出した速度相関度のなかから、最も大きい速度相関度を判定する。相関度最大速度判定部４５が判定した速度相関度を「最大相関度」と呼ぶ。
相関度最大速度判定部４５は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、速度仮定部４３が仮定した速度のなかから、相関度算出部４４が算出した速度相関度が最大相関度になる速度を判定する。相関度最大速度判定部４５が判定した速度を「相関度最大速度」と呼ぶ。なお、相関度算出部４４が算出する速度相関度は実数であるから、異なる速度について相関度算出部４４が算出した速度相関度が完全に等しくなることはないと仮定する。すなわち、相関度最大速度は、一つのアジマスラインに対して一つに定まる。
アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個あるとすると、相関度最大速度判定部４５は、ｍ個の最大相関度と、ｍ個の相関度最大速度とを判定する。

範囲設定部４７は、相関度最大速度判定部４５が判定した相関度最大速度を中心とする範囲を設定する。範囲設定部４７が設定する範囲には、速度仮定部４３が仮定した速度のうち、相関度最大速度との差が小さいものが含まれる。範囲設定部４７は、大きさの異なる複数の範囲を設定する。範囲設定部４７が設定する範囲が大きいほど、その範囲に含まれる速度仮定部４３が仮定した速度の数が多くなる。

例えば、範囲設定部４７が設定する範囲の大きさを表わすパラメータをｉとする。ただし、ｉは、１以上の整数である。また、相関度最大速度判定部４５が判定した相関度最大速度をｖ_ｐ＝（ｖ_ａ，ｐ，ｖ_ｒ，ｐ）とする。ただし、ｖ_ａ，ｐは、相関度最大速度ｖ_ｐのアジマス方向成分である。ｖ_ｒ，ｐは、相関度最大速度ｖ_ｐのレンジ方向成分である。範囲設定部４７は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖ＝（ｖ_ａ，ｖ_ｒ）のうち、アジマス方向速度ｖ_ａと、相関度最大速度ｖ_ｐのアジマス方向成分ｖ_ａ，ｐとの差の絶対値が、ｉ・Δｖ_ａ，ｕ以下であり、かつ、レンジ方向速度ｖ_ｒと、相関度最大速度ｖ_ｐのレンジ方向成分ｖ_ｒ，ｐとの差の絶対値が、ｉ・Δｖ_ｒ，ｕ以下である速度ｖを含む四角形状の範囲から、アジマス方向速度ｖ_ａと、相関度最大速度ｖ_ｐのアジマス方向成分ｖ_ａ，ｐとの差の絶対値が、（ｉ−１）・Δｖ_ａ，ｕ以下であり、かつ、レンジ方向速度ｖ_ｒと、相関度最大速度ｖ_ｐのレンジ方向成分ｖ_ｒ，ｐとの差の絶対値が、（ｉ−１）・Δｖ_ｒ，ｕ以下である速度ｖを含む四角形状の範囲を除いた四角い枠状の範囲を設定する。ただし、Δｖ_ａ，ｕは、範囲設定部４７が設定する最小の範囲のアジマス方向の大きさを決める単位アジマス方向速度差であり、例えば、速度仮定部４３が仮定するアジマス方向速度の刻み幅Δｖ_ａと等しい。Δｖ_ｒ，ｕは、範囲設定部４７が設定する最小の範囲のレンジ方向の大きさを決める単位レンジ方向速度差であり、例えば、速度仮定部４３が仮定するレンジ方向速度の刻み幅Δｖ_ｒと等しい。なお、Δｖ_ａ，ｕとΔｖ_ｒ，ｕとは同じであってもよい。
また、Δｖ_ａ，ｕは、Δｖ_ａより大きくてもよいし、小さくてもよい。同様に、Δｖ_ｒ，ｕは、Δｖ_ｒより大きくてもよいし、小さくてもよい。Δｖ_ａ，ｕやΔｖ_ｒ，ｕがΔｖ_ａやΔｖ_ｒより小さい場合や整数倍でない場合、例えば、相関度算出部４４が算出した速度相関度をアップサンプリング（補間）することにより、速度仮定部４３が仮定した速度以外の速度についての速度相関度を算出する構成であってもよい。

範囲設定部４７は、パラメータｉを変えることにより、大きさの異なる複数の範囲を設定する。パラメータｉの値を大きくすれば、設定する範囲の大きさも大きくなる。例えば、範囲設定部４７は、一つのアジマスラインについて、パラメータｉとして１以上ｊ以下（ｊは、２以上の整数。）の整数を使って、ｊ個の範囲を設定する。速度仮定部４３が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、範囲設定部４７は、全部でｍ×ｊ個の範囲を設定する。

平均値算出部４８は、範囲設定部４７が設定した範囲に含まれる速度について相関度算出部４４が算出した速度相関度を平均して平均値を算出する。平均値算出部４８が算出する平均値を「相関度平均値」と呼ぶ。範囲設定部４７が設定した範囲がｊ個ある場合、平均値算出部４８は、一つのアジマスラインについて、ｊ個の相関度平均値を算出する。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、平均値算出部４８は、全部でｍ×ｊ個の相関度平均値を算出する。

正規化部４９は、平均値算出部４８が算出した相関度平均値を、相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度で割った商を算出する。正規化部４９が算出した商を「正規化平均値」と呼ぶ。一つのアジマスラインについて範囲設定部４７が設定した範囲がｊ個ある場合、正規化部４９は、そのアジマスラインについて平均値算出部４８が算出したｊ個の相関度平均値それぞれを、そのアジマスラインについて相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度で割ることにより、ｊ個の正規化相関度を算出する。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、正規化部４９は、全部でｍ×ｊ個の正規化平均値を算出する。

範囲判定部５０は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、範囲設定部４７が設定した範囲のなかから、正規化部４９が算出した正規化平均値が、あらかじめ定めた所定の閾値Ｔｈ（ただし、Ｔｈは、０より大きく、かつ、１より小さい実数。）より小さくなる最小の範囲を判定する。範囲判定部５０が判定した範囲を「判定範囲」と呼ぶ。範囲判定部５０は、一つのアジマスラインについて、一つの判定範囲を求める。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、範囲判定部５０は、全部でｍ個の判定範囲を求める。

