JP3395606B2 - 位相補償回路、位相補償方法およびレーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、目標とレーダ装
置との間の相対位置関係の変化に基づく反射信号の変
化、及び送信周波数の変化に基づく反射信号の変化を利
用することにより、高い分解能を得ることのできるレー
ダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のレーダ装置は、一般に高
分解能レーダ装置と呼ばれ、例えば、Donald R. Wehne
r,■■High Resolution Radar■■,Artech House, INC.
1987,pp273-339に記載されているISAR(Inverse Synthet
ic Aperture Radar)、及び、特開平７−９２２５７号に
記載のものがある。

【０００３】図１６は、上記文献に従って構成したレー
ダ装置のブロック構成図である。図において、１は送信
機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、４は受信
機、５はレンジ圧縮手段、６はレンジ補償回路、７は位
相補償回路、８はクロスレンジ圧縮手段、９はモニタ・
テレビ（以下、モニタＴＶと呼ぶ）である。

【０００４】図１７は、図１６のレーダ装置のブロック
構成図におけるレンジ補償回路６の内容を記した構成図
である。図において、５０１はレンジ追尾手段、５０２
は振幅最大レンジビン検出回路、５０３は平滑化回路、
５０４はレンジ補償量算出手段、５０５レンジ補償手段
である。６は図１６のそれと同一である。

【０００５】図１８は、図１６のレーダ装置のブロック
構成図における位相補償回路７の内容を記した構成図で
ある。図において、５０６は注目レンジビン決定手段、
５０７は区分周波数分析手段、５０８はドップラー追尾
手段、５０９は振幅最大周波数検出回路、５１０は位相
補償量算出手段、５１１は位相補償手段である。７は図
１６のそれと、５０３は図１７のそれと、それぞれ同一
である。

【０００６】図１９は、回転運動を行なう目標を観測す
るジオメトリである。図において、５２０は目標、５２
１はレーダ装置である。図２０は、図１９のジオメトリ
で観測した結果得られたＩＳＡＲ画像の一例である。図
において、５２２は目標のＩＳＡＲ画像である。

【０００７】図２１は、並進運動を行なう目標を観測す
るジオメトリである。図において、５２０、５２１は、
図１９のそれと、それぞれ同一である。図２２は、レン
ジプロフィールのヒストリの最大振幅検出結果の一例で
ある。図２３は、レンジ補償処理を施した後のレンジプ
ロフィールにおける最大振幅検出結果のヒストリの一例
である。

【０００８】図２４は、区分周波数分析手段５０７の処
理内容を説明する図である。図において、５３０は、注
目レンジビンの受信信号列、５３１は、区分周波数分布
のヒストリである。図２５は、区分周波数分布のヒスト
リの最大振幅検出結果の一例である。

【０００９】次に、図１６、１７、１８、１９、２０、
２１、２２、２３、２４、２５、２６を用いて、上記従
来のレーダ装置の動作原理について説明する。まず、Ｉ
ＳＡＲの画像再生の原理について説明する。図１９に示
す通り、ｘ−ｙ平面の原点に設置されたレーダ装置５２
１で、レンジｒ０の点ｏを通り紙面に垂直な軸を中心に
角速度ωで半時計周りで回転する目標５２０を観測する
ジオメトリを考える。まず、送信機１では、時間ととも
に周波数が変化する信号（チャープ信号）に変調された
高周波パルスを発生し、送受切換器２を介して送受信ア
ンテナ３に供給する。送受信アンテナ３は、供給された
高周波パルスを送信する。

【００１０】送信した高周波パルスは目標５２０で反射
され、この反射された信号（エコー）は、送受信アンテ
ナ３に入り、送受切換器２を介して受信機４で復調され
る。受信機４で復調された信号は、送信信号の瞬時周波
数に対しレーダ装置５２１と目標５２０の間の電波伝搬
の往復に要する時間分遅延したものであるから、レンジ
圧縮手段５において、送信信号ｓ（ｔ）を用いて受信信
号ｒ（ｔ）にマッチドフィルターをかけること、すなわ
ち、式（１）に示すように、送信信号ｓ（ｔ）の共役信
号ｓ*（ｔ）と受信信号ｒ（ｔ）とのコンボリューショ
ンを求めることにより、遅延に相当した時間にインパル
スｖ（ｔ）（以下では、レンジプロフィールと呼ぶ。）
を得ることができる。このことにより、レンジ分解能が
向上する。

【００１１】

【数１】

【００１２】レーダが送信を繰り返すごとに上記レンジ
圧縮された信号が得られるから、レーダの送信ごと、即
ちヒットごとにレンジ圧縮された信号をまとめることに
より、レンジｒとヒットｈを軸とする二次元複素信号ｖ
（ｈ、ｒ）（以下では、レンジプロフィールのヒストリ
と呼ぶ。）が得られる。 尚、レンジｒと時間ｔの間に
は、ｒ＝（Δｒ／Δｔ）・ｔなる関係がある。ここで、
Δｔはサンプリング間隔（＝１／Ｂ、Ｂは送信帯域）、
Δｒはレンジ分解能（＝Ｃ／２Ｂ、Ｃは光速）である。

【００１３】目標５２０が図２１に示すような運動、す
なわち並進運動を行なう場合には、レーダ装置５２１か
ら目標５２０までの距離の変化の影響を補償することに
より、並進運動を行なう目標５２０を、等価的に、図１
９に示すような回転運動を行なう目標５２０とみなすこ
とができる。この点については、後で述べる。レーダ５
２１と目標５２０の間の距離の変化を補償するレンジ補
償回路６、位相補償回路７の動作は後述することにし、
以下では、目標５２０が回転運動を行なうもの、もしく
は、なんらかの方法で、レーダ装置５２１から目標５２
０までの距離の変化の影響を補償されたものとする。

【００１４】クロスレンジ圧縮手段８では、レンジプロ
フィールのヒストリｖ（ｈ、ｒ）を、式（２）に従っ
て、各レンジごとに、ヒット方向にフーリエ変換するこ
とにより、レンジ、クロスレンジの両方について圧縮さ
れた複素信号ｕ（ｃ、ｒ）を得る。ここに、ｃはクロス
レンジ（方位）方向を示す。

