JP2015001428A - Radar signal processor and radar signal processing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a reduction in azimuth ambiguity by sufficiently solving the aliasing of a Doppler frequency.SOLUTION: A phase correction unit 5-n performs, by using a phase difference Δθcorresponding to the maximum value of a phase difference histogram outputted from a phase difference histogram generation unit 4, the correction of phase imbalance on a complex signal 1b' which has had its phase deviation compensated by a vibration compensation unit 2b. Then, a restoration processing unit 6-n synthesizes, by using a shift amount sft estimated by a registration unit 3, a complex signal 1a' which has had its phase deviation compensated by a vibration compensation unit 2a and a complex signal 1bwhich has had its imbalance compensated.

Description

この発明は、合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号に対して所定の処理を実施して、ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）画像を再生するレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法に関するものである。   The present invention relates to a radar signal processing apparatus and a radar signal processing method for reproducing a SAR (Synthetic Aperture Radar) image by performing predetermined processing on complex signals received by a plurality of antennas in a synthetic aperture radar. is there.

合成開口レーダにおけるレーダ信号処理装置は、複数のアンテナにより受信された複素信号に対して所定の処理を実施することでＳＡＲ画像を再生する装置である。
以下の非特許文献１には、高分解能広観測幅（ＨＲＷＳ：Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｗｉｄｅ−Ｓｗａｔｈ）を有する合成開口レーダ（ＨＲＷＳ−ＳＡＲ）が開示されている。
ＨＲＷＳ−ＳＡＲは複数の開口を有しており、レーダ信号処理装置は、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された複数のチャネルの信号をビーム合成することで、ドップラ周波数のエイリアシングを解消してアジマスアンビギュイティを低減するようにしている。
これにより、スワス幅の広域化とアジマス分解能の改善の両立を可能にしている。 A radar signal processing apparatus in a synthetic aperture radar is an apparatus that reproduces a SAR image by performing predetermined processing on complex signals received by a plurality of antennas.
Non-Patent Document 1 below discloses a synthetic aperture radar (HRWS-SAR) having a high-resolution wide observation width (HRWS).
The HRWS-SAR has a plurality of apertures, and the radar signal processing apparatus eliminates Doppler frequency aliasing by beam combining signals of a plurality of channels received by the HRWS-SAR, thereby azimuth ambiguity. Is trying to reduce.
This makes it possible to achieve both wide swath width and improved azimuth resolution.

N. Gebert，G. Krieger，A. Moreira，“Digital Beamforming on Receive: Techniques and Optimization Strategies for High-Resolution Wide-Swath SAR Imaging”，IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems，vol.45，issue2，pp.564-592，2009.N. Gebert, G. Krieger, A. Moreira, “Digital Beamforming on Receive: Techniques and Optimization Strategies for High-Resolution Wide-Swath SAR Imaging”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, vol.45, issue2, pp.564 -592, 2009.

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、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された複数のチャネルの信号をビーム合成している。しかし、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された複数のチャネルの信号は位相のずれがあるため、複数のチャネル間のインバランスを補正することなく、複数のチャネルの信号をビーム合成しても、ドップラ周波数のエイリアシングを十分に解消してアジマスアンビギュイティを低減することができない課題があった。   Since the conventional radar signal processing apparatus is configured as described above, the signals of a plurality of channels received by the HRWS-SAR are beam-synthesized. However, since the signals of the plurality of channels received by the HRWS-SAR have a phase shift, even if the signals of the plurality of channels are beam-synthesized without correcting the imbalance between the plurality of channels, the Doppler frequency There was a problem that the azimuth ambiguity could not be reduced by sufficiently eliminating aliasing.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ドップラ周波数のエイリアシングを十分に解消してアジマスアンビギュイティを低減することができるレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a radar signal processing apparatus and a radar signal processing method capable of sufficiently eliminating aliasing of Doppler frequency and reducing azimuth ambiguity. With the goal.

この発明に係るレーダ信号処理装置は、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、そのシフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、複数の複素信号の中で、任意の複素信号以外の複素信号と位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段とを設け、画像再生手段が、信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生するようにしたものである。   A radar signal processing apparatus according to the present invention estimates a shift amount between complex signals received by a plurality of antennas or a plurality of observations in a synthetic aperture radar, and aligns the plurality of complex signals according to the shift amount. The phase alignment between the signal alignment unit to be performed and a plurality of complex signals aligned by the signal alignment unit is extracted in units of pixels, and a phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase difference of each pixel is generated. A phase that performs phase imbalance correction on an arbitrary complex signal among a plurality of complex signals by using a phase difference histogram generation unit and a phase difference corresponding to the maximum value of the phase difference histogram generated by the phase difference histogram generation unit. An arbitrary complex signal among a plurality of complex signals using the shift amount estimated by the correction means and the signal alignment means. A signal synthesis unit for synthesizing the complex signal outside and the complex signal after imbalance correction by the phase correction unit is provided, and the image reproduction unit reproduces an image from the complex signal after synthesis by the signal synthesis unit It is.

この発明によれば、位相補正手段が、位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行ってから、信号合成手段が、信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、複数の複素信号の中で、任意の複素信号以外の複素信号と位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成するように構成したので、ドップラ周波数のエイリアシングを十分に解消してアジマスアンビギュイティを低減することができる効果がある。   According to the present invention, the phase correction unit uses the phase difference corresponding to the maximum value of the phase difference histogram generated by the phase difference histogram generation unit, and performs phase in for any complex signal among the plurality of complex signals. After performing the balance correction, the signal synthesis means uses the shift amount estimated by the signal alignment means, and among the complex signals, the complex signal other than any complex signal and the imbalance correction by the phase correction means Since it is configured to synthesize the later complex signal, there is an effect that the azimuth ambiguity can be reduced by sufficiently eliminating the Doppler frequency aliasing.

この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the radar signal processing apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の処理内容（レーダ信号処理方法）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content (radar signal processing method) of the radar signal processing apparatus by Embodiment 1 of this invention. アジマスアンビギュイティが存在していない場合の位相差ヒストグラムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a phase difference histogram in case azimuth ambiguity does not exist. アジマスアンビギュイティが存在している場合の位相差ヒストグラムの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a phase difference histogram in case azimuth ambiguity exists. エイリアシングの検知処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection process of aliasing. この発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar signal processing apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the radar signal processing apparatus by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部３を示す構成図である。It is a block diagram which shows the registration part 3 of the radar signal processing apparatus by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部３の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the registration part 3 of the radar signal processing apparatus by Embodiment 4 of this invention. 分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the complex signal 1a '(2) and 1b' (2) of a division area. アンビギュイティ除外部２３によりアジマスアンビギュイティが除外された複素信号１ａ’（３），１ｂ’（３）を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows complex signal 1a '(3), 1b' (3) from which the azimuth ambiguity was excluded by the ambiguity exclusion part 23.

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。図１は合成開口レーダにおけるアンテナの個数が２個である例を示している。
以下の説明では、プラットホームに実装されている合成開口レーダにおける２つのアンテナを「アンテナＡ」と「アンテナＢ」で区別し、アンテナＡ，Ｂにより受信された複素信号１ａ，１ｂは、地上局のレーダ信号処理装置に伝送される。 Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a radar signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 shows an example in which the number of antennas in a synthetic aperture radar is two.
In the following description, two antennas in the synthetic aperture radar mounted on the platform are distinguished by “antenna A” and “antenna B”, and the complex signals 1a and 1b received by the antennas A and B are It is transmitted to the radar signal processing device.