なお、範囲が大きくなるほど、正規化平均値は小さくなる。平均値算出部４８は、一つのアジマスラインについて、範囲設定部４７が設定したｊ個の範囲のうち、小さい範囲から順に、相関度平均値を算出し、そのたびに、範囲判定部５０が判定を行う構成であってもよい。そうすれば、正規化平均値が閾値Ｔｈより小さくなった時点で、そのアジマスラインについて、相関度平均値や正規化平均値の算出を打ち切ることができ、計算量を削減できる。

指標値算出部５１は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、範囲判定部５０が判定した判定範囲の大きさを表わす指標値を算出する。例えば、指標値算出部５１は、範囲判定部５０が判定した判定範囲についてのパラメータｉを指標値とする。この場合の指標値は、大きいほど、範囲判定部５０が判定した判定範囲が大きいことを表わす。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、指標値算出部５１は、全部でｍ個の指標値を算出する。

アジマスライン判定部５２は、指標値算出部５１が算出した指標値に基づいて、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのなかから、目標７０全体の速度を最もよく表わすアジマスラインを判定する。アジマスライン判定部５２が判定したアジマスラインを「最適アジマスライン」と呼ぶ。アジマスライン判定部５２は、指標値によって表わされる判定範囲が小さいほど、そのアジマスラインが目標７０全体の速度を最もよく表わしているとみなす。指標値算出部５１が算出した指標値が大きいほど、判定範囲が大きいことを表わす場合、アジマスライン判定部５２は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのうち、指標値算出部５１が算出した指標値が最も小さいアジマスラインを、最適アジマスラインとする。

速度推定部５３は、相関度最大速度判定部４５が算出した相関度最大速度のなかから、アジマスライン判定部５２が判定した最適アジマスラインについての相関度最大速度を選択して、目標７０の推定速度とする。
速度出力部５４は、速度推定部５３が選択した目標７０の推定速度を表わす信号８６を出力する。

図４は、この実施の形態における速度推定処理Ｓ１０の流れの一例を示すフロー図である。

速度推定処理Ｓ１０は、例えば、指標値初期化工程Ｓ１１と、アジマスライン選択工程Ｓ１２と、指標値算出工程Ｓ１３と、アジマスライン判定工程Ｓ１４と、速度推定工程Ｓ１５とを有する。

指標値初期化工程Ｓ１１において、アジマスライン判定部５２は、指標値の最小値を初期化する。例えば、アジマスライン判定部５２は、指標値の最小値として、パラメータｉの最大値ｊよりも大きい整数を記憶する。

速度推定装置３４は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインを一つずつ選択して、指標値算出工程Ｓ１３及びアジマスライン判定工程Ｓ１４を実行する。

アジマスライン選択工程Ｓ１２において、アジマスライン分割部４２は、分割した複数のアジマスラインのなかから、アジマスラインを一つ選択する。
すべてのアジマスラインが選択済であり、まだ選択してないアジマスラインが存在しない場合、アジマスライン分割部４２は、速度推定工程Ｓ１５へ処理を進める。
まだ選択していないアジマスラインが存在する場合、アジマスライン分割部４２は、まだ選択していないアジマスラインのなかから、アジマスラインを一つ選択し、指標値算出工程Ｓ１３へ処理を進める。

指標値算出工程Ｓ１３において、速度推定装置３４は、アジマスライン選択工程Ｓ１２でアジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインについての相関度最大速度と指標値とを算出する。指標値算出工程Ｓ１３の詳細については後述する。

アジマスライン判定工程Ｓ１４において、アジマスライン判定部５２は、記憶している指標値の最小値と、指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値とを比較する。指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値のほうが小さい場合、アジマスライン判定部５２は、指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値を、指標値の最小値として記憶する。速度推定部５３は、指標値算出工程Ｓ１３で算出した相関度最大速度を、目標７０の推定速度の暫定値として記憶する。
アジマスライン分割部４２は、アジマスライン選択工程Ｓ１２に処理を戻し、次のアジマスラインを選択する。

速度推定工程Ｓ１５において、速度推定部５３は、記憶している目標７０の推定速度の暫定値を、目標７０の推定速度とする。

図５は、この実施の形態における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図である。

指標値算出工程Ｓ１３は、例えば、最大相関度初期化工程Ｓ３１と、仮定速度選択工程Ｓ３２と、相関度算出工程Ｓ３３と、範囲選択工程Ｓ４１と、平均値算出工程Ｓ４２と、正規化工程Ｓ４３と、範囲判定工程Ｓ４４とを有する。

最大相関度初期化工程Ｓ３１において、相関度最大速度判定部４５は、最大相関度と相関度最大速度とを初期化する。例えば、相関度最大速度判定部４５は、最大相関度の初期値として、０を記憶する。

速度推定装置３４は、複数の速度のなかから速度を一つずつ選択して、選択した速度が目標７０の移動速度７１であると仮定して速度相関度を算出することにより、最大相関度と相関度最大速度とを求める。

仮定速度選択工程Ｓ３２において、速度仮定部４３は、あらかじめ定めた複数の速度のなかから、まだ選択していない速度を一つ選択する。
すべての速度が選択済であり、まだ選択していな速度がない場合、速度仮定部４３は、範囲選択工程Ｓ４１へ処理を進める。相関度最大速度判定部４５は、記憶している相関度最大速度の暫定値を、相関度最大速度とする。
まだ選択していない速度がある場合、速度仮定部４３は、まだ選択していない速度のなかから速度を一つ選択し、相関度算出工程Ｓ３３へ処理を進める。

相関度算出工程Ｓ３３において、相関度算出部４４は、仮定速度選択工程Ｓ３２で速度仮定部４３が選択した速度が目標７０の移動速度７１であると仮定して、参照信号を生成する。相関度算出部４４は、生成した参照信号を使って、アジマスライン選択工程Ｓ１２でアジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインをアジマス圧縮する。相関度算出部４４は、アジマス圧縮したアジマス圧縮後の信号の振幅の最大値を、速度相関度とする。
相関度最大速度判定部４５は、記憶している最大相関度と、相関度算出部４４が算出した速度相関度とを比較する。相関度算出部４４が算出した速度相関度のほうが大きい場合、相関度最大速度判定部４５は、相関度算出部４４が算出した速度相関度を、最大相関度として記憶する。相関度最大速度判定部４５は、仮定速度選択工程Ｓ３２で速度仮定部４３が選択した速度を、相関度最大速度の暫定値として記憶する。
速度仮定部４３は、仮定速度選択工程Ｓ３２に処理を戻し、次の速度を選択する。