【００１５】

【数２】

【００１６】上式で、ｈｎｕｍはヒット数、ｒｎｕｍは
レンジビン数である。この処理は、クロスレンジ方向の
分解能を改善する効果がある。以下、この原理を説明す
る。

【００１７】図１９に示す運動を行なう目標上のある部
位（例えば点ａ）で反射した信号のドップラー周波数ｆ
ｄは次の式で表される。

【００１８】

【数３】

【００１９】ここに、λは送信波長、Ｌは反射を生じた
部位の回転半径、θは観測の基準となるＬＯＳ（Ｌｉｎ
ｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）を基準としたときの目標物の角
度を示している。目標５２０が図２１に示すような並進
運動を行なう場合には、上述の角度θはｔ＝ｔ０〜ｔ２
に変わるにつれて変化することになる。このことから、
レーダ装置５２１から目標５２０までの距離の変化の影
響を補償すれば、並進運動を行なう目標５２０を、等価
的に角度θが変化する回転運動を行なう目標５２０とみ
なすことができることがわかる。

【００２０】また、式（３）により、同じ角度θ上の点
では、回転軸からの距離Ｌに比例して、目標上のそれぞ
れの部位からの反射信号のドップラー周波数が変わると
いつ特性を有する。

【００２１】レンジ圧縮手段５とクロスレンジ圧縮手段
８により、レンジ方向、クロスレンジ方向の両方につい
て分解能が向上した複素信号ｕ（ｃ、ｒ）は、その絶対
値が目標のレーダ反射断面積に対応するから、モニタＴ
Ｖ９上のレンジｒ、クロスレンジｃの二次元平面にｕ
（ｃ、ｒ）の絶対値またはその二乗に応じた輝度で表示
を行なうことにより、図２０に示すような、レンジとク
ロスレンジの両方について高分解能化された目標のＩＳ
ＡＲ画像５２２を表示することができる。ここで、画像
５２２上で、例えばａ点は、目標上で、レーダに近い位
置にあるので、レンジが小さく、かつ、回転運動により
レーダから遠ざかる運動をしているのでドップラー周波
数が小さくなっている。

【００２２】次に、上記説明で省略した、目標の並進運
動の影響を補償する処理について説明する。観測時間内
の、ｔ０、ｔ１、ｔ２という時間において、並進運動に
より、図２１のように位置が変化する目標５２０のＩＳ
ＡＲ画像を生成する場合、各ヒットごとに得られたレン
ジプロフィールのヒストリｖ（ｈ，ｒ）をそのままヒッ
ト方向にフーリエ変換するだけでは、目標上の各点（例
えば点ａ）が観測時間中にレンジ方向に移動するため、
レンジ、クロスレンジ方向にきちんと圧縮されず、結果
として画像にぼけが生じてしまうのは、式（２）におい
て、各レンジごとにフーリエ変換を行なうというその処
理内容より明らかである。従って、ぼけのない鮮明な画
像を得るためには、目標上の各々の点を観測時間中、同
一レンジビン内に固定するための補償処理を必要とす
る。この処理をレンジ補償処理と呼ぶ。

【００２３】レンジ補償処理を行なうレンジ補償処理回
路６の処理内容について説明する。目標が図２１に示す
運動を行う場合について考える。ここで、電波の反射を
する点は、図中ａ、ｂ、ｃの三点のみとし、このうち、
ｂ点とｃ点は常に同じレンジビンにあるものとする。ま
ず、レンジ追尾手段５０１によりレンジ追尾を行なう。
レンジ追尾手段５０１の中の振幅最大レンジビン検出回
路５０２では、各ヒットごとに、レンジプロフィールの
振幅が最大となるレンジビンを検出する。その結果の例
を図２２に示す。同図で横軸はヒット、縦軸はレンジで
あり、図中太実線で示した部分が、各ヒットのレンジプ
ロフィールで振幅が最大となるレンジビンを示している
ものとする。ａ、ｂ、ｃは同一目標上の点であり、実際
は、図中の点線に示されるように、同じ変化率でレンジ
が変化しているはずであるが、見込み角の変化に従う各
点のレーダ断面積の変化や、同一レンジビン内に複数の
反射点が存在する場合の干渉などの影響で、観測時間中
に各点の存在するレンジビンの振幅が変動するため、振
幅最大レンジビンの位置の変化に不連続な部分が発生す
る。

【００２４】この振幅最大レンジビンの位置の時間変化
に対して平滑化回路５０３では、例えば最小二乗法など
を用いて平滑化する。具体的には、平滑化回路５０３
は、図２２における一点鎖線で示すような平滑化直線を
得る。そして、得られた平滑化直線の傾きを示すシフト
量ｓを算出する。そして、得られたシフト量をレンジ補
償算出手段５０４に対して通知する。レンジ補償量算出
手段５０４では、レンジ追尾手段５０１の平滑化回路５
０３で得られたシフト量から、各ヒットにおけるレンジ
補償量ｓｆ（ｈ）を式（４）により得る。

【００２５】

【数４】

【００２６】レンジ補償手段５０５では、式（４）で得
られたレンジ補償量ｓｆ（ｈ）を用いて、各ヒットｈに
おけるレンジプロフィールのヒストリｖ（ｈ、ｒ）をレ
ンジ方向に補償し、レンジ補償後のレンジプロフィール
のヒストリｖ２（ｈ、ｒ）を得る。レンジ補償後のレン
ジプロフィールのヒストリｖ２（ｈ、ｒ）で、各ヒット
ごとに、レンジプロフィールの振幅が最大となるレンジ
ビンを検出した結果は、図２３に示すようにそれぞれの
点の反射信号が同一レンジビンに並ぶ。

【００２７】上記レンジ補償処理により、観測時間中の
各点のレンジビンを超えた距離変化については除去する
ことができたが、レンジビン内の距離変化については除
去できていない。一般に、目標が加速運動、旋回運動を
する時は勿論の事、等速直線運動を行なう場合でも、進
行方向がＬＯＳ軸に沿った方向で無い限り、その距離変
化は、線形な成分に加えて、非線形な加速度成分も含
む。このうちの加速度成分の影響で、各点よりの反射信
号のドップラー周波数（クロスレンジ）に広がりが生じ
るため、結果として生成した画像がクロスレンジ方向に
ぼけてしまう。上記加速度成分を除去するための補償処
理が位相補償処理である。

【００２８】以下では、この位相補償処理を行なう位相
補償回路７の処理内容について説明する。並進運動に伴
う上記加速度成分は、すべてのレンジビンに対してほぼ
等しく加わるため、ある一つのレンジビンに着目して、
そのレンジビンに加わる加速度成分を推定し、その推定
結果を用いて、すべてのレンジビンの位相補償を行な
う。