図１において、動揺補償部２ａはアンテナＡにより受信された複素信号１ａの位相ずれ（プラットホームの動揺が原因で発生している位相ずれ）を補償する処理を実施する。
動揺補償部２ｂはアンテナＢにより受信された複素信号１ｂの位相ずれを補償する処理を実施する。
レジストレーション部３は動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’との間のシフト量ｓｆｔを推定し、そのシフト量ｓｆｔにしたがって位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’との間のレジストレーション（位置合わせ）を実施する。なお、レジストレーション部３は信号位置合わせ手段を構成している。 In FIG. 1, the fluctuation compensator 2 a performs a process for compensating for a phase shift of the complex signal 1 a received by the antenna A (a phase shift generated due to the platform fluctuation).
The fluctuation compensation unit 2b performs a process of compensating for the phase shift of the complex signal 1b received by the antenna B.
The registration unit 3 estimates a shift amount sft between the complex signal 1a ′ after phase shift compensation by the motion compensation unit 2a and the complex signal 1b ′ after phase shift compensation by the motion compensation unit 2b, and determines the shift amount sft. Accordingly, registration (alignment) is performed between the complex signal 1a ′ after phase shift compensation and the complex signal 1b ′ after phase shift compensation. The registration unit 3 constitutes a signal alignment unit.

位相差ヒストグラム生成部４はレジストレーション部３によりレジストレーションが実施された複素信号１ａ”と複素信号１ｂ”の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する処理を実施する。
また、位相差ヒストグラム生成部４は位相差ヒストグラムの極大値がＮ個（Ｎは１以上の整数）あれば、Ｎ個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNを位相補正部５−１〜５−Ｎにそれぞれ出力する処理を実施する。
なお、位相差ヒストグラム生成部４は位相差ヒストグラム生成手段を構成している。 The phase difference histogram generation unit 4 extracts the phase difference between the complex signal 1a ″ and the complex signal 1b ″ that have been registered by the registration unit 3 in units of pixels, and represents a phase difference representing the frequency distribution of the phase difference of each pixel. A process for generating a histogram is performed.
Further, if the phase difference histogram generating unit 4 has N maximum values (N is an integer of 1 or more), the phase difference Δθ 1 to Δθ N corresponding to the N maximum values is obtained as the phase correction unit 5- The process of outputting to 1 to 5-N is performed.
The phase difference histogram generation unit 4 constitutes phase difference histogram generation means.

位相補正部５−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は位相差ヒストグラム生成部４から出力された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差Δθnを用いて、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’に対する位相のインバランス補正を実施し、インバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nを復元処理部６−ｎに出力する処理を実施する。なお、位相補正部５−ｎは位相補正手段を構成している。
復元処理部６−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）はレジストレーション部３により推定されたシフト量ｓｆｔを用いて、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と位相補正部５−ｎによるインバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nとを合成し、その合成信号Ｃnをエイリアシング検知部７に出力する処理を実施する。なお、復元処理部６−ｎは信号合成手段を構成している。 The phase correction unit 5-n (n = 1, 2,..., N) uses the phase difference Δθ n corresponding to the maximum value of the phase difference histogram output from the phase difference histogram generation unit 4 to use the motion compensation unit. The phase imbalance correction is performed on the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by 2b, and the complex signal 1b HSI-n after the imbalance correction is output to the restoration processing unit 6-n. The phase correction unit 5-n constitutes a phase correction unit.
The restoration processing unit 6-n (n = 1, 2,..., N) uses the shift amount sft estimated by the registration unit 3 and the complex signal 1a ′ after phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2a. synthesizes the complex signal 1b HSI-n after imbalance correction by the phase corrector 5-n, and carries out a process of outputting the combined signal C n aliasing detection unit 7. The restoration processing unit 6-n constitutes a signal synthesis unit.

エイリアシング検知部７は復元処理部６−１〜６−Ｎより出力された合成信号Ｃ1〜ＣNからドップラ周波数のエイリアシングをそれぞれ検知し、それらのエイリアシングの中で最も少ないエイリアシングに対応する合成信号Ｃminを画像再生部８に出力する処理を実施する。
画像再生部８はエイリアシング検知部７より出力された合成信号ＣminからＳＡＲ画像を再生する処理を実施する。
なお、エイリアシング検知部７及び画像再生部８から画像再生手段が構成されている。 The aliasing detector 7 detects Doppler frequency aliasing from the synthesized signals C 1 to C N output from the restoration processors 6-1 to 6-N, respectively, and a synthesized signal corresponding to the least aliasing among the aliasing. A process of outputting C min to the image reproduction unit 8 is performed.
The image reproduction unit 8 performs a process of reproducing the SAR image from the composite signal C min output from the aliasing detection unit 7.
The aliasing detection unit 7 and the image reproduction unit 8 constitute an image reproduction unit.

図１の例では、レーダ信号処理装置の構成要素である動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部４、位相補正部５−１〜５−Ｎ、復元処理部６−１〜６−Ｎ、エイリアシング検知部７及び画像再生部８のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されていてもよい。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部４、位相補正部５−１〜５−Ｎ、復元処理部６−１〜６−Ｎ、エイリアシング検知部７及び画像再生部８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図２はこの発明の実施の形態１によるレーダ信号処理装置の処理内容（レーダ信号処理方法）を示すフローチャートである。 In the example of FIG. 1, the shake compensation units 2 a and 2 b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 4, the phase correction units 5-1 to 5 -N, and the restoration processing unit 6-which are components of the radar signal processing device. 1 to 6-N, each of the aliasing detection unit 7 and the image reproduction unit 8 is assumed to be configured by dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a one-chip microcomputer). However, the radar signal processing device may be configured by a computer.
When the radar signal processing apparatus is configured by a computer, the fluctuation compensation units 2a and 2b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 4, the phase correction units 5-1 to 5-N, and the restoration processing units 6-1 to 6-1. 6-N, a program describing the processing contents of the aliasing detection unit 7 and the image reproduction unit 8 is stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer executes the program stored in the memory. Good.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing contents (radar signal processing method) of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

複数の開口を有するＨＲＷＳ−ＳＡＲでは、チャネル間のインバランスとして、校正が必要な項目にチャネル間の位相差がある。
各チャネルで受信された複素信号間のレジストレーション（位置合わせ）を実施して、対応するピクセル毎に、複素信号の位相差を抽出して、その位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成することは、複素信号間の位相差の補正値を算出する上で有用である。
ここで、位相差ヒストグラムは、アジマスアンビギュイティが存在していなければ、図３に示すように、分布の山の数が１個だけになるが、アジマスアンビギュイティが存在している場合、図４に示すように、分布の山の数が複数個になる。 In the HRWS-SAR having a plurality of openings, there is a phase difference between channels as an item requiring calibration as an imbalance between channels.
Performs registration (registration) between complex signals received in each channel, extracts the phase difference of the complex signal for each corresponding pixel, and generates a phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase difference It is useful to calculate a correction value for the phase difference between complex signals.
Here, if the azimuth ambiguity does not exist, the phase difference histogram has only one distribution peak as shown in FIG. 3, but if the azimuth ambiguity exists, As shown in FIG. 4, there are a plurality of distribution peaks.