速度推定装置３４は、複数の範囲のなかから範囲を一つずつ選択して、選択した範囲について正規化平均値を算出することにより、判定範囲を求める。

範囲選択工程Ｓ４１において、範囲設定部４７は、１以上の整数のなかから、まだ選択していない最小の整数を選択して、パラメータｉとする。
範囲設定部４７は、相関度最大速度判定部４５が算出した相関度最大速度と、選択したパラメータｉとに基づいて、範囲を設定する。

平均値算出工程Ｓ４２において、平均値算出部４８は、相関度算出部４４が算出した速度相関度のなかから、範囲選択工程Ｓ４１で範囲設定部４７が設定した範囲に含まれる速度についての速度相関度を抽出する。平均値算出部４８は、抽出した速度相関度の平均を取り、相関度平均値を算出する。

正規化工程Ｓ４３において、正規化部４９は、平均値算出工程Ｓ４２で平均値算出部４８が算出した相関度平均値を、相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度で割り、正規化平均値を算出する。

範囲判定工程Ｓ４４において、範囲判定部５０は、正規化工程Ｓ４３で正規化部４９が算出した正規化平均値を、あらかじめ定めた閾値Ｔｈと比較する。
正規化平均値のほうが大きい場合、範囲設定部４７は、範囲選択工程Ｓ４１に処理を戻し、次の範囲を設定する。
正規化平均値のほうが小さい場合、指標値算出部５１は、範囲選択工程Ｓ４１で範囲設定部４７が選択したパラメータｉを指標値として、指標値算出工程Ｓ１３を終了する。

なお、範囲選択工程Ｓ４１において、範囲設定部４７は、パラメータｉが、アジマスライン判定部５２が記憶している指標値の最小値に達したら、指標値算出工程Ｓ１３を終了する構成であってもよい。指標値が最小値以上になることが明らかなので、そのアジマスラインが最適アジマスラインと判定される可能性はなく、指標値を算出する必要がないからである。これにより、計算量を抑えることができる。

図６は、この実施の形態における速度相関度マップの一例を示す図である。

速度相関度マップとは、速度仮定部４３が仮定した速度ｖと、相関度算出部４４が算出した速度相関度との関係を図示したものである。横軸は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖのアジマス方向成分ｖ_ａを示す。縦軸は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖのレンジ方向成分ｖ_ｒを示す。網掛けの密度が高いほど、速度相関度が高いことを示す。
この図には、２つの速度相関度マップが示されている。
細線６５は、速度仮定部４３が仮定する速度の範囲を示す。太線６６ａ，６６ｂは、範囲判定部５０が判定する判定範囲を示す。このように、判定範囲は、速度相関度マップ上に図形として描くことができる。この例は、上述したΔｖ_ａ，ｕとΔｖ_ｒ，ｕとが等しい場合なので、判定範囲は、正方形である。Δｖ_ａ，ｕとΔｖ_ｒ，ｕとが異なっていれば、判定範囲は、長方形になる。

アジマスライン分割部４２が分割したそれぞれのアジマスラインには、ある一定の範囲内に含まれる目標７０の各点からの反射が含まれている。
左側の速度相関度マップは、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合の例である。
右側の速度相関度マップは、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合の例である。

左側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合、速度相関度は、比較的急峻なピークを１つ有する。すなわち、速度相関度は、比較的狭い範囲に分布する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的狭くなる。

これに対し、右側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合、速度相関度は、比較的緩やかなピークを複数有する。すなわち、速度相関度は、比較的広い範囲に分布する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的広くなる。

速度推定装置３４は、判定範囲が狭いほど、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。すなわち、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合に、そのアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。

このように、速度相関度のピークの高さを比較するのではなく、判定範囲の広さを比較して、最適アジマスラインを判定する。

速度相関度のピークの高さに基づいて最適アジマスラインを判定すると、最も強い反射を含むアジマスラインが最適アジマスラインであると判定され、最も反射が強い点の移動速度が目標７０全体の移動速度であると判定される。反射面積が広ければその分反射が強くなるので、他と異なる動きをしている点からの反射が、他の点からの反射と同程度であれば、目標７０全体の移動速度を正しく推定できるが、他と異なる動きをしている点からの反射が、他の点からの反射よりも強い場合、目標７０全体の移動速度を誤って推定する可能性がある。

これに対し、判定範囲の広さに基づいて最適アジマスラインを判定すれば、そのアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点がほぼ同じ動きをしているアジマスラインを、最適アジマスラインと判定するので、目標７０全体の移動速度を正しく推定することができる。

また、目標７０全体の移動速度を正しく推定できるので、合成開口レーダ２１による観測結果に基づいて生成する画像の焦点合わせを自動化することができる。

目標７０全体の移動速度を正しく推定できない場合、合成開口レーダ２１による観測結果に基づいて生成する画像の焦点がぼけ、鮮明でない画像になる。その場合、例えば、生成された画像を人間が見て、鮮明であるか否かを判断し、鮮明でないと判断した場合、目標７０の移動速度の推定をやり直しを指示するなど、人手による作業が必要になる。

信号処理装置１３は、速度推定装置３４が目標７０全体の移動速度を正しく推定するので、人手による作業の必要がなく、機械的・自動的に、鮮明な画像を生成することができる。

なお、アジマスライン分割部４２がアジマス圧縮前の信号８２を分割する方式は、アジマスラインに分割する方式に限らず、他の方式であってもよい。しかし、アジマスライン分割部４２は、アジマス方向に長く、レンジ方向に短く分割することが望ましい。
なぜなら、アジマス圧縮前の信号８２において、目標７０の一点からの反射は、レンジ圧縮によりレンジ方向には比較的狭く分布するが、アジマス圧縮前なのでアジマス方向には比較的広がって分布する。
アジマスライン分割部４２が信号８２を分割するのは、他の点と異なる動きをしている点からの反射を排除するためである。アジマス方向に長く、レンジ方向に短く分割すれば、他の点と異なる動きをしている点からの反射を含まない信号に分割できる可能性が高くなる。