【００２９】注目レンジビン決定手段５０６では、レン
ジ補償後のレンジプロフィールｖ２（ｈ、ｒ）の各レン
ジｒにおける平均電力を算出し、その値を最大とするレ
ンジビンを注目レンジビンとして、そのレンジビンの受
信信号列ｄ０（ｈ）を出力する。例えば図２１のジオメ
トリの例では、点ｂ、ｃを含むレンジビンが注目レンジ
ビンとして選択されたものとする。

【００３０】区分周波数分析手段５０７では、式（５）
に従い、図２４に示した注目レンジビンの受信信号列ｄ
０（ｈ）５３０を長さΔｈで区分フーリエ変換して周波
数分布のヒストリｆｓ（ｈ’，ｆ）５３１を求める。

【００３１】

【数５】

【００３２】ドップラー追尾手段５０８では、得られた
周波数分布のヒストリｆｓ（ｈ’，ｆ）の追尾を行な
う。まず、振幅最大周波数検出回路５０９では、各ヒッ
トｈ’ごとに、周波数分布の振幅が最大となるドップラ
ービンを検出する。その結果の例を図２５に示す。同図
で横軸はヒット、縦軸はドップラービンであり、図中太
実線で示した部分が、各ヒットの周波数分布で振幅が最
大となるドップラーを示しているものとする。見込み角
の変化に従うレーダ断面積の変化のため、振幅最大周波
数の位置が変動すること、および、周波数の折り返しの
影響で、その位置の変化に不連続な部分が発生する。

【００３３】これに対し、レンジ追尾手段５０１と同
様、平滑化回路５０３により平滑化を行なうことにより
図２５に一点鎖線で示すような平滑化直線を得る。そし
て、得られた平滑化直線の傾きを示すシフト量ｓを位相
補償量算出手段５１０に対して通知する。位相補償量算
出手段５１０では、式（６）に従い、位相補償量ｐｈ
（ｈ）を計算する。

【００３４】

【数６】

【００３５】位相補償手段５１１では、位相補償量算出
手段５１０で得られた位相補償量ｐｈ（ｈ）を用いて、
式（７）により、レンジ補償後のレンジプロフィールの
ヒストリｖ２（ｈ、ｒ）の位相補償を行ない、最終的な
レンジプロフィールのヒストリｖＬ（ｈ、ｒ）を得る。

【００３６】

【数７】

【００３７】以上の処理を経る事により、並進運動を行
なう目標に関して、目標上の各点のレンジビンを超える
移動、位相の二次の変動を補償することができるため、
並進運動を伴わず、回転運動のみを行なう目標と同様に
鮮明な高分解能画像が得られる。

【００３８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダ装置では、ドップラー追尾において、区分周波数分
析の点数を少なくすると、ドップラー周波数の分解能が
劣化するため、これに基づく追尾誤差が発生する、区分
周波数分析の点数を多くすると、ドップラーの分解能は
向上するものの、時間の分解能が劣化するため、信号の
チャープ成分によりドップラーが広がって、これに基づ
く追尾誤差が発生し、結果として、再生画像がぼけると
いう問題点が有った。

【００３９】また、目標の加速度運動成分が大きく、区
分周波数分布のヒストリにおける振幅最大点のビンの移
動が、時間に対して非線形になる場合に、非線形変動成
分まで含めて追尾を行なうことができないため、この影
響で再生画像がぼけるという問題点が有った。

【００４０】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、目標の移動に伴い反射波のドップラ
ー周波数が変化する場合であっても補償誤差を抑えて位
相補償を行うことを共通の目的としている。

【００４１】

【課題を解決するための手段】この発明における位相補
償回路は、移動する目標に対して電波を送信し、前記目
標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るため、
前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を補償す
る位相補償回路であって、前記反射波の受信信号列から
特定のレンジビンのデータ列を取り出すレンジビン決定
手段と、前記レンジビン決定手段によって取り出された
データ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位
相の時間変化の内、位相の折り返しを除去する位相アン
ラップ手段と、前記位相アンラップ手段によって位相の
折り返しが除去された位相の時間変化を示すデータに最
小二乗法を用いたフィッティングを行い、前記位相の時
間変化の二次以上の変化成分を検出し、この検出結果か
ら前記二次以上の変化成分を低減させる位相補償量を算
出する位相補償量算出手段と、前記位相補償量算出手段
によって得られた位相補償量に応じて前記反射波の受信
信号列を補償する位相補償手段とを有するものである。

【００４２】

【００４３】さらに、前記レンジビン決定手段によって
取り出されたデータ列の周波数分布を算出する周波数分
布算出手段と、前記周波数分布算出手段によって算出さ
れた前記周波数分布に基づいて、注目する周波数ビンを
決定する注目周波数ビン決定手段と、前記注目周波数ビ
ン決定手段によって決定された周波数ビンの周波数値を
０に近づけるよう、前記レンジビン決定手段によって取
り出されたデータ列に対して線形な位相補償を行う線形
位相補償手段とを有し、前記位相アンラップ手段は、前
記線形位相補償手段によって位相補償されたデータ列か
ら位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間変
化の内、位相の折り返しを除去するものである。

【００４４】

【００４５】さらに、前記レンジビン決定手段によって
取り出されたレンジビンのデータ列の内、一部のデータ
列を抽出する区分データ列抽出手段とを有し、前記位相
アンラップ手段は、前記区分データ列抽出手段によって
抽出されたデータ列から位相の時間変化を算出し、この
算出した位相の時間変化の内、位相の折り返しを除去す
るものである。

【００４６】この発明における位相補償回路は、移動す
る目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を
受信して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に
伴う前記反射波の位相の変化を補償する位相補償回路で
あって、前記反射波の受信信号列から特定のレンジビン
のデータ列を取り出すレンジビン決定手段と、前記レン
ジビン決定手段によって取り出されたレンジビンのデー
タ列の内、一部のデータ列を抽出する区分データ列抽出
手段と、前記区分データ列抽出手段によって抽出された
データ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位
相の時間変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッ
ティングを行い、前記位相の時間変化の２次以上の変化
成分を検出し、この検出結果から前記二次以上の変化成
分を低減させる位相補償量を算出する第１位相補償量算
出手段と、前記第１位相補償量算出手段によって算出さ
れた位相補償量に応じて前記レンジビン決定手段によっ
て取り出されたデータ列を補償する第１位相補償手段
と、前記第１位相補償手段によって位相補償された後の
データ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位
相の時間変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッ
ティングを行い、前記前記位相の時間変化の二次以上の
変化成分を検出し、この検出結果から前記二次以上の変
化成分を低減させる位相補償量を算出する第２位相補償
量算出手段と、前記第１位相補償量算出手段によって得
られた位相補償量及び前記第２位相補償量算出手段によ
って得られた位相補償量とに基づき、前記反射波の受信
信号列を補償する第２位相補償手段とを有するものであ
る。