次に動作について説明する。
動揺補償部２ａは、アンテナＡにより受信された複素信号１ａを取得し、動揺補償部２ｂは、アンテナＢにより受信された複素信号１ｂを取得する（図２のステップＳＴ１）。
動揺補償部２ａは、アンテナＡにより受信された複素信号１ａを取得すると、その複素信号１ａの位相ずれ（プラットホームの動揺が原因で発生している位相ずれ）を補償する（ステップＳＴ２）。
即ち、動揺補償部２ａは、ＨＲＷＳ−ＳＡＲを実装しているプラットホームに備えられている動揺センサ（あるいは慣性航法装置）により得られる自機動揺データから算出される実際の軌道と、そのプラットホームの理想的な軌道との差から位相ずれを求め、その位相ずれの補正を行う。
動揺補償部２ｂは、アンテナＢにより受信された複素信号１ｂを取得すると、動揺補償部２ａと同様に、その複素信号１ｂの位相ずれを補償する（ステップＳＴ２）。 Next, the operation will be described.
The motion compensation unit 2a acquires the complex signal 1a received by the antenna A, and the motion compensation unit 2b acquires the complex signal 1b received by the antenna B (step ST1 in FIG. 2).
When the vibration compensator 2a acquires the complex signal 1a received by the antenna A, the fluctuation compensator 2a compensates for the phase shift of the complex signal 1a (the phase shift generated due to the swing of the platform) (step ST2).
In other words, the motion compensation unit 2a has an actual trajectory calculated from the motion data obtained by the motion sensor (or inertial navigation device) provided in the platform on which the HRWS-SAR is mounted, and the ideal of the platform. The phase shift is obtained from the difference from the actual trajectory and the phase shift is corrected.
When acquiring the complex signal 1b received by the antenna B, the fluctuation compensator 2b compensates for the phase shift of the complex signal 1b, similarly to the fluctuation compensator 2a (step ST2).

レジストレーション部３は、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’とを取得し、位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’との間のシフト量ｓｆｔを推定する。ここで、シフト量ｓｆｔとは、２つの複素信号１ａ’，１ｂ’を画像化した際に確認できる画像のずれ量である。
例えば、アロングトラック方向のベースライン長をシフト量ｓｆｔとして推定するが、アロングトラック方向のベースライン長は、アンテナＡとアンテナＢの間隔から求めることができる。
また、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’のスロータイムにおける相互相関値を求め、その相互相関値からアロングトラック方向のベースライン長を求めることもできる。
レジストレーション部３は、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の間のシフト量ｓｆｔを推定すると、そのシフト量ｓｆｔにしたがって複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の間のレジストレーション（位置合わせ）を実施し、レジストレーション後の複素信号１ａ”，１ｂ”を位相差ヒストグラム生成部４に出力する（ステップＳＴ３）。ここでのレジストレーションは、一方の信号をドップラ周波数成分に変換し、スロータイムにおいて、シフト量ｓｆｔ分のずれが補正できるようにドップラ周波数成分に位相回転を施したのちに、スロータイムに変換を行って実現する。また、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の間のシフト量ｓｆｔを復元処理部６−１〜６−Ｎに出力する。
これにより、レジストレーション後の複素信号１ａ”，１ｂ”を画像化した場合、双方の画像内に存在しているターゲットの位置が画像間で一致するようになる。 The registration unit 3 obtains the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2a and the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2b, and the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation The shift amount sft between the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation is estimated. Here, the shift amount sft is an image shift amount that can be confirmed when the two complex signals 1a ′ and 1b ′ are imaged.
For example, although the baseline length in the along track direction is estimated as the shift amount sft, the baseline length in the along track direction can be obtained from the distance between the antenna A and the antenna B.
It is also possible to obtain the cross-correlation value at the slow time of the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ and obtain the baseline length in the along track direction from the cross-correlation value.
When the registration unit 3 estimates the shift amount sft between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′, the registration unit 3 performs registration (alignment) between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ according to the shift amount sft. The registered complex signals 1a ″ and 1b ″ are output to the phase difference histogram generation unit 4 (step ST3). In this registration, one signal is converted into a Doppler frequency component, and after the phase rotation is performed on the Doppler frequency component so that the shift amount sft can be corrected in the slow time, the signal is converted into the slow time. Go and realize. The shift amount sft between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ is output to the restoration processing units 6-1 to 6-N.
As a result, when the registered complex signals 1a "and 1b" are imaged, the positions of the targets existing in both images coincide between the images.

位相差ヒストグラム生成部４は、レジストレーション部３からレジストレーション後の複素信号１ａ”，１ｂ”を受けると、その複素信号１ａ”と複素信号１ｂ”の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する（ステップＳＴ４）。
ヒストグラムを生成する処理自体は従来からある一般的な技術であるため、詳細な説明を省略する。
位相差ヒストグラム生成部４は、位相差ヒストグラムを生成すると、その位相差ヒストグラムの極大値を特定し、各々の極大値に対応する位相差Δθnを位相補正部５−ｎに出力する（ステップＳＴ５）。
この実施の形態１では、アジマスアンビギュイティが存在しているものとしているため、真像による位相差分布の偏りと、アジマスアンビギュイティによる位相差分布の偏りが存在するため、位相差ヒストグラムには複数の山（極大値）が存在する。
ここでは、極大値がＮ個（Ｎは１以上の整数）存在するものとして、Ｎ個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNを位相補正部５−１〜５−Ｎに出力するものとする。 When the phase difference histogram generation unit 4 receives the complex signals 1a "and 1b" after registration from the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 4 extracts the phase difference between the complex signal 1a "and the complex signal 1b" in units of pixels. A phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase difference of the pixels is generated (step ST4).
Since the process of generating the histogram itself is a conventional general technique, detailed description thereof is omitted.
When the phase difference histogram generation unit 4 generates the phase difference histogram, it specifies the maximum value of the phase difference histogram, and outputs the phase difference Δθ n corresponding to each maximum value to the phase correction unit 5-n (step ST5). ).
In the first embodiment, since azimuth ambiguity exists, there is a phase difference distribution bias due to a true image and a phase difference distribution bias due to azimuth ambiguity. There are multiple peaks (maximum values).
Here, assuming that there are N maximum values (N is an integer equal to or greater than 1), phase differences Δθ 1 to Δθ N corresponding to the N maximum values are output to phase correction units 5-1 to 5 -N. Shall.

位相補正部５−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、位相差ヒストグラム生成部４から位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差Δθnを受けると、その位相差Δθnを用いて、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’に対する位相のインバランス補正を実施し、インバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nを復元処理部６−ｎに出力する（ステップＳＴ６）。
位相のインバランス補正処理に用いる信号の位相回転の処理は公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。 When the phase correction unit 5-n (n = 1, 2,..., N) receives the phase difference Δθ n corresponding to the maximum value of the phase difference histogram from the phase difference histogram generation unit 4, the phase difference Δθ n. , The phase imbalance correction is performed on the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2b, and the complex signal 1b HSI-n after the imbalance correction is output to the restoration processing unit 6-n ( Step ST6).
Since the process of phase rotation of the signal used for the phase imbalance correction process is a known technique, detailed description thereof is omitted.

復元処理部６−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、位相補正部５−ｎからインバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nを受けると、レジストレーション部３により推定されたシフト量ｓｆｔを用いて、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’とインバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nとを合成し（複素信号の復元処理）、その合成信号Ｃnをエイリアシング検知部７に出力する（ステップＳＴ７）。
なお、復元処理に関しては、下記の非特許文献２に記載されている。
位相補正部５−ｎ及び復元処理部６−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は、ｎ本系列で並列に実施しているが、繰り返し処理で実施するようにしてもよい。
［非特許文献２］
G. Krieger，N. Gebert，A. Moreira，“Unambiguous SAR signal reconstruction from nonuniform displaced phase center sampling”，IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，Vol.1，issue:4，pp.260-264，2004. When the restoration processing unit 6-n (n = 1, 2,..., N) receives the complex signal 1b HSI-n after imbalance correction from the phase correction unit 5-n, it is estimated by the registration unit 3. Using the obtained shift amount sft, the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensator 2a and the complex signal 1b HSI-n after the imbalance correction are synthesized (complex signal restoration processing), and the synthesized signal C n is output to the aliasing detector 7 (step ST7).
Note that the restoration process is described in Non-Patent Document 2 below.
The phase correction unit 5-n and the restoration processing unit 6-n (n = 1, 2,..., N) are performed in parallel with n lines, but may be performed by iterative processing. .
[Non-Patent Document 2]
G. Krieger, N. Gebert, A. Moreira, “Unambiguous SAR signal reconstruction from nonuniform displaced phase center sampling”, IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, Vol. 1, issue: 4, pp. 260-264, 2004.