なお、信号入力部４１は、アジマス圧縮前の信号を入力するのではなく、アジマス圧縮後の信号を入力し、アジマス圧縮解凍（逆アジマス圧縮）をすることにより、アジマス圧縮前の信号を復元する構成であってもよい。

また、範囲設定部４７が設定する範囲の形状は、四角い枠状に限らず、他の形状であってもよい。
例えば、範囲設定部４７は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖ＝（ｖ_ａ，ｖ_ｒ）のうち、（ｖ_ａ−ｖ_ａ，ｐ）^２＋（ｖ_ｒ−ｖ_ｒ，ｐ）^２≦ｉ^２・Δｖ_ｕ ^２を満たす速度ｖを含む円形状の範囲から、（ｖ_ａ−ｖ_ａ，ｐ）^２＋（ｖ_ｒ−ｖ_ｒ，ｐ）^２≦（ｉ−１）^２・Δｖ_ｕ ^２を満たす速度ｖを含む円形状の範囲を除いた円形の枠状の範囲を設定する構成であってもよい。ただし、Δｖ_ｕは、範囲設定部４７が設定する最小の範囲の大きさを決める単位速度差である。
あるいは、範囲設定部４７は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖ＝（ｖ_ａ，ｖ_ｒ）のうち、｜ｖ_ａ−ｖ_ａ，ｐ｜≦ｉ・Δｖ_ａ，ｕ、かつ、｜ｖ_ｒ−ｖ_ｒ，ｐ｜≦ｉ・Δｖ_ｒ，ｕである速度ｖを含む四角形状の範囲（枠状の範囲だけでなく、内部も含めた範囲）を設定する構成であってもよい。
あるいは、範囲設定部４７は、速度仮定部４３が仮定した速度ｖ＝（ｖ_ａ，ｖ_ｒ）のうち、（ｖ_ａ−ｖ_ａ，ｐ）^２＋（ｖ_ｒ−ｖ_ｒ，ｐ）^２≦ｉ^２・Δｖ_ｕ ^２を満たす速度ｖを含む円形状の範囲（枠状の範囲だけでなく、内部の含めた範囲）を設定する構成であってもよい。

また、相関度算出部４４が算出した速度相関度を平均値算出部４８が平均して相関度平均値を算出し、相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度で相関度平均値を割って正規化平均値を算出するのではなく、相関度算出部４４が算出した速度相関度を最大相関度で割って、先に正規化し、正規化した速度相関度（正規化相関度）を平均して正規化平均値を算出する構成であってもよい。

あるいは、正規化部４９を設けず、範囲判定部５０が、閾値Ｔｈと最大相関度との積を算出し、平均値算出部４８が算出した相関度平均値と比較することにより、判定範囲を求める構成であってもよい。
あるいは、平均値算出部４８が算出した相関度平均値で最大相関度を割った商を、範囲判定部５０が閾値Ｔｈ’と比較することにより、判定範囲を判定する構成であってもよい。その場合、閾値Ｔｈ’は１より大きい実数である。範囲判定部５０は、範囲設定部４７が設定した範囲のうち、算出した商が閾値Ｔｈ’より大きくなる最小の範囲を、判定範囲とする。

この実施の形態における信号処理装置は、目標の全アジマスラインについて、速度相関度マップの作成およびオートフォーカス処理を行う。続いて、速度相関度の広がりを評価し、最も広がりの低い（すなわち目標の速度が一点に求まる）ものを選ぶ。
例えば、速度相関度マップを規格化し、ウィンドウを用いて速度相関度マップの広がりを見る。
速度相関度マップの広がりが最小となる速度相関度マップを用いて、目標速度を推定し、参照関数を作成してＳＡＲ画像の再生を行うことで、鮮鋭化した目標の画像を得る。

これにより、ユーザがアジマスラインを選択することなく、リフォーカスＩＳＡＲ（逆合成開口レーダ）によって鮮鋭化した画像と目標の速度を得ることができる。リフォーカスＩＳＡＲにおけるオートフォーカス機能を自動化できる。

実施の形態２．
実施の形態２について、図７〜図９を用いて説明する。
なお、実施の形態１と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図７は、この実施の形態における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図である。

速度推定装置３４は、実施の形態１で説明した機能ブロックに加えて、更に、フーリエ変換部４６を有する。

フーリエ変換部４６は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、相関度算出部４４が算出した速度相関度を、速度仮定部４３が仮定した速度ｖの関数として離散フーリエ変換をし、周波数ｆの関数にする。速度仮定部４３が仮定する速度ｖは、アジマス方向速度ｖ_ａとレンジ方向速度ｖ_ｒとからなる二次元ベクトルであるから、フーリエ変換部４６は、二次元フーリエ変換をする。二次元フーリエ変換により変換された周波数領域における速度相関度は、アジマス方向速度のスペクトル（周波数）ｆ_ａと、レンジ方向速度のスペクトル（周波数）ｆ_ｒとの関数になる。

範囲設定部４７が設定する範囲は、フーリエ変換部４６がフーリエ変換した周波数領域における速度相関度の変数であるスペクトル（ｆ_ａ，ｆ_ｒ）を含む。範囲設定部４７が設定する範囲は、周波数領域の原点（０，０）を中心とする。
例えば、範囲設定部４７が設定する範囲の大きさを表わすパラメータをｉとする。ただし、ｉは、１以上の整数である。範囲設定部４７は、アジマス方向速度のスペクトルｆ_ａが、ｉ・Δｆ_ａ，ｕ以下であり、かつ、レンジ方向速度のスペクトルｆ_ｒが、ｉ・Δｆ_ｒ，ｕ以下であるスペクトルを含む四角形状の範囲から、アジマス方向速度のスペクトルｆ_ａが、（ｉ−１）・Δｆ_ａ，ｕ以下であり、かつ、レンジ方向速度のスペクトルｆ_ｒが、（ｉ−１）・Δｆ_ｒ，ｕ以下であるスペクトルを含む四角形状の範囲を除いた四角い枠状の範囲を設定する。ただし、Δｆ_ａ，ｕは、範囲設定部４７が設定する最小の範囲のアジマス方向の大きさを決める単位アジマス方向スペクトル差である。Δｆ_ｒ，ｕは、範囲設定部４７が設定する最小の範囲のレンジ方向の大きさを決める単位レンジ方向スペクトル差である。なお、Δｆ_ａ，ｕとΔｆ_ｒ，ｕとは同じであってもよい。
範囲設定部４７は、パラメータｉを変えることにより、大きさの異なる複数の範囲を設定する。パラメータｉの値を大きくすれば、設定する範囲の大きさも大きくなる。例えば、範囲設定部４７は、パラメータｉとして１以上ｊ以下（ｊは、２以上の整数。）の整数を使って、ｊ個の範囲を設定する。なお、実施の形態１と異なり、範囲設定部４７が設定する範囲の中心は、アジマスラインによらず一定である。したがって、速度仮定部４３が分割したアジマスラインの数に関わらず、範囲設定部４７は、全部でｊ個の範囲を設定する。