【００４７】さらに、前記線形位相補償手段によって位
相補償されたデータ列の中から、特定の周波数以外の信
号成分を除去するフィルタとを有し、前記位相アンラッ
プ手段は、前記フィルタによって信号成分が除去された
データ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位
相の時間変化の内、位相の折り返しを除去するものであ
る。

【００４８】さらに、前記レンジビン決定手段は複数の
レンジビンのデータ列を取り出し、前記位相補償量算出
手段は前記複数のレンジビンのデータ列ごとに位相補償
量を算出し、前記位相補償量算出手段によって複数のレ
ンジビンごとに算出された複数の位相補償量に基づき、
位相補償量を修正する位相補償量修正手段を有し、前記
位相補償手段は、前記位相補償量修正手段によって修正
された位相補償量に基づき、前記反射波の受信信号列を
補償するものである。

【００４９】さらに、前記位相補償量修正手段は、前記
複数のレンジビンごとに算出された位相補償量の平均値
を適切な位相補償量とするものである。

【００５０】さらにまた、前記位相補償量修正手段は、
前記複数のレンジビンごとに算出された複数の位相補償
量の分布の内、この分布の棄却領域に含まれる位相補償
量を棄却し、棄却後に残された位相補償量の平均値を適
切な位相補償量とするものである。

【００５１】この発明におけるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信手段によって
受信された受信信号列から特定のレンジビンのデータ列
を取り出すレンジビン決定手段と、前記レンジビン決定
手段によって取り出されたデータ列から位相の時間変化
を算出し、この算出した位相の時間変化の内、位相の折
り返しを除去する位相アンラップ手段と、前記位相アン
ラップ手段によって位相の折り返しが除去された位相の
時間変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッティ
ングを行い、前記位相の時間変化の二次以上の変化成分
を検出し、この検出結果から前記二次以上の変化成分を
低減させる位相補償量を算出する位相補償量算出手段
と、前記位相補償量算出手段によって得られた位相補償
量に応じ、前記受信手段によって受信された受信信号列
を補償する位相補償手段とを有するものである。

【００５２】この発明における位相補償方法は、移動す
る目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を
受信して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に
伴う前記反射波の位相の変化を補償する位相補償方法で
あって、前記反射波の受信信号列から特定のレンジビン
のデータ列を取り出すレンジビン決定ステップと、前記
レンジビン決定ステップによって取り出されたデータ列
から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間
変化の内、位相の折り返しを除去する位相アンラップス
テップと、前記位相アンラップステップによって位相の
折り返しが除去された位相の時間変化を示すデータに最
小二乗法を用いたフィッティングを行い、前記位相の時
間変化の二次以上の変化成分を検出し、この検出結果か
ら前記二次以上の変化成分を低減させる位相補償量を算
出する位相補償量算出ステップと、前記位相補償量算出
ステップによって得られた位相補償量に応じて前記反射
波の受信信号列を補償する位相補償ステップとを有する
ものである。

【００５３】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は、位相補償回路の実施の一形態を
示す図である。図１において、１１１はＦＦＴ手段、１
１２は振幅最大周波数探索手段、１１３は第一段位相補
償手段、１１４は位相アンラップ手段、１１５は二次位
相補償量算出手段、１１６は位相補償量決定回路であ
る。７は図１６のそれと、５０６、５１１は図１８のそ
れと同一である。

【００５４】図２は、本実施の形態の処理内容を説明す
るための図である。図３は、位相アンラップ手段１１４
の処理内容を示す図である。次に、図１、図２、図３、
図１６、図１８を用いて本実施の形態の内容を説明す
る。

【００５５】送信機１で高周波パルスを生成し、目標に
照射し、受信信号をレンジ圧縮手段５でレンジ圧縮して
得られるレンジプロフィールのヒストリをレンジ補償回
路６でレンジ補償し、レンジ補償後のレンジプロフィー
ルのヒストリから注目するレンジビンのヒット方向のデ
ータ列を注目レンジビン決定手段５０６で抽出するまで
の処理、及び、位相補償回路７で位相補償した後のレン
ジプロフィールのヒストリをクロスレンジ圧縮手段８で
クロスレンジ圧縮し、得られた目標のＩＳＡＲ画像をモ
ニタＴＶ９に表示するまでの処理は、従来の技術と同一
である。

【００５６】ＩＳＡＲ画像のクロスレンジ方向のぼけの
原因となる目標上の各点のドップラー周波数の時間変化
は、目標の速度変化成分、すなわち、目標とレーダの間
の距離変化のうちの時間に対する非線形な変化成分によ
り発生する。ここで、受信信号の位相変化と目標─レー
ダ間の距離変化は、後述する位相の折返しを除去すれば
比例関係にある。

【００５７】よって、距離変化が非線形になれば、位相
変化も非線形になるため、クロスレンジ圧縮（ＦＦＴ）
を行なっても、各反射点の信号が、それぞれ同一の周波
数には積み上がらない。通常、受信信号の位相変化は非
線形となるため、各反射点の信号をそれぞれ同一の周波
数に積み上げるためには、位相の時間変化を線形にする
よう補償する必要がある。

【００５８】すなわち、受信信号の位相変化を分析する
ことにより位相変化の非線形成分を抽出し、この非線形
成分を打ち消すように位相の補償を行う。このような補
償を行うことによって位相変化が線形となり、各反射点
の信号はそれぞれ同一周波数に積み上がり、ＩＳＡＲ画
像のクロスレンジ方向のぼけを除去することができる。

【００５９】本実施の形態では、従来の技術のようにド
ップラー追尾の結果から位相補償量を決定するのではな
く、受信信号の位相変化を直接分析して、位相変化のう
ちの、時間に対する非線形な成分を検出し、これより位
相補償量を決定する。

【００６０】但し、位相変化には位相の折り返しという
現象が伴う。ここで、位相の折返しについて説明する。
位相の折返しとは、位相が−π〜π（もしくは０〜２
π）の間の数値で表されるのが原因で発生する。例え
ば、目標レーダ間の距離差により生じる絶対的な位相の
変化が、0.5π→π→1.5π→2π→2.5π→3πであった
場合、受信信号の位相変化は、0.5π→π→−0.5π→0
→0.5π→πとして現れ、値が２πごとに折返してしま
う。