エイリアシング検知部７は、復元処理部６−１〜６−Ｎから合成信号Ｃ1〜ＣNを受けると、その合成信号Ｃ1〜ＣNからドップラ周波数のエイリアシングをそれぞれ検知する（ステップＳＴ８）。
即ち、エイリアシング検知部７は、エイリアシングとして、図５に示すように、合成信号Ｃnにおけるドップラ周波数スペクトルの最大値と、ドップラ周波数の端部のスペクトルの値との比を求める。
なお、ドップラ周波数スペクトルは、合成信号Ｃnをアジマス方向に周波数変換（周波数変換の処理としては、例えば、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などが考えられる）したのち、周波数変換後の信号の電力成分をレンジ方向に加算や平均などを実施して雑音成分を低減することで導出される。
エイリアシング検知部７は、合成信号Ｃ1〜ＣNからドップラ周波数のエイリアシングをそれぞれ検知すると、それらのエイリアシングの中で最も少ないエイリアシングを特定し、そのエイリアシングの検知元の合成信号Ｃminを画像再生部８に出力する（ステップＳＴ９）。 Aliasing detection unit 7, when the restoration processing unit 6-1 to 6-N receives a composite signal C 1 -C N, detects respective aliasing Doppler frequency from the composite signal C 1 -C N (step ST8).
That is, as shown in FIG. 5, the aliasing detection unit 7 obtains a ratio between the maximum value of the Doppler frequency spectrum in the synthesized signal C n and the value of the spectrum at the end of the Doppler frequency.
The Doppler frequency spectrum is obtained by frequency-converting the synthesized signal C n in the azimuth direction (frequency conversion processing may be performed by, for example, FFT (Fast Fourier Transform) or DFT (Discrete Fourier Transform)). It is derived by reducing the noise component by adding or averaging the power component of the subsequent signal in the range direction.
When the aliasing detection unit 7 detects Doppler frequency aliasing from the synthesized signals C 1 to C N , the aliasing detection unit 7 specifies the least aliasing among the aliasing, and the synthesized signal C min of the aliasing detection source is determined as the image reproduction unit. 8 (step ST9).

画像再生部８は、エイリアシング検知部７から合成信号Ｃminを受けると、その合成信号ＣminからＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ１０）。
ここでの画像再生処理法としては、合成開口レーダに用いられ、ビームスクイントに対応しているものであれば何でもよく、例えば、チャープスケーリング法、ω―ｋ法、レンジドップラ法、ポーラフォーマット法（例えば、下記の非特許文献３，４を参照）などを用いることができる。
［非特許文献３］
Lan G. Cumming and Frank H. Wong，“digital processing of SYNTHETIC APERTURE RADAR”，ARTECH HOUSE
［非特許文献４］
Gharles V. Jakowatz Jr.，Daniel E. Wahl，Palu H. Eichel，Dennis C. Ghiglia and Paul A. Thompson，“SPOTLIGHT-MODE SYNTHETIC APERTURE RADAR: A SIGNAL PROCESSING APPROACH”，KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS When receiving the composite signal C min from the aliasing detection unit 7, the image playback unit 8 plays back the SAR image from the composite signal C min (step ST10).
Any image reproduction processing method may be used as long as it is used for synthetic aperture radar and is compatible with beam squint. For example, the chirp scaling method, ω-k method, range Doppler method, polar format method ( For example, the following non-patent documents 3 and 4) can be used.
[Non-Patent Document 3]
Lan G. Cumming and Frank H. Wong, “digital processing of SYNTHETIC APERTURE RADAR”, ARTECH HOUSE
[Non-Patent Document 4]
Gharles V. Jakowatz Jr., Daniel E. Wahl, Palu H. Eichel, Dennis C. Ghiglia and Paul A. Thompson, “SPOTLIGHT-MODE SYNTHETIC APERTURE RADAR: A SIGNAL PROCESSING APPROACH”, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、位相補正部５−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が、位相差ヒストグラム生成部４から出力された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差Δθnを用いて、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’に対する位相のインバランス補正を実施してから、復元処理部６−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）が、レジストレーション部３により推定されたシフト量ｓｆｔを用いて、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’とインバランス補正後の複素信号１ｂHSI-nとを合成するように構成したので、ドップラ周波数のエイリアシングを十分に解消してアジマスアンビギュイティを低減することができる効果を奏する。 As apparent from the above, according to the first embodiment, the phase correction unit 5-n (n = 1, 2,..., N) outputs the phase difference histogram output from the phase difference histogram generation unit 4. After performing phase imbalance correction on the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the motion compensation unit 2b using the phase difference Δθ n corresponding to the local maximum value, the restoration processing unit 6-n (n = 1) , 2,..., N) using the shift amount sft estimated by the registration unit 3, the complex signal 1a ′ after phase shift compensation by the motion compensation unit 2a and the complex signal 1b HSI after imbalance correction. -n is combined so that Doppler frequency aliasing can be sufficiently eliminated and azimuth ambiguity can be reduced.

また、この実施の形態１では、同一のプラットホームに複数の受信開口を具備する場合について記載しているが、複数回観測を行うリピートパス観測や、複数のプラットホームで観測を行うフォーメーションフライト観測で得られたデータを用いて、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された信号のビーム合成に用いることも可能である。   Further, in the first embodiment, the case where a plurality of reception apertures are provided on the same platform is described. However, it is obtained by repeat path observation that performs multiple observations or formation flight observation that performs observations on a plurality of platforms. The obtained data can be used for beam synthesis of a signal received by HRWS-SAR.

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２によるレーダ信号処理装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
画像再生部８−ｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）は復元処理部６−ｎより出力された合成信号Ｃ1〜ＣNからＳＡＲ画像を再生する処理を実施する。なお、画像再生部８−ｎは画像再生手段を構成している。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a radar signal processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The image reproducing unit 8-n (n = 1, 2,..., N) performs processing for reproducing the SAR image from the composite signals C 1 to C N output from the restoration processing unit 6-n. The image reproducing unit 8-n constitutes an image reproducing unit.

図６の例では、レーダ信号処理装置の構成要素である動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部４、位相補正部５−１〜５−Ｎ、復元処理部６−１〜６−Ｎ及び画像再生部８−１〜８−Ｎのそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されていてもよい。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部４、位相補正部５−１〜５−Ｎ、復元処理部６−１〜６−Ｎ及び画像再生部８−１〜８−Ｎの処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。 In the example of FIG. 6, the shake compensation units 2 a and 2 b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 4, the phase correction units 5-1 to 5 -N, and the restoration processing unit 6-which are components of the radar signal processing device. 1 to 6-N and each of the image reproducing units 8-1 to 8-N are configured by dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted, or a one-chip microcomputer). Assumed, the radar signal processing apparatus may be configured by a computer.
When the radar signal processing apparatus is configured by a computer, the fluctuation compensation units 2a and 2b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 4, the phase correction units 5-1 to 5-N, and the restoration processing units 6-1 to 6-1. 6-N and a program describing the processing contents of the image reproduction units 8-1 to 8-N are stored in a memory of a computer, and the CPU of the computer executes the program stored in the memory. That's fine.