平均値算出部４８は、フーリエ変換部４６が変換した周波数領域における速度相関度のうち、範囲設定部４７が設定した範囲に含まれるスペクトルについての速度相関度を平均して相関度平均値を算出する。範囲設定部４７が設定した範囲がｊ個ある場合、平均値算出部４８は、一つのアジマスラインについて、ｊ個の相関度平均値を算出する。範囲が同じでも、アジマスラインが異なれば速度相関度が異なるので、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、平均値算出部４８は、全部でｍ×ｊ個の相関度平均値を算出する。

正規化部４９は、フーリエ変換部４６が変換した周波数領域における速度相関度のうち、周波数領域における原点（０，０）についての速度相関度（以下「原点相関度」と呼ぶ。）で、平均値算出部４８が算出した相関度平均値を割り、正規化平均値を算出する。一つのアジマスラインについて範囲設定部４７が設定した範囲がｊ個ある場合、正規化部４９は、そのアジマスラインについて平均値算出部４８が算出したｊ個の相関度平均値それぞれを、そのアジマスラインについての原点相関度で割ることにより、ｊ個の正規化相関度を算出する。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、正規化部４９は、全部でｍ×ｊ個の正規化平均値を算出する。

なお、実施の形態１で説明したように、一つのアジマスラインについて、平均値算出部４８が実際に算出する相関度平均値の数や、正規化部４９が実際に算出する正規化平均値の数は、ｊ個より少なくすることができる。

範囲判定部５０は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、範囲設定部４７が設定した範囲のなかから、正規化部４９が算出した正規化平均値が、あらかじめ定めた所定の閾値Ｔｈ（ただし、Ｔｈは、０より大きく、かつ、１より小さい実数。）より小さくなる最小の範囲を判定して、判定範囲とする。範囲判定部５０は、一つのアジマスラインについて、一つの判定範囲を求める。アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインがｍ個ある場合、範囲判定部５０は、全部でｍ個の判定範囲を求める。

アジマスライン判定部５２は、指標値算出部５１が算出した指標値に基づいて、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのなかから、目標７０全体の速度を最もよく表わす最適アジマスラインを判定する。実施の形態１とは逆に、アジマスライン判定部５２は、指標値によって表わされる判定範囲が大きいほど、そのアジマスラインが目標７０全体の速度を最もよく表わしているとみなす。指標値算出部５１が算出した指標値が大きいほど、判定範囲が大きいことを表わす場合、アジマスライン判定部５２は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのうち、指標値算出部５１が算出した指標値が最も大きいアジマスラインを、最適アジマスラインとする。

速度推定処理Ｓ１０の流れは、実施の形態１と同様なので、図４を参照して説明する。

指標値初期化工程Ｓ１１において、アジマスライン判定部５２は、指標値の最小値ではなく、指標値の最大値を初期化する。例えば、アジマスライン判定部５２は、指標値の最大値として、０を記憶する。

アジマスライン判定工程Ｓ１４において、アジマスライン判定部５２は、記憶している指標値の最大値と、指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値とを比較する。指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値のほうが大きい場合、アジマスライン判定部５２は、指標値算出工程Ｓ１３で算出した指標値を、指標値の最大値として記憶する。速度推定部５３は、指標値算出工程Ｓ１３で算出した相関度最大速度を、目標７０の推定速度の暫定値として記憶する。

図８は、この実施の形態における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図である。

指標値算出工程Ｓ１３は、実施の形態１で説明した工程に加えて、更に、フーリエ変換工程Ｓ３４を有する。

フーリエ変換工程Ｓ３４において、フーリエ変換部４６は、相関度算出部４４が算出した速度相関度を、二次元フーリエ変換により、周波数領域における速度相関度に変換する。

範囲選択工程Ｓ４１において、範囲設定部４７は、１以上の整数のなかから、まだ選択していない最小の整数を選択して、パラメータｉとする。
範囲設定部４７は、選択したパラメータｉに基づいて、範囲を設定する。

平均値算出工程Ｓ４２において、平均値算出部４８は、平均値算出部４８が算出した周波数領域における速度相関度のなかから、範囲選択工程Ｓ４１で範囲設定部４７が設定した範囲に含まれるスペクトルについての速度相関度を抽出する。平均値算出部４８は、抽出した速度相関度の平均を取り、相関度平均値を算出する。

正規化工程Ｓ４３において、正規化部４９は、平均値算出工程Ｓ４２で平均値算出部４８が算出した相関度平均値を原点相関度で割り、正規化平均値を算出する。

なお、範囲選択工程Ｓ４１において、範囲設定部４７は、パラメータｉを１から始めるのではなく、アジマスライン判定部５２が記憶している指標値の最大値から始める構成であってもよい。パラメータｉが指標値の最大値であるとき正規化平均値が閾値Ｔｈより小さければ、指標値が最大値以下であることが明らかなので、そのアジマスラインが最適アジマスラインと判定される可能性はなく、指標値を算出する必要がないからである。これにより、計算量を抑えることができる。

図９は、この実施の形態における速度相関度スペクトルマップの一例を示す図である。

速度相関度スペクトルマップとは、フーリエ変換部４６が二次元フーリエ変換した周波数領域における速度相関度を図示したものである。横軸は、アジマス方向速度のスペクトルを示す。縦軸は、レンジ方向速度のスペクトルを示す。網掛けの密度が高いほど、周波数領域における速度相関度が大きいことを示す。
この図には、速度相関度スペクトルマップが２つ示されている。
太線６６ｃ，６６ｄは、範囲判定部５０が判定する判定範囲を示す。