【００６１】位相の非線形成分を精密に得るためには、
0.5π→π→−0.5π→0→0.5π→πの位相の折返しを除
去して、もとの0.5π→π→1.5π→2π→2.5π→3πと
いう位相に戻すためのアンラップ処理を行なう必要があ
る。以下、位相補償量決定回路１１６の処理内容につい
て、順を追って説明する。

【００６２】＜ＳＴＥＰ０１：周波数分析ステップ＞Ｆ
ＦＴ手段１１１では、注目レンジビン決定手段５０６の
出力であるデータ列ｄ０（ｈ）の周波数分析を行なう。
すなわち、次式のＦＦＴ演算を行ない、周波数データ列
Ｄ０（ｆ）を出力する。

【００６３】

【数８】

【００６４】＜ＳＴＥＰ０２：振幅最大周波数探索ステ
ップ＞振幅最大周波数探索手段１１２では、ＦＦＴ手段
１１１の出力である、周波数データ列Ｄ０（ｆ）の振幅
を最大とする周波数ビン番号ｆｍａｘを次式により得
る。次式により、周波数データ列Ｄ０（ｆ）の中から振
幅が最大となる周波数を得ることができる。

【００６５】

【数９】

【００６６】＜ＳＴＥＰ０３：第一段位相補償ステップ
＞第一段位相補償手段１１３では、振幅最大周波数探索
手段１１２の出力である、ｆｍａｘを用いて、次式によ
り、データ列ｄ０（ｈ）の時間に対して線形な位相補償
（第一段位相補償）を行ない、第一段位相補償後のデー
タ列ｄ１（ｈ）を得る。即ち、式１０に示した第一次位
相補償は、ｄ０（ｈ）の周波数分布Ｄ０（ｆ）を─ｆｍ
ａｘ分だけ平行移動させる処理である。

【００６７】

【数１０】 このような処理によって、ｄ１（ｈ）においては振幅最
大周波数がゼロになるので、図２ｂに示すようにその位
相の時間変化は、合成開口中のあるヒットｈ０でゼロに
なる。第一段位相補償を行わなかった場合には、注目レ
ンジビン決定手段５０６の出力であるｄ０（ｈ）の位相
の時間変化は例えば図２ａのようになるが、第一段位相
補償を行うことにより位相の時間変化が図２ｂに示すよ
うな結果となる。図２ａとの比較から分かるように、図
２ｂは図２ａに比べて位相の時間変化が緩やかになる。
この効果の持つ意味については後述する。

【００６８】＜ＳＴＥＰ０４：位相アンラップステップ
＞位相アンラップ手段１１４では、第一段位相補償手段
１１３の出力データ列ｄ１（ｈ）の位相のアンラップを
行なう。位相のアンラップは、前述したように、目標ま
での距離の変化により変化する受信信号の位相が、２π
ごとに折返すのを除去する処理である。

【００６９】まず、次式によりｄ１（ｈ）の位相ｐｄ１
（ｈ）を算出する。

【００７０】

【数１１】 上式でｄ１ｒｅａｌ（ｈ）、ｄ１ｉｍａｇ（ｈ）は、そ
れぞれ、ｄ１（ｈ）の実部、虚部を表す。

【００７１】ｐｄ１（ｈ）を図３のフローチャートに従
いアンラップし、アンラップ後の位相ｐｄｕ１（ｈ）を
得る。アンラップ処理の内容について図３を用いて説明
する。

【００７２】[ｓｔ０１]まず、ｈ＝０とし、位相アンラ
ップ後の位相データ列の先頭データであるｐｄｕ１
（０）にｐｄ１（０）を代入する。

【００７３】[ｓｔ０２]次に、アンラップを行なうため
に位相に加える数値ｄ（ｉ）（ｉ＝０、１、２）を設定
する。ここで、ｄ（０）は−２π、ｄ（１）は０、ｄ
（２）は２πとする。つまり、ｄ（０）は位相が時間と
共にマイナス方向に回転している場合に、アンラップを
行なうために加える数値、ｄ（２）は同じくプラス方向
に回転している場合に、アンラップを行なうために加え
る数値である。

【００７４】[ｓｔ０３] ｈ＝ｈ＋１とする。

【００７５】[ｓｔ０４］ ｐｄｕ１（ｈ─１）と（ｐｄ１（ｈ）＋ｄ（ｉ） ）の
差の絶対値である ｜ｐｄｕ１（ｈ─１）−（ｐｄ１（ｈ）＋ｄ（ｉ） ）
｜ を算出し、この絶対値が最小となるようなｉを探索す
る。図３のフローチャートでは、絶対値が最小となるよ
うなｉを「ａｒｇｍｉｎ（）」の関数で表現している。
そして、ｓｔ０４の探索によって得られたｉ値をｉａｄ
ｄとする。即ち、ｉａｄｄとしては、０，１，２のいず
れかが得られる。

【００７６】[ｓｔ０５]次に、ｐｄ１（ｈｈ）にｄ（ｉ
ａｄｄ）を加算する。但し、（ｈｈ＝ｈ、ｈ＋１、ｈ＋
２、…、ｈｎｕｍ─１）であり、ｈｎｕｍは総ヒット数
を示す。したがって、ｐｄ１（ｈｈ）＋ｄ（ｉａｄｄ）
の処理は、ｈ〜ｈｎｕｍ─１に対する各位相に−２π、
０、２πのいずれかの値を加える処理である。

【００７７】[ｓｔ０６]次にｈにおけるアンラップ後の
位相ｐｄｕ１（ｈ）に、ｐｄ１（ｈ）を代入する。

【００７８】[ｓｔ０７]ｈとｈｎｕｍ─１を比較し両者
が等しければ処理を終了し、等しくなければ、[ｓｔ０
３]に戻り、同じ処理を繰り返す。即ち、上記ｓｔ０３
〜ｓｔ０５までの処理をｈｎｕｍ−１になるまで継続
し、アンラップ後の位相ｐｄｕ１（ｈｎｕｍ−１）を算
出するまで処理を行う。

【００７９】ｓｔ０１〜ｓｔ０７までの処理により、注
目レンジビンのヒットに対する位相値が折り返されてい
る場合でも、その折り返しを修正することができる。

【００８０】以上により、位相アンラップ後の位相ｐｄ
ｕ１（ｈ）が得られる。これを図示したのが図２ｃであ
る。位相アンラップ手段１１４内の処理で、あるヒット
ｈでの位相と次のヒットｈ＋１での位相との差の絶対値
がπより大きくなると、正しくアンラップが行なえなく
なる。よって、位相の時間変化をなるべく緩慢にするた
めに、ＳＴＥＰ０３で述べた第一段位相補償処理が必要
となった。