上記実施の形態１では、エイリアシング検知部７が、復元処理部６−１〜６−Ｎより出力された合成信号Ｃ1〜ＣNからドップラ周波数のエイリアシングをそれぞれ検知し、それらのエイリアシングの中で最も少ないエイリアシングに対応する合成信号Ｃminを選択するものを示したが、画像再生部８−１〜８−Ｎが、復元処理部６−１〜６−Ｎより出力された合成信号Ｃ1〜ＣNからＳＡＲ画像をそれぞれ再生し、それらのＳＡＲ画像の中から、最もアジマスアンビギュイティが少ないＳＡＲ画像を選択するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。 In the first embodiment, the aliasing detection unit 7 detects Doppler frequency aliasing from the combined signals C 1 to C N output from the restoration processing units 6-1 to 6-N, respectively. Although the one for selecting the synthesized signal C min corresponding to the least aliasing has been shown, the image reproducing units 8-1 to 8-N output the synthesized signals C 1 to C output from the restoration processing units 6-1 to 6-N. the SAR image reproduced from each of C N, from among those SAR image may be selected the most azimuth ambiguity is less SAR image, it is possible to obtain the same advantages as the first embodiment .

また、この実施の形態２では、同一のプラットホームに複数の受信開口を具備する場合について記載しているが、複数回観測を行うリピートパス観測や、複数のプラットホームで観測を行うフォーメーションフライト観測で得られたデータを用いて、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された信号のビーム合成に用いることも可能である。   Further, in the second embodiment, the case where a plurality of reception apertures are provided on the same platform is described. However, it is obtained by repeat path observation that performs multiple observations or formation flight observation that performs observations on a plurality of platforms. The obtained data can be used for beam synthesis of a signal received by HRWS-SAR.

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３によるレーダ信号処理装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
位相差ヒストグラム生成部１１はレジストレーション部３によりレジストレーションが実施された複素信号１ａ”と複素信号１ｂ”の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する処理を実施する。
また、位相差ヒストグラム生成部１１は位相差ヒストグラムの極大値がＮ個（Ｎは１以上の整数）あれば、Ｎ個の極大値の中で、頻度が最も高い極大値に対応する位相差Δθを位相補正部１２に出力する処理を実施する。
なお、位相差ヒストグラム生成部１１は位相差ヒストグラム生成手段を構成している。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a radar signal processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The phase difference histogram generation unit 11 extracts a phase difference between the complex signal 1a ″ and the complex signal 1b ″ registered by the registration unit 3 in units of pixels, and represents a phase difference representing a frequency distribution of the phase difference of each pixel. A process for generating a histogram is performed.
Further, when the phase difference histogram generating unit 11 has N maximum values (N is an integer equal to or greater than 1), the phase difference Δθ corresponding to the maximum value having the highest frequency among the N maximum values. Is output to the phase correction unit 12.
The phase difference histogram generator 11 constitutes a phase difference histogram generator.

位相補正部１２は位相差ヒストグラム生成部１１から出力された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差Δθを用いて、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’に対する位相のインバランス補正を実施し、インバランス補正後の複素信号１ｂHSIを復元処理部１３に出力する処理を実施する。なお、位相補正部１２は位相補正手段を構成している。
復元処理部１３はレジストレーション部３により推定されたシフト量ｓｆｔを用いて、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と位相補正部１２によるインバランス補正後の複素信号１ｂHSIとを合成し、その合成信号Ｃをエイリアシング検知部７に出力する処理を実施する。なお、復元処理部１３は信号合成手段を構成している。 The phase correction unit 12 uses the phase difference Δθ corresponding to the maximum value of the phase difference histogram output from the phase difference histogram generation unit 11 to imbalance the phase with respect to the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the motion compensation unit 2b. Correction is performed, and a process of outputting the complex signal 1b HSI after imbalance correction to the restoration processing unit 13 is performed. The phase correcting unit 12 constitutes a phase correcting unit.
Using the shift amount sft estimated by the registration unit 3, the restoration processing unit 13 uses the complex signal 1a ′ after phase shift compensation by the motion compensation unit 2a and the complex signal 1b HSI after imbalance correction by the phase correction unit 12. And a process of outputting the synthesized signal C to the aliasing detector 7 is performed. The restoration processing unit 13 constitutes a signal synthesis unit.

図７の例では、レーダ信号処理装置の構成要素である動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部１１、位相補正部１２、復元処理部１３及び画像再生部８のそれぞれが専用のハードウェア（例えば、ＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなど）で構成されているものを想定しているが、レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されていてもよい。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部２ａ，２ｂ、レジストレーション部３、位相差ヒストグラム生成部１１、位相補正部１２、復元処理部１３及び画像再生部８の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。 In the example of FIG. 7, the motion compensation units 2 a and 2 b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 11, the phase correction unit 12, the restoration processing unit 13, and the image reproduction unit 8, which are components of the radar signal processing device. Is assumed to be configured with dedicated hardware (for example, a semiconductor integrated circuit on which a CPU is mounted or a one-chip microcomputer), but the radar signal processing device may be configured with a computer. Good.
When the radar signal processing apparatus is configured by a computer, the processing contents of the motion compensation units 2a and 2b, the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 11, the phase correction unit 12, the restoration processing unit 13, and the image reproduction unit 8 are as follows. The described program may be stored in the memory of the computer, and the CPU of the computer may execute the program stored in the memory.

上記実施の形態１では、Ｎ個の位相補正部５−１〜５−Ｎ及び復元処理部６−１〜６−Ｎを実装し、位相差ヒストグラム生成部４が、Ｎ個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNを位相補正部５−１〜５−Ｎに出力するものを示したが、位相差ヒストグラム生成部１１が、Ｎ個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNの中から、１個の位相差を選択して出力することで、位相補正部１２及び復元処理部１３の実装数を１個にしてもよい。
具体的には、以下の通りである。 In the first embodiment, N phase correction units 5-1 to 5-N and restoration processing units 6-1 to 6-N are mounted, and the phase difference histogram generation unit 4 corresponds to N local maximum values. The phase differences Δθ 1 to Δθ N to be output to the phase correction units 5-1 to 5 -N are shown. However, the phase difference histogram generation unit 11 performs phase differences Δθ 1 to Δθ corresponding to N local maximum values. By selecting and outputting one phase difference from N, the number of phase correction units 12 and restoration processing units 13 may be reduced to one.
Specifically, it is as follows.

位相差ヒストグラム生成部１１は、レジストレーション部３からレジストレーション後の複素信号１ａ”，１ｂ”を受けると、図１の位相差ヒストグラム生成部４と同様に、その複素信号１ａ”と複素信号１ｂ”の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する。
位相差ヒストグラム生成部１１は、位相差ヒストグラムを生成すると、その位相差ヒストグラムの極大値を特定する。
アジマスアンビギュイティが存在している場合、上述したように、真像による位相差分布の偏りと、アジマスアンビギュイティによる位相差分布の偏りが存在するため、位相差ヒストグラムには複数の山（極大値）が存在するが、アジマスアンビギュイティによる山（極大値）は、真像による山（極大値）と比べて低く、幅が広がっている。
そこで、位相差ヒストグラム生成部１１は、Ｎ個の極大値の中から、真像による山（極大値）として、頻度が最も高い極大値を特定し、その極大値に対応する位相差Δθを位相補正部１２に出力するようにしている。 When receiving the post-registration complex signals 1a "and 1b" from the registration unit 3, the phase difference histogram generation unit 11 receives the complex signal 1a "and the complex signal 1b in the same manner as the phase difference histogram generation unit 4 in FIG. 'Is extracted in units of pixels, and a phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase difference of each pixel is generated.
When the phase difference histogram generation unit 11 generates the phase difference histogram, the phase difference histogram generation unit 11 specifies the maximum value of the phase difference histogram.
When the azimuth ambiguity exists, as described above, the phase difference distribution due to the true image and the phase difference distribution due to the azimuth ambiguity exist. However, the azimuth ambiguity mountain (maximum value) is lower than the true image mountain (maximum value), and the width is wide.
Therefore, the phase difference histogram generation unit 11 specifies a maximum value having the highest frequency as a peak (maximum value) by a true image from among the N maximum values, and sets the phase difference Δθ corresponding to the maximum value as a phase. The data is output to the correction unit 12.