左側の速度相関度スペクトルマップは、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合の例である。
右側の速度相関度スペクトルマップは、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合の例である。

実施の形態１で説明したように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合、速度相関度は、比較的急峻なピークを１つ有する。相関度算出部４４が算出する速度相関度が比較的狭い範囲に分布し、周期性があまりないので、周波数領域における速度相関度は、左側の例のように、逆に比較的広い範囲に分布する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的広くなる。

これに対し、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合、速度相関度は、比較的緩やかなピークを複数有する。相関度算出部４４が算出する速度相関度が比較的広い範囲に分布し、ある程度の周期性があるので、周波数領域における速度相関度は、右側の例のように、逆に比較的狭い範囲に分布する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的狭くなる。

速度推定装置３４は、判定範囲が広いほど、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。すなわち、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合に、そのアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。

このように、速度相関度のピークの高さを比較するのではなく、判定範囲の広さを比較して、最適アジマスラインを判定する。
判定範囲を求めるに当たり、この実施の形態では、周波数領域で判定をする。これにより、ノイズなどの影響を小さくすることができる。このため、目標７０の移動速度を正しく推定することができる。

なお、範囲設定部４７が設定する範囲の形状は、実施の形態１と同様、四角い枠状に限らず、円形の枠状、内部を含む四角形状、内部を含む円形状など、他の形状であってもよい。

実施の形態３．
実施の形態３について、図１０〜図１２を用いて説明する。
なお、実施の形態１または実施の形態２と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図１０は、この実施の形態における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図である。

速度推定装置３４は、実施の形態１で説明した機能ブロックのうち、範囲設定部４７と、平均値算出部４８と、正規化部４９とを有さない。

範囲判定部５０は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、相関度算出部４４が算出した速度相関度が閾値Ｔｈ”より大きい範囲を判定して判定範囲とする。例えば、範囲判定部５０は、相関度算出部４４が算出した速度相関度のうち、閾値Ｔｈ”より大きい速度相関度の数を数える。閾値Ｔｈ”には、そのアジマスラインについて相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度に、所定の係数βを乗じた値を用いる。ただし、係数βは、０より大きく、かつ、１より小さい実数である。すなわち、範囲判定部５０は、速度相関度を最大相関度で割って正規化した値が係数βより大きい範囲を判定範囲とする。

指標値算出部５１は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、範囲判定部５０が判定した判定範囲の大きさを表わす指標値を算出する。例えば、指標値算出部５１は、範囲判定部５０が数えた数を、指標値とする。この場合の指標値は、実施の形態１における指標値と同様、大きいほど、範囲判定部５０が判定した判定範囲が大きいことを表わす。

図１１は、この実施の形態における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図である。

指標値算出工程Ｓ１３は、最大相関度初期化工程Ｓ３１と、仮定速度選択工程Ｓ３２と、相関度算出工程Ｓ３３と、計数初期化工程Ｓ３６と、相関度選択工程Ｓ３７と、計数工程Ｓ３８とを有する。
このうち、最大相関度初期化工程Ｓ３１と、仮定速度選択工程Ｓ３２と、相関度算出工程Ｓ３３とは、実施の形態１と同様なので、説明を省略する。

計数初期化工程Ｓ３６において、範囲判定部５０は、計数カウンタを初期化する。例えば、範囲判定部５０は、計数カウンタの初期値として、０を記憶する。
また、範囲判定部５０は、閾値Ｔｈ”を算出する。例えば、範囲判定部５０は、相関度最大速度判定部４５が算出した最大相関度と、あらかじめ定めた係数βとの積を算出して、閾値Ｔｈ”とする。

範囲判定部５０は、相関度算出部４４が算出した速度相関度を一つずつ選択して処理する。

相関度選択工程Ｓ３７において、範囲判定部５０は、相関度算出部４４が算出した速度相関度のなかから、まだ選択していない速度相関度を選択する。
すべての速度相関度が選択済であり、まだ選択していない速度相関度がない場合、指標値算出部５１は、範囲判定部５０が記憶した係数カウンタの値を指標値として、指標値算出工程Ｓ１３を終了する。
まだ選択していない速度相関度がある場合、範囲判定部５０は、まだ選択していない速度相関度のなかから、速度相関度を一つ選択して、計数工程Ｓ３８へ処理を進める。

計数工程Ｓ３８において、範囲判定部５０は、相関度選択工程Ｓ３７で選択した速度相関度と、計数初期化工程Ｓ３６で算出した閾値Ｔｈ”とを比較する。速度相関度のほうが大きい場合、範囲判定部５０は、記憶した計数カウンタに１を加える。
範囲判定部５０は、相関度選択工程Ｓ３７に処理を戻し、次の速度相関度を選択する。

図１２は、この実施の形態における速度相関度マップの一例を示す図である。

この図に示した速度相関度マップは、図６に示したものと同じである。
太線６７ａ，６７ｂは、範囲判定部５０が判定する判定範囲を示す。

左側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合、速度相関度は、比較的急峻なピークを１つ有する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的狭くなる。

これに対し、右側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合、速度相関度は、比較的緩やかなピークを複数有する。このため、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的広くなる。

速度推定装置３４は、判定範囲が狭いほど、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。すなわち、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合に、そのアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。

このように、速度相関度のピークの高さを比較するのではなく、判定範囲の広さを比較して、最適アジマスラインを判定する。
判定範囲を求めるに当たり、この実施の形態では、速度相関度が閾値Ｔｈ”より大きい範囲を判定範囲とする。これにより、目標７０の速度推定に必要な計算量を削減できる。

実施の形態４．
実施の形態４について、図１３〜図１５を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態３と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図１３は、この実施の形態における速度推定装置３４の機能ブロックの一例を示すブロック構成図である。

速度推定装置３４は、実施の形態３で説明した機能ブロックに加えて、更に、フーリエ変換部４６を有する。
フーリエ変換部４６は、実施の形態２と同様、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、相関度算出部４４が算出した速度相関度を、速度仮定部４３が仮定した速度ｖの関数として離散フーリエ変換をし、周波数ｆの関数にする。