【００８１】＜ＳＴＥＰ０５：二次位相補償量算出ステ
ップ＞二次位相補償量算出手段１１５では、位相アンラ
ップ手段１１４の出力である位相アンラップ後の位相デ
ータ列ｐｄｕ１（ｈ）に対して図２ｄに示すように最小
二乗法を用いたフィッティングを行ない、位相の時間変
化の非線形成分を検出する。位相の時間変化を時間に対
する多次式で表現した場合、一般に、目標が滑らかな運
動をしていれば高次の項になるに従い、その係数の絶対
値は小さくなる。また、従来の技術でドップラー周波数
の時間変化をリニアな形で推定するのは、位相の二次の
時間変化を推定するのと同じである。よって、ここでは
二次元の最小二乗法を用いる。ｘｎ、ｙｎ （ｎ＝１、
２、…、Ｎ）がデータとして与えられた場合、ＸとＹの
関係は次式のように表される。

【００８２】

【数１２】

【００８３】上式で｜・｜は行列式を表す。またμｊ、
μｊ１は次式で表される。

【００８４】

【数１３】

【００８５】上式で、ｘｎを各ヒット番号、ｙｎをその
ヒットにおける位相アンラップ後の位相とすれば、この
時求まるＸ＾２（注：Ｘの二乗を表す。以降Ａ＾Ｂの表
記はＡのＢ乗を表す。）の係数が、求めたい位相の二次
変化の大きさになる。この値をａ２とする。位相の二次
変化を打ち消すための位相補償量ＰＴ（ｈ）は次式によ
り得ることができる。

【００８６】

【数１４】

【００８７】以下、位相補償手段５１１では、従来の技
術と同じく式（７）によりレンジ補償後の位相補償を行
なう。ただし、式（７）中のｐｈ（ｈ）にｐＴ（ｈ）を
代入する。

【００８８】ドップラー追尾を用いた従来の位相補償方
式では区分周波数分析を行う必要があり、区分周波数分
析の点数を少なくするとドップラー周波数の分解能が劣
化し、これに基づく追尾誤差が発生していた。また、区
分周波数分析の点数を多くすると、ドップラーの分解能
は向上するものの、時間の分解能が劣化するため、信号
のチャープ成分によりドップラーが広がって、これに基
づく追尾誤差が発生するという問題が発生していた。し
かし、以上で述べた位相補償方式は、直接位相の時間変
化の非線形成分を検出しており、区分周波数分析を行う
必要がないので、従来の位相補償方式で生じていたよう
な問題が発生しない。

【００８９】また、位相変化の非線形成分を推定する際
に、アンラップした位相を用いるので、推定精度が向上
する。

【００９０】さらに、位相アンラップの前段で、位相の
変化を緩やかにするための線形の位相補償を行なうので
位相のアンラップの失敗が生じにくい。

【００９１】尚、この実施の形態において、第一段位相
補償手段１１３は位相変化を緩やかにするために設けら
れており、位相アンラップ手段１１４は位相の折り返し
を除去するために設けられているものである。したがっ
て、時間に対する位相変化が元々十分緩やかであり、か
つ位相の折り返しが起こっていない場合には、第一段位
相補償手段１１３や位相アンラップ手段１１４を用いる
必要がないことも理論的には考えられる。また、第一段
位相補償手段１１３、位相アンラップ手段１１４のいず
れかだけを設けるようにすることも可能である。但し、
第一段位相補償手段１１３が設けられない場合には、Ｆ
ＦＴ手段１１１、振幅最大周波数探索手段１１２も不要
となる。尚、この実施の形態では、位相アンラップ手段
１１４による位相の折り返しを除去する手順を具体的に
説明したが、この手順以外の方法によって位相の折り返
しを除去してもよい。

【００９２】実施の形態２．図４は、位相補償量決定回
路の実施の一形態を示す図である。図４において、１２
１は中央区分データ列抽出手段である。１１１、１１
２、１１３、１１４、１１５、１１６は図１のそれと同
一である。

【００９３】図５は本実施の形態の処理内容を説明する
ための図である。次に、図１、図２、図４、図５を用い
て、本実施の形態の内容を説明する。注目レンジビン決
定手段５０６で注目レンジビンのデータ列ｄ０（ｈ）を
抽出するまでの処理は実施の形態１と同一である。

【００９４】中央区分データ列抽出手段１２１では、注
目レンジビン決定手段５０６の出力であるデータ列ｄ０
（ｈ）の中央すなわち（ｈ＝ｈｎｕｍ／２）付近のＮ点
の区分データを次式のように切りだし、これを区分デー
タ列ｄｄ（ｈ’）（ｈ’＝０、１、…、Ｎ─１）として
出力する。

【００９５】

【数１５】

【００９６】ＦＦＴ手段１１１では、入力した区分デー
タｄｄ（ｈ’）に対してＦＦＴを行ない、区分周波数デ
ータ列ＤＤ（ｆ’）（ｆ’＝０、１、…、Ｎ─１）を得
る。

【００９７】振幅最大周波数探索手段１１２では、入力
した区分周波数列ＤＤ（ｆ’）の電力が最大になるドッ
プラービンｆ’ｍａｘを探索する。

【００９８】第一段位相補償手段１１３では、入力した
区分データ列の点数Ｎ、区分周波数データ列ＤＤ
（ｆ’）の電力を最大とするドップラービンｆ’ｍａｘ
を用いて次式によりデータ列ｄ（ｈ）の第一段位相補償
を行ない、データ列ｄ１（ｈ）を得る。

【００９９】

【数１６】

【０１００】位相アンラップ手段１１４以降は、実施の
形態１と同じ処理を行なう。式（１６）により、実施の
形態１と同様、位相の時間変化を合成開口中のあるヒッ
トでゼロすることができる。ただし、この場合、中央付
近の区分データの振幅最大周波数ｆ’ｍａｘを用いて位
相補償を行なったので、位相の変化がゼロになるヒット
が区分データ列の範囲、すなわち中央付近に存在するこ
とになる。これを図示したのが、図５ａである。位相の
変化がゼロとなるヒットが全ヒットの中央付近にあるこ
とが分かる。これに対して実施の形態１では、ｄ０
（ｈ）の振幅最大周波数を用いて位相補償を行なったの
で、図２ａに示したように、位相変化がゼロになるヒッ
トが、合成開口中の端付近になる場合が有り得る。