位相補正部１２は、位相差ヒストグラム生成部１１から位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差Δθを受けると、図１の位相補正部５−ｎと同様に、その位相差Δθを用いて、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’に対する位相のインバランス補正を実施し、インバランス補正後の複素信号１ｂHSIを復元処理部１３に出力する。 When the phase correction unit 12 receives the phase difference Δθ corresponding to the maximum value of the phase difference histogram from the phase difference histogram generation unit 11, the phase correction unit 12 uses the phase difference Δθ in the same manner as the phase correction unit 5-n in FIG. Phase imbalance correction is performed on the complex signal 1 b ′ after phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2 b, and the complex signal 1 b HSI after imbalance correction is output to the restoration processing unit 13.

復元処理部１３は、位相補正部１２からインバランス補正後の複素信号１ｂHSIを受けると、図１の復元処理部６−ｎと同様に、レジストレーション部３により推定されたシフト量ｓｆｔを用いて、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’とインバランス補正後の複素信号１ｂHSIとを合成し（複素信号の復元処理）、その合成信号Ｃを画像再生部８に出力する。 When receiving the complex signal 1b HSI after imbalance correction from the phase correction unit 12, the restoration processing unit 13 uses the shift amount sft estimated by the registration unit 3 as in the restoration processing unit 6-n in FIG. Then, the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2a and the complex signal 1b HSI after the imbalance correction are synthesized (complex signal restoration processing), and the synthesized signal C is output to the image reproduction unit 8. .

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、位相差ヒストグラム生成部１１が、位相差ヒストグラムの極大値がＮ個（Ｎは１以上の整数）あれば、Ｎ個の極大値の中で、最も頻度が高い極大値に対応する位相差Δθを位相補正部１２に出力するように構成したので、上記実施の形態１と同様の効果を奏するほかに、位相補正部１２及び復元処理部１３の実装数を１個にして、構成の簡略化を図ることができる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the third embodiment, if the phase difference histogram generation unit 11 has N maximum values (N is an integer equal to or greater than 1) in the phase difference histogram, Among them, since the phase difference Δθ corresponding to the local maximum value with the highest frequency is output to the phase correction unit 12, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the phase correction unit 12 and the restoration process There is an effect that simplification of the configuration can be achieved by reducing the number of mounted parts 13 to one.

この実施の形態３では、位相差ヒストグラム生成部１１が、位相差ヒストグラムの極大値がＮ個（Ｎは１以上の整数）あれば、Ｎ個の極大値の中で、最も頻度が高い極大値に対応する位相差Δθを位相補正部１２に出力するものを示したが、Ｎ個の極大値を形成している山の中で、幅が最も狭い山の極大値を選択し、その極大値に対応する位相差Δθを位相補正部１２に出力するようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。
なお、山の幅が狭い極大値を選択する際、山の高さを揃える正規化を行ってから山の幅が狭い極大値を選択するようにしてもよい。 In the third embodiment, if the phase difference histogram generation unit 11 has N maximum values of the phase difference histogram (N is an integer equal to or greater than 1), the highest frequency maximum value among the N maximum values. The phase difference Δθ corresponding to is output to the phase correction unit 12. Among the peaks forming the N local maximum values, the local maximum value having the narrowest width is selected, and the local maximum value is selected. The phase difference Δθ corresponding to may be output to the phase correction unit 12, and the same effect can be obtained.
Note that when selecting a local maximum with a narrow mountain width, the local maximum with a narrow mountain width may be selected after normalizing the heights of the mountains.

また、この実施の形態３では、同一のプラットホームに複数の受信開口を具備する場合について記載しているが、複数回観測を行うリピートパス観測や、複数のプラットホームで観測を行うフォーメーションフライト観測で得られたデータを用いて、ＨＲＷＳ−ＳＡＲにより受信された信号のビーム合成に用いることも可能である。   In the third embodiment, a case where a plurality of reception apertures are provided on the same platform is described. However, this is obtained by repeat path observation in which observation is performed multiple times or formation flight observation in which observation is performed on a plurality of platforms. The obtained data can be used for beam synthesis of a signal received by HRWS-SAR.

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部３を示す構成図である。
第１のレジストレーション部２１は動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’との間のシフト量ｓｆｔとして、アンテナＡとアンテナＢの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を求め、そのベースライン長にしたがって複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’との間のレジストレーション（位置合わせ）を実施する。
信号分割部２２は第１のレジストレーション部２１によるレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を出力する処理を実施する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a registration unit 3 of a radar signal processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
The first registration unit 21 uses the antenna A and the antenna as a shift amount sft between the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2a and the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2b. A baseline length in the along track direction is obtained from the interval B, and registration (positioning) between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ is performed according to the baseline length.
The signal dividing unit 22 divides the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1) after registration by the first registration unit 21 into a plurality of regions, and the complex signal 1a ′ ( 2) The process of outputting 1b ′ (2) is performed.

アンビギュイティ除外部２３は各々の分割領域毎に、信号分割部２２から出力された複素信号１ａ’（２）と複素信号１ｂ’（２）の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、その位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、第１のレジストレーション部２１によるレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）から当該分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）をそれぞれ除外する処理を実施する。
第２のレジストレーション部２４は第１のレジストレーション部２１によるレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）のうち、アンビギュイティ除外部２３により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量ｓｆｔを推定し、そのシフト量ｓｆｔにしたがって上記複数の複素信号間のレジストレーション（位置合わせ）を実施する。 The ambiguity exclusion unit 23 extracts, for each divided region, the phase difference between the complex signal 1a ′ (2) and the complex signal 1b ′ (2) output from the signal dividing unit 22 for each pixel, If the phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase difference is generated and there are a plurality of maximum values in the phase difference histogram, the complex signal 1a ′ (1 after registration by the first registration unit 21 is generated. ), 1b ′ (1), the processing of excluding the complex signals 1a ′ (2), 1b ′ (2) of the divided region is performed.
Of the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1) after registration by the first registration unit 21, the second registration unit 24 remains without being excluded by the ambiguity exclusion unit 23. A shift amount sft between a plurality of complex signals is estimated, and registration (positioning) between the plurality of complex signals is performed according to the shift amount sft.