範囲判定部５０は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインそれぞれについて、フーリエ変換部４６が変換した周波数領域における速度相関度が閾値Ｔｈ”より大きい範囲を判定して判定範囲とする。

アジマスライン判定部５２は、指標値算出部５１が算出した指標値に基づいて、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのなかから、目標７０全体の速度を最もよく表わす最適アジマスラインを判定する。実施の形態２と同様、アジマスライン判定部５２は、指標値によって表わされる判定範囲が大きいほど、そのアジマスラインが目標７０全体の速度を最もよく表わしているとみなす。指標値算出部５１が算出した指標値が大きいほど、判定範囲が大きいことを表わす場合、アジマスライン判定部５２は、アジマスライン分割部４２が分割したアジマスラインのうち、指標値算出部５１が算出した指標値が最も大きいアジマスラインを、最適アジマスラインとする。

図１４は、この実施の形態における指標値算出工程Ｓ１３の流れの一例を示すフロー図である。

指標値算出工程Ｓ１３は、実施の形態３で説明した工程に加えて、更に、フーリエ変換工程Ｓ３４を有する。
フーリエ変換工程Ｓ３４は、実施の形態２で説明したものと同様なので、説明を省略する。

図１５は、この実施の形態における速度相関度スペクトルマップの一例を示す図である。

この図に示した速度相関度スペクトルマップは、図９に示したものと同じである。
太線６７ｃ，６７ｄは、範囲判定部５０が判定する判定範囲を示す。

左側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的広くなる。
右側の例のように、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点のなかに、他の点と異なる移動速度で移動している点がある場合、範囲判定部５０が判定する判定範囲は、比較的狭くなる。

速度推定装置３４は、判定範囲が広いほど、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。すなわち、アジマスライン分割部４２が選択したアジマスラインに反射が含まれる目標７０の各点が、ほぼ同じ移動速度で移動している場合に、そのアジマスラインが、目標７０全体の速度を最もよく表わしていると判定する。

このように、速度相関度のピークの高さを比較するのではなく、判定範囲の広さを比較して、最適アジマスラインを判定する。
判定範囲を求めるに当たり、この実施の形態では、周波数領域における速度相関度が閾値Ｔｈ”より大きい範囲を判定範囲とする。これにより、ノイズなどの影響を小さくすることができる。

以上、各実施の形態で説明した構成は、一例であり、他の構成であってもよい。例えば、異なる実施の形態で説明した構成を組み合わせた構成であってもよいし、本質的でない部分の構成を、他の構成で置き換えた構成であってもよい。

以上説明した速度推定装置（３４）は、分割部（アジマスライン分割部４２）と、相関度算出部（４４）と、指標値算出部（５１）と、部分選択部（アジマスライン判定部５２）と、推定部（速度推定部５３）とを有する。
上記分割部は、合成開口レーダ（２１）が出力した信号（８１）に基づくアジマス圧縮前の信号（８２）を複数の部分信号（アジマスライン）に分割する。
上記相関度算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、所定の複数の速度それぞれを、上記合成開口レーダが観測した目標（７０）の速度（７１）であると仮定して上記部分信号をアジマス圧縮し、アジマス圧縮した信号の最大値を速度相関度とする。
上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出する。
上記部分選択部は、上記指標値算出部が算出した指標値に基づいて、上記分割部が分割した複数の部分信号のなかから、上記速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択する。
上記推定部は、上記部分選択部が選択した部分信号について、上記速度相関度が最大になる速度を上記目標の推定速度とする。

速度相関度の分布の広さに基づいて部分信号を選択し、選択した部分信号について速度相関度が最大になる速度を目標の推定速度とするので、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することができる。

上記速度推定装置（３４）は、更に、範囲平均部（平均値算出部４８）と、範囲選択部（範囲判定部５０）とを有する。
上記範囲平均部は、上記分割部（４２）が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記速度相関度が最大になる速度を中心とする複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる速度についての速度相関度を平均した平均値（相関度平均値）を算出し、
上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、上記速度相関度が最大になる速度についての速度相関度（最大相関度）に対する上記平均値の比（正規化平均値）が所定の閾値（Ｔｈ）より小さくなる最小の範囲（判定範囲）を選択する。
上記指標値算出部（５１）は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とする。
上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が小さいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす。

速度相関度の最大値に対する平均値の比が閾値より小さくなる範囲の大きさを指標値とするので、速度相関度の分布の広さを数値化することができる。これにより、速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択することができるので、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することができる。

上記速度推定装置（３４）は、更に、フーリエ変換部（４６）を有する。
上記フーリエ変換部は、上記分割部（４２）が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部（４４）が算出した複数の速度相関度を速度の関数としてフーリエ変換し、周波数の関数とする。
上記指標値算出部（５１）は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記フーリエ変換部がフーリエ変換した周波数領域における速度相関度に基づいて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出する。

フーリエ変換により周波数領域に移した速度相関度に基づいて、相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出するので、ノイズなどの影響を小さくすることができる。これにより、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することができる。

上記速度推定装置（３４）は、更に、範囲平均部（４８）と、範囲選択部（５０）とを有する。
上記範囲平均部は、上記分割部（４２）が分割した複数の部分信号それぞれについて、周波数領域における複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる周波数（スペクトル）についての速度相関度を平均した平均値を算出する。
上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、所定の周波数についての速度相関度に対する上記平均値の比が所定の閾値より小さくなる最小の範囲を選択する。
上記指標値算出部（５１）は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とする。
上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が大きいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす。

速度相関度の最大値に対する平均値の比が閾値より小さくなる範囲の大きさを指標値とするので、速度相関度の分布の広さを数値化することができる。これにより、速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択することができるので、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体の移動速度を正しく推定することができる。

上記複数の速度は、それぞれ、所定の複数のアジマス方向速度のうちのいずれかと、所定の複数のレンジ方向速度のうちのいずれかとの組からなる速度ベクトルである。
上記フーリエ変換部は、二次元フーリエ変換をする。