【０１０１】位相アンラップ後の位相を図５ｂに示す。
図２ｂと図５ｂとを比較するとわかるように、位相変化
がゼロになる部分（凸部）が図５ｂの方がヒットの中央
付近に現れており、図５ｂの方がヒットに対する位相変
化の最大値が小さくなっている。これは、位相の時間変
化がゼロになる部分（凸部）付近はヒットに対する位相
変化が緩やかであり、凸部から離れるにつれてヒットに
対する位相変化が急激になるという性質によるものであ
る。位相アンラップを行う際、ヒットに対する位相変化
が急激であると位相アンラップに失敗する可能性が高く
なるが、上述の処理を行うことによってヒットに対する
位相変化の最大値が小さくすることができ、位相アンラ
ップでの失敗を低減することができる。すなわち、本実
施の形態の処理を行なうことにより、位相アンラップ手
段１１４におけるアンラップの失敗の発生率を実施の形
態１よりさらに抑えることができる。尚、この実施の形
態では、中央区分データ列抽出手段１２１を用いて中央
区分データ列を抽出しているが、必ずしも完全に中央の
データを取り出す必要はない。この点、以下の実施の形
態についてもいえる。

【０１０２】実施の形態３．図６は、位相補償量決定回
路の実施の一形態を示す図である。図６において、１３
１は第二段位相アンラップ手段、１３２は第二段二次位
相補償量算出手段、１３３は第二段位相補償手段、１３
４は、位相補償量総和手段である。１１１、１１２、１
１３、１１４、１１５、１１６は図１のそれと、１２１
は図４のそれと同一である。

【０１０３】図７は本実施の形態の処理内容を説明する
ための図である。次に、図６、図７を用いて、本実施の
形態の内容を説明する。中央区分データ列抽出手段１２
１で区分データ列ｄｄ（ｈ’）抽出してから、第一段位
相補償手段１１３で第一段位相補償後のデータ列ｄ１
（ｈ）を得るまでの処理は実施の形態２と同一である。

【０１０４】本実施の形態では、位相の二次の変化成分
が大きく、第一段位相補償手段１１３の出力をそのまま
位相アンラップしたのでは、図７ａの実線に示すよう
に、位相アンラップの失敗が生じる場合を考慮して精度
良く位相補償量を算出するものである。

【０１０５】図７ａより分かるように、中央付近のヒッ
トでは位相の変化が小さいので位相のアンラップは失敗
しないが、中央から遠ざかるにつれ位相の変化量が増大
し、あるヒットｈｅ１、ｈｅ２で、隣合うヒット間の位
相の変化の絶対値がπより大きくなるため、これより外
のヒットで位相のアンラップの失敗が生じる。

【０１０６】第一段位相補償手段１１３の後段にある中
央区分データ列抽出手段１２１では、ｄ１（ｈ）のうち
の中央ヒット付近のＭ点の区分データ列ｄ１ｄ（ｈ’）
を切りだし、これを出力する。ここで、Ｍは、区分デー
タ列の位相の折返しが生じない範囲に収まるような値を
設定する。（例えば図７ａのハッチングの範囲）第二段
位相アンラップ手段１３１では、ｄ１ｄ（ｈ’）の位相
を算出し、これをアンラップして、ｄ１ｄ（ｈ’）の位
相アンラップ後の位相ｐｄｕ１（ｈ’）を出力する。

【０１０７】第二段二次位相補償量算出手段１３２で
は、実施の形態１の二次位相補償量算出手段１１５の動
作と同様に、まず二次元の最小二乗法により、フィッテ
ィングを行ない、位相変化の二次の係数を決定し、これ
を用いてｄ１（ｈ）の二次の位相変化を打ち消すための
位相補償量ｐｄｆ１（ｈ）を算出する。

【０１０８】第二段位相補償手段１３３では、次式によ
りデータ列ｄ１（ｈ）の位相補償を行ない、第二段位相
補償後のデータ列ｄ２（ｈ）を得る。

【０１０９】

【数１７】

【０１１０】ｄ２（ｈ）を得るために用いた位相補償量
ｐｄｆ１（ｈ）は、ｄ１（ｈ）の中央付近の区分データ
であるｄ１ｄ（ｈ’）の位相のみを用いてｄ１（ｈ）の
位相変化を推定した結果得られたものであり、ｄ１
（ｈ）全体を用いる場合に較べて精度は悪い。ｄ１
（ｈ）の位相の推定結果が、図７ａの点線のように実際
のｄ１（ｈ）の位相とは異なる場合には、図７ｂのよう
に、位相変化における非線形成分が残留する。ただし、
第二段位相補償を行なった事により、二次の位相変化量
はさきほどに較べて小さくなったため、第一段位相補償
手段１１３の直後のように、ヒット間の位相の変化が±
πを超えることはない。すなわち位相アンラップの失敗
が発生しない。

【０１１１】第二段位相補償手段１３３による位相補償
結果について、位相アンラップ手段１１４、二次位相補
償量算出手段１１５で処理を行う。第二段位相補償手段
１３３以降、ｄ２（ｈ）の位相アンラップを行ない二次
位相補償量ｐｄｆ２（ｈ）を得る手順は、実施の形態１
で、ｄ１（ｈ）から二次位相補償量ｐＴ（ｈ）を算出し
た手順と同一である。

【０１１２】位相補償量総和手段１３４では、第二段二
次位相補償量算出手段１３２の出力ｐｄｆ１（ｈ）と、
二次位相補償量算出手段１１５の出力ｐｄｆ２（ｈ）を
用いて、次式により、レンジプロフィールのヒストリの
位相補償を行なうための位相補償量ｐＴ（ｈ）を計算す
る。

【０１１３】

【数１８】

【０１１４】本実施の形態では、位相のアンラップの失
敗が生じるほどに二次の位相変化が大きい場合に、ま
ず、入力したデータ列のうちの位相のアンラップの失敗
が生じない範囲のデータ列を用いて二次の位相変化の補
助的な補償を行ない二次の変化成分を小さくした上で、
これに対して再び二次の位相補償を行なった。補助的な
二次位相補償により、二次の位相変化の影響で位相アン
ラップの失敗が発生するのを防ぐことができるので、位
相補償の精度を高く保つことができるという利点があ
る。また、位相変化がゼロになるヒットをデータ列の中
央付近に固定し、その中央付近のデータ列を抽出するた
め、位相変化の緩やかな部分のデータ列だけを取り出す
ことができ、位相の折り返しが生じる割合を低下させる
ことができる。したがって、位相アンラップを行う場合
に位相アンラップの失敗を低減させることができる。