次に動作について説明する。
レジストレーション部３の内部処理以外は、上記実施の形態１〜３と同様であるため、ここでは、レジストレーション部３の内部処理だけを説明する。
図９はこの発明の実施の形態４によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部３の処理内容を示すフローチャートである。 Next, the operation will be described.
Except for the internal processing of the registration unit 3, the processing is the same as in the first to third embodiments. Therefore, only the internal processing of the registration unit 3 will be described here.
FIG. 9 is a flowchart showing the processing contents of the registration unit 3 of the radar signal processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

第１のレジストレーション部２１は、動揺補償部２ａによる位相ずれ補償後の複素信号１ａ’と、動揺補償部２ｂによる位相ずれ補償後の複素信号１ｂ’とを取得すると、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の間のシフト量ｓｆｔとして、アンテナＡとアンテナＢの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を算出する。
ＨＲＷＳ−ＳＡＲを実装しているプラットホームの姿勢が傾いている場合、アンテナＡとアンテナＢの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を求めても、そのベースライン長に誤差が含まれてしまうため、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の相互相関値からアロングトラック方向のベースライン長を算出する方が、ベースライン長の算出精度が向上する。
しかし、アジマスアンビギュイティを含んでいる場合には、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の相互相関値の算出値に大きな誤差が含まれてしまって、ベースライン長の算出精度が劣化し、アンテナＡとアンテナＢの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を算出する方が、ベースライン長の算出精度が高いものとなる。 When the first registration unit 21 obtains the complex signal 1a ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2a and the complex signal 1b ′ after the phase shift compensation by the fluctuation compensation unit 2b, the first registration unit 21 and the complex signal 1a ′ are complex. As the shift amount sft between the signals 1b ′, the baseline length in the along track direction is calculated from the distance between the antenna A and the antenna B.
If the platform mounting the HRWS-SAR is tilted, even if the baseline length in the along track direction is obtained from the distance between the antenna A and the antenna B, an error is included in the baseline length. Calculation of the baseline length in the along track direction from the cross-correlation value of the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ improves the calculation accuracy of the baseline length.
However, when the azimuth ambiguity is included, the calculated value of the cross-correlation value between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ includes a large error, and the calculation accuracy of the baseline length deteriorates. The calculation of the baseline length in the along track direction from the distance between the antenna A and the antenna B has a higher accuracy in calculating the baseline length.

そのため、第１のレジストレーション部２１は、複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’の間のシフト量ｓｆｔとして、アンテナＡとアンテナＢの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を算出している。
第１のレジストレーション部２１は、アロングトラック方向のベースライン長を算出すると、そのベースライン長にしたがって複素信号１ａ’と複素信号１ｂ’との間のレジストレーションを実施する。 Therefore, the first registration unit 21 calculates the baseline length in the along track direction from the distance between the antenna A and the antenna B as the shift amount sft between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′.
After calculating the baseline length in the along track direction, the first registration unit 21 performs registration between the complex signal 1a ′ and the complex signal 1b ′ according to the baseline length.

信号分割部２２は、第１のレジストレーション部２１からレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）を受けると、その複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を出力する。
図１０は分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を示す説明図であり、図１０の例では、レジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）を８×８の領域に分割している。 Upon receiving the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1) after registration from the first registration unit 21, the signal dividing unit 22 receives the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1). Each of the signals is divided into a plurality of regions, and complex signals 1a ′ (2) and 1b ′ (2) of each divided region are output.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the complex signals 1a ′ (2) and 1b ′ (2) in the divided areas. In the example of FIG. 10, the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1) after registration are displayed. It is divided into 8 × 8 areas.

アンビギュイティ除外部２３は、信号分割部２２から各々の分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を受けると、各々の分割領域毎に、その複素信号１ａ’（２）と複素信号１ｂ’（２）の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する（ステップＳＴ２３）。
各々の分割領域において、位相差ヒストグラムの山の個数が１個であれば、当該分割領域にはアジマスアンビギュイティが存在しないと考えられる。一方、位相差ヒストグラムの山の個数が複数個であれば、当該分割領域にアジマスアンビギュイティが存在していると考えられる。
そこで、アンビギュイティ除外部２３は、各々の分割領域において、位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、第１のレジストレーション部２１によるレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）から、当該分割領域の複素信号１ａ’（２），１ｂ’（２）を除外することで、当該分割領域に存在しているアジマスアンビギュイティを除外する。
図１１はアンビギュイティ除外部２３によりアジマスアンビギュイティが除外された複素信号１ａ’（３），１ｂ’（３）を示す説明図である。 When the ambiguity exclusion unit 23 receives the complex signals 1a ′ (2) and 1b ′ (2) of each divided region from the signal dividing unit 22, the complex signal 1a ′ (2) is obtained for each divided region. And the complex signal 1b ′ (2) are extracted in units of pixels to generate a phase difference histogram representing the frequency distribution of the phase differences of each pixel (step ST23).
If the number of peaks in the phase difference histogram is one in each divided region, it is considered that there is no azimuth ambiguity in the divided region. On the other hand, if the number of peaks in the phase difference histogram is plural, it is considered that azimuth ambiguity exists in the divided region.
Therefore, if there are a plurality of maximum values in the phase difference histogram in each divided region, the ambiguity exclusion unit 23 has the complex signal 1a ′ (1 after registration by the first registration unit 21. ), 1b ′ (1), the complex signals 1a ′ (2), 1b ′ (2) of the divided region are excluded, thereby removing the azimuth ambiguity existing in the divided region.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the complex signals 1a ′ (3) and 1b ′ (3) from which the azimuth ambiguity is excluded by the ambiguity exclusion unit 23.

第２のレジストレーション部２４は、アンビギュイティ除外部２３からアジマスアンビギュイティが除外された複素信号１ａ’（３），１ｂ’（３）を受けると、複素信号１ａ’（３）と複素信号１ｂ’（３）の相互相関値を求め、その相互相関値からアロングトラック方向のベースライン長を求め、そのベースライン長をシフト量ｓｆｔとして復元処理部６−１〜６−Ｎに出力する。
複素信号１ａ’（３），１ｂ’（３）にはアジマスアンビギュイティが含まれていないので、複素信号１ａ’（３）と複素信号１ｂ’（３）の相互相関値が高精度に算出されるため、高精度なベースライン長（シフト量ｓｆｔ）を求めることができる。
第２のレジストレーション部２４は、アロングトラック方向のベースライン長（シフト量ｓｆｔ）を求めると、そのシフト量ｓｆｔにしたがって複素信号１ａ’（３）と複素信号１ｂ’（３）の間のレジストレーションを実施し、レジストレーション後の複素信号１ａ’（４），１ｂ’（４）を複素信号１ａ”，１ｂ”として位相差ヒストグラム生成部４に出力する。 When the second registration unit 24 receives the complex signals 1a ′ (3) and 1b ′ (3) from which the azimuth ambiguity is excluded from the ambiguity exclusion unit 23, the second registration unit 24 and the complex signal 1a ′ (3) The cross-correlation value of the signal 1b ′ (3) is obtained, the baseline length in the along track direction is obtained from the cross-correlation value, and the baseline length is output to the restoration processing units 6-1 to 6-N as the shift amount sft. .
Since the complex signals 1a ′ (3) and 1b ′ (3) do not include azimuth ambiguity, the cross-correlation value between the complex signal 1a ′ (3) and the complex signal 1b ′ (3) is calculated with high accuracy. Therefore, a highly accurate baseline length (shift amount sft) can be obtained.
When the second registration unit 24 obtains the baseline length (shift amount sft) in the along track direction, the registration between the complex signal 1a ′ (3) and the complex signal 1b ′ (3) according to the shift amount sft. The complex signals 1a ′ (4) and 1b ′ (4) after registration are output to the phase difference histogram generation unit 4 as complex signals 1a ″ and 1b ″.

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、アンビギュイティ除外部２３が、第１のレジストレーション部２１によるレジストレーション後の複素信号１ａ’（１），１ｂ’（１）からアジマスアンビギュイティを除外してから、第２のレジストレーション部２４がシフト量ｓｆｔを高精度に推定して、複素信号１ａ’（３）と複素信号１ｂ’（３）の間のレジストレーションを実施するように構成したので、高精度なレジストレーションを実施することができる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the fourth embodiment, the ambiguity exclusion unit 23 uses the complex signals 1a ′ (1) and 1b ′ (1) after registration by the first registration unit 21. After removing the azimuth ambiguity, the second registration unit 24 estimates the shift amount sft with high accuracy, and performs registration between the complex signal 1a ′ (3) and the complex signal 1b ′ (3). Since it comprised so that it might implement, there exists an effect which can implement a highly accurate registration.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .

１ａ，１ｂ 複素信号、２ａ，２ｂ 動揺補償部、３ レジストレーション部（信号位置合わせ手段）、４ 位相差ヒストグラム生成部（位相差ヒストグラム生成手段）、５−１〜５−Ｎ 位相補正部（位相補正手段）、６−１〜６−Ｎ 復元処理部（信号合成手段）、７ エイリアシング検知部（画像再生手段）、８，８−１〜８−Ｎ 画像再生部（画像再生手段）、１１ 位相差ヒストグラム生成部（位相差ヒストグラム生成手段）、１２ 位相補正部（位相補正手段）、１３ 復元処理部（信号合成手段）、２１ 第１のレジストレーション部、２２ 信号分割部、２３ アンビギュイティ除外部、２４ 第２のレジストレーション部。   1a, 1b complex signal, 2a, 2b vibration compensation unit, 3 registration unit (signal alignment unit), 4 phase difference histogram generation unit (phase difference histogram generation unit), 5-1 to 5-N phase correction unit (phase Correction means), 6-1 to 6-N restoration processing section (signal synthesis means), 7 aliasing detection section (image reproduction means), 8, 8-1 to 8-N image reproduction section (image reproduction means), 11th place Phase difference histogram generation unit (phase difference histogram generation unit), 12 phase correction unit (phase correction unit), 13 restoration processing unit (signal synthesis unit), 21 first registration unit, 22 signal division unit, 23 ambiguity exclusion Part, 24 second registration part.

Claims (7)

合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、
上記信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、
上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、
上記信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段と、
上記信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生する画像再生手段と
を備えたレーダ信号処理装置。 A signal alignment means for estimating a shift amount between complex signals received by a plurality of antennas or multiple observations in a synthetic aperture radar, and performing alignment between the plurality of complex signals according to the shift amount;
A phase difference histogram generating unit that extracts a phase difference of a plurality of complex signals aligned by the signal alignment unit in units of pixels and generates a phase difference histogram representing a frequency distribution of the phase difference of each pixel;
Phase correction means for performing phase imbalance correction on an arbitrary complex signal among the plurality of complex signals using a phase difference corresponding to the maximum value of the phase difference histogram generated by the phase difference histogram generation means;
Using the shift amount estimated by the signal alignment unit, a complex signal other than the arbitrary complex signal and the complex signal after imbalance correction by the phase correction unit are synthesized among the plurality of complex signals. Signal synthesis means;
A radar signal processing apparatus comprising: an image reproduction unit that reproduces an image from the complex signal synthesized by the signal synthesis unit. 位相補正手段は、位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
信号合成手段は、上記位相補正手段による各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
画像再生手段は、上記信号合成手段による各々の合成後の複素信号からエイリアシングを検知し、上記エイリアシングが最も少ない複素信号から画像を再生することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。 When there are a plurality of maximum values of the phase difference histogram generated by the phase difference histogram generation unit, the phase correction unit uses the phase difference corresponding to each maximum value to imbalance the phase with respect to an arbitrary complex signal. Make each correction,
The signal synthesizing unit synthesizes a complex signal other than the arbitrary complex signal with respect to each of the complex signals after the imbalance correction by the phase correction unit,
2. The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image reproducing means detects aliasing from each of the complex signals synthesized by the signal synthesizing means, and reproduces an image from the complex signal with the least aliasing. 位相補正手段は、位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
信号合成手段は、上記位相補正手段による各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
画像再生手段は、上記信号合成手段による各々の合成後の複素信号から画像をそれぞれ再生することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。 When there are a plurality of maximum values of the phase difference histogram generated by the phase difference histogram generation unit, the phase correction unit uses the phase difference corresponding to each maximum value to imbalance the phase with respect to an arbitrary complex signal. Make each correction,
The signal synthesizing unit synthesizes a complex signal other than the arbitrary complex signal with respect to each of the complex signals after the imbalance correction by the phase correction unit,
2. The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image reproducing means reproduces an image from each of the complex signals synthesized by the signal synthesizing means. 位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、複数の極大値の中で、頻度が最も高い極大値に対応する位相差を位相補正手段に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。   The phase difference histogram generating means, when there are a plurality of maximum values of the phase difference histogram, outputs to the phase correction means a phase difference corresponding to the maximum value having the highest frequency among the plurality of maximum values. The radar signal processing apparatus according to claim 1. 位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値を形成している山の中で、幅が最も狭い山の極大値に対応する位相差を位相補正手段に出力することを特徴とする請求項１記載のレーダ信号処理装置。   When there are a plurality of maximum values of the phase difference histogram, the phase difference histogram generating means calculates the phase difference corresponding to the maximum value of the narrowest peak among the peaks forming each maximum value. 2. The radar signal processing apparatus according to claim 1, wherein the radar signal processing apparatus outputs the signal to a correction means. 信号位置合わせ手段は、
合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う第１のレジストレーション部と、
上記第１のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力する信号分割部と、
各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第１のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外するアンビギュイティ除外部と、
上記第１のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行う第２のレジストレーション部と
から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のレーダ信号処理装置。 The signal alignment means is
A first registration unit that estimates a shift amount between complex signals received by a plurality of antennas in a synthetic aperture radar, and performs alignment between the plurality of complex signals according to the shift amount;
A signal dividing unit that divides the plurality of complex signals aligned by the first registration unit into a plurality of regions, respectively, and outputs a complex signal of each divided region;
For each divided region, a phase difference of a plurality of complex signals output from the signal dividing unit is extracted in units of pixels to generate a phase difference histogram representing a frequency distribution of the phase difference of each pixel. If there are a plurality of local maximum values in the histogram, an ambiguity exclusion unit that excludes each of the complex signals in the divided region from the plurality of complex signals that have been aligned by the first registration unit;
Of the plurality of complex signals that have been aligned by the first registration unit, the shift amount between the plurality of complex signals that remain without being excluded by the ambiguity exclusion unit is estimated, and the shift amount The radar signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: a second registration unit that performs alignment between the plurality of complex signals according to . 信号位置合わせ手段が、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ処理ステップと、
位相差ヒストグラム生成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成処理ステップと、
位相補正手段が、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップで生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正処理ステップと、
信号合成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正処理ステップによるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成処理ステップと、
画像再生手段が、上記信号合成処理ステップによる合成後の複素信号から画像を再生する画像再生処理ステップと
を備えたレーダ信号処理方法。 The signal alignment unit estimates a shift amount between complex signals received by a plurality of antennas or a plurality of observations in a synthetic aperture radar, and performs alignment between a plurality of complex signals according to the shift amount. Processing steps;
The phase difference histogram generating means extracts the phase difference of the plurality of complex signals that have been aligned in the signal alignment processing step in units of pixels, and generates a phase difference histogram that represents the frequency distribution of the phase difference of each pixel. A phase difference histogram generation processing step,
The phase correction means corrects the phase imbalance of any complex signal among the plurality of complex signals using the phase difference corresponding to the maximum value of the phase difference histogram generated in the phase difference histogram generation processing step. Phase correction processing steps to be performed;
The signal synthesis means uses the shift amount estimated in the signal alignment processing step and, after the imbalance correction by the complex signal other than the arbitrary complex signal in the plurality of complex signals and the phase correction processing step, A signal synthesis processing step for synthesizing the complex signal with
A radar signal processing method, comprising: an image reproduction processing step in which an image reproduction means reproduces an image from the complex signal synthesized by the signal synthesis processing step.
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