これにより、目標のなかに全体と異なる移動速度をもつ部分があった場合でも、目標全体のアジマス方向速度とレンジ方向速度とを正しく推定することができる。

以上説明した信号処理装置（１３）は、
上記速度推定装置（３４）と、
上記速度推定装置が推定した推定速度が、上記目標の速度であると仮定して、上記アジマス圧縮前の信号（８２）をアジマス圧縮するアジマス圧縮部（第二アジマス圧縮部３５）とを有する。

これにより、アジマス方向の分解能を高くすることができる。

なお、この発明は、対象（合成開口レーダ）の物理的性質又は技術的性質に基づく情報処理を具体的に行うものであるから、自然法則を利用した技術的思想の創作である。

１０ 合成開口レーダ観測システム、１２ 観測衛星、１３ 信号処理装置、２１ 合成開口レーダ、３１ レンジ圧縮部、３２ 第一アジマス圧縮部、３３ 目標抽出部、３４ 速度推定装置、３５ 第二アジマス圧縮部、３６ 画像生成部、４１ 信号入力部、４２ アジマスライン分割部、４３ 速度仮定部、４４ 相関度算出部、４５ 相関度最大速度判定部、４６ フーリエ変換部、４７ 範囲設定部、４８ 平均値算出部、４９ 正規化部、５０ 範囲判定部、５１ 指標値算出部、５２ アジマスライン判定部、５３ 速度推定部、５４ 速度出力部、６１ パルス、６２ 反射波、６５ 細線、６６，６７ 太線、７０ 目標、７１ 移動速度、７２ アジマス方向速度、７３ レンジ方向速度、７６ 速度、８１，８２，８３，８４，８５，８６ 信号、９１ 処理装置、９２ 入力装置、９３ 出力装置、９４ 記憶装置、Ｓ１０ 速度推定処理、Ｓ１１ 指標値初期化工程、Ｓ１２ アジマスライン選択工程、Ｓ１３ 指標値算出工程、Ｓ１４ アジマスライン判定工程、Ｓ１５ 速度推定工程、Ｓ３１ 最大相関度初期化工程、Ｓ３２ 仮定速度選択工程、Ｓ３３ 相関度算出工程、Ｓ３４ フーリエ変換工程、Ｓ３６ 計数初期化工程、Ｓ３７ 相関度選択工程、Ｓ３８ 計数工程、Ｓ４１ 範囲選択工程、Ｓ４２ 平均値算出工程、Ｓ４３ 正規化工程、Ｓ４４ 範囲判定工程。

Claims (8)

1. 分割部と、相関度算出部と、指標値算出部と、部分選択部と、推定部とを有し、
   上記分割部は、合成開口レーダが出力した信号に基づくアジマス圧縮前の信号を複数の部分信号に分割し、
   上記相関度算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、所定の複数の速度それぞれを、上記合成開口レーダが観測した目標の速度であると仮定して上記部分信号をアジマス圧縮し、アジマス圧縮した信号の最大値を速度相関度とし、
   上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出し、
   上記部分選択部は、上記指標値算出部が算出した指標値に基づいて、上記分割部が分割した複数の部分信号のなかから、上記速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択し、
   上記推定部は、上記部分選択部が選択した部分信号について、上記速度相関度が最大になる速度を上記目標の推定速度とする
   ことを特徴とする速度推定装置。
2. 上記速度推定装置は、更に、範囲平均部と、範囲選択部とを有し、
   上記範囲平均部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記速度相関度が最大になる速度を中心とする複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる速度についての速度相関度を平均した平均値を算出し、
   上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、上記速度相関度が最大になる速度についての速度相関度に対する上記平均値の比が所定の閾値より小さくなる最小の範囲を選択し、
   上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とし、
   上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が小さいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす
   ことを特徴とする請求項１に記載の速度推定装置。
3. 上記速度推定装置は、更に、フーリエ変換部を有し、
   上記フーリエ変換部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記相関度算出部が算出した複数の速度相関度を速度の関数としてフーリエ変換し、周波数の関数とし、
   上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記フーリエ変換部がフーリエ変換した周波数領域における速度相関度に基づいて、上記相関度算出部が算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の速度推定装置。
4. 上記速度推定装置は、更に、範囲平均部と、範囲選択部とを有し、
   上記範囲平均部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、周波数領域における複数の範囲それぞれについて、上記範囲内に含まれる周波数についての速度相関度を平均した平均値を算出し、
   上記範囲選択部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記複数の範囲のなかから、所定の周波数についての速度相関度に対する上記平均値の比が所定の閾値より小さくなる最小の範囲を選択し、
   上記指標値算出部は、上記分割部が分割した複数の部分信号それぞれについて、上記範囲選択部が選択した範囲の大きさを上記指標値とし、
   上記指標値は、上記範囲選択部が選択した範囲が大きいほど、上記速度相関度の分布が狭いことを表わす
   ことを特徴とする請求項３に記載の速度推定装置。
5. 上記複数の速度は、それぞれ、所定の複数のアジマス方向速度のうちのいずれかと、所定の複数のレンジ方向速度のうちのいずれかとの組からなる速度ベクトルであり、
   上記フーリエ変換部は、二次元フーリエ変換をする
   ことを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の速度推定装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の速度推定装置と、
   上記速度推定装置が推定した推定速度が、上記目標の速度であると仮定して、上記アジマス圧縮前の信号をアジマス圧縮するアジマス圧縮部と
   を有することを特徴とする信号処理装置。
7. コンピュータが実行することにより、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の速度推定装置または請求項６に記載の信号処理装置として上記コンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
8. 合成開口レーダが出力した信号に基づくアジマス圧縮前の信号に基づいて、上記合成開口レーダが観測した目標の速度を推定する速度推定方法において、
   上記アジマス圧縮前の信号を複数の部分信号に分割し、
   分割した上記複数の部分信号それぞれについて、所定の複数の速度それぞれについて、上記速度が上記目標の速度であると仮定して、上記部分信号をアジマス圧縮し、アジマス圧縮した信号の最大値を速度相関度とし、
   上記複数の部分信号それぞれについて、算出した速度相関度の分布の広さを表わす指標値を算出し、
   算出した指標値に基づいて、上記複数の部分信号のなかから、上記速度相関度の分布が最も狭い部分信号を選択し、
   選択した上記部分信号について上記速度相関度が最大になる速度を上記目標の推定速度とする
   ことを特徴とする速度推定方法。

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