【０１１５】この実施の形態においては、中央区分デー
タ列抽出手段１２１によって一部のデータ列だけを取り
出した後、第二段位相補償量を算出するので、位相の変
化がゆるやかな部分のデータだけを取りだすことによっ
て位相補償量の算出を精度良く行うことができる。

【０１１６】また、位相変化が激しいために一つの位相
アンラップ手段だけでは位相の折り返しを除去しきれな
い場合であっても、第二段位相アンラップ手段１３１及
び位相アンラップ手段１１４の二つの位相アンラップ手
段によって位相の折り返しを除去することができる。

【０１１７】尚、この実施の形態においては、第二段位
相アンラップ手段１３１と位相アンラップ手段１１４と
二つ設けるようにしているが、１つのアンラップ手段で
対応できる受信信号列が入力される場合には、必ずしも
２つアンラップ手段を設ける必要はない。即ち、位相ア
ンラップ手段１１４が不要となる場合も有り得る。ま
た、入力される受信信号列及び許容誤差の大きさに応じ
て、第二段位相補償手段１３３、位相アンラップ手段１
１４、二次位相補償量算出手段１１５、位相補償量総和
手段１３４を設ける必要が無い場合も有り得る。この場
合には、第二段二次位相補償量算出手段１３２によって
算出された位相補償量に応じて受信信号列の位相補償を
行うことになる。

【０１１８】以上説明したように、入力されるであろう
受信信号列の性質に応じて、複数の回路構成パターンが
考えられる。また、本実施の形態では、位相アンラップ
手段と、二次位相補償量算出手段とを２段直列に接続す
るようにしているが、３段以上設けるようにすることも
可能である。

【０１１９】実施の形態４．図８は、位相補償量決定回
路の実施の一形態を示す図である。図８において、１４
１は多次位相補償量算出手段である。１１１、１１２、
１１３、１１４、１１６は図１のそれと、１２１は図４
のそれと同一である。

【０１２０】次に図８を用いて、本実施の形態の内容を
説明する。入力したデータ列ｄ０（ｈ）に対して、中央
区分データ列抽出手段１２１で区分データ列ｄｄ
（ｈ’）を抽出する部分から、位相アンラップ手段１１
４で位相アンラップ後の位相ｐｄｕ１（ｈ）を算出する
までの処理は実施の形態２と同一である。

【０１２１】多次位相補償量算出手段１４１では、Ｋ次
元の最小二乗法を用いて、位相アンラップ後の位相デー
タ列ｐｄｕ１（ｈ）の時間に対するＫ次の変化まで補償
するための補償量を決定する。ｘｎ、ｙｎ （ｎ＝１、
２、…、Ｎ）がデータとして与えられた場合、Ｘ、Ｙの
関係は次式のように表される。

【０１２２】

【数１９】

【０１２３】上式で、μｊ、μｊ１については、式（１
３）に示した通りである。この式より求まるＸ＾ｋの係
数をａｋ（ｋ＝２，３・・・Ｋ）とすると位相の二次変
化を打ち消すための位相補償量ＰＴ（ｈ）は次式により
得ることができる。

【０１２４】

【数２０】

【０１２５】すなわち、本実施の形態では、受信信号の
位相の時間変化のうちの三次以上の非線形成分まで推定
して、これを補償するので、目標が、旋回運動を行なう
場合など、目標までの距離変化で三次以上の高次の成分
が大きくなった場合でも、ＩＳＡＲ画像のクロスレンジ
方向のぼけを抑える事ができるという利点がある。

【０１２６】実施の形態５．図９は、位相補償量決定回
路１１６の実施の一形態を示す図である。図９におい
て、１５１はローパスフィルタである。１１１、１１
２、１１３、１１４、１１５、１１６は図１のそれと、
１２１は図４のそれと同一である。図１０は本実施の形
態の処理内容を説明するための図である。次に図５、図
９、図１０を用いて、本実施の形態の内容を説明する。

【０１２７】中央区分データ列抽出手段１２１で区分デ
ータ列ｄｄ（ｈ’）抽出してから、第一段位相補償手段
１１３で第一段位相補償後のデータ列ｄ１（ｈ）を得る
までの処理は実施の形態２と同一である。

【０１２８】本実施の形態では、注目するレンジビンに
反射点が複数存在し、かつ、それらの反射点の反射強度
が同程度の値である場合まで考慮して位相補償を行な
う。注目するレンジビンにおいて、異なるクロスレンジ
に複数の反射点がある場合には、各反射点の速度、すな
わち各反射点からのドップラー周波数が異なるため、た
とえ、第一段位相補償手段１１３で、振幅が最大の反射
点の周波数をゼロに移動させる位相補償を行なっても、
別の点の周波数はゼロ近傍の値にはならないので位相の
変化の速い成分が含まれることになる。

【０１２９】特に各反射点の反射強度が同程度の値の場
合には、その出力であるｄ１（ｈ）の位相変化は図１０
ａの例のように激しく振動する。これをそのまま位相ア
ンラップした例が図１０ｂである。振幅が最大であった
反射点の位相の非線形な変化を表す多次曲線上に、それ
以外の反射点の位相変化が加えられた複雑な形状の曲線
になっている。このような曲線から、二次もしくは多次
元の位相補償量を決定する場合には、当然、補償量に誤
差が生じる。ところで、前述したように、各反射点は、
それぞれ周波数が異なることから、それぞれの点の反射
信号は、周波数で分離できる。

【０１３０】ローパスフィルタ１５１では、ｄ１（ｈ）
の周波数ｆｃ以上の高周波成分を除去した信号ｄＬ１
（ｈ）を得る。この処理により、第一段位相補償で周波
数ゼロ近傍に移動させた振幅最大反射点の信号成分以外
の信号成分を除去できるので、ｄＬ１（ｈ）の位相変化
は図１０ｃのように緩慢になり、そのアンラップ後の位
相も図１０ｄのように得られる。以下、ｄＬ１（ｈ）に
対して、位相アンラップ手段１１４で位相アンラップを
行ない、二次位相補償量算出手段１１５で位相補償量ｐ
Ｔ（ｈ）を算出する処理は実施の形態２と同一である。

【０１３１】本実施の形態では、同一レンジビンに振幅
が同程度の複数の反射点が存在する場合に、ローパスフ
ィルタを適用して、単一の反射点の位相変化のみを取り
出すことにより、各点の干渉の影響で位相補償量の誤差
が生じる問題を回避できるという利点がある。

【０１３２】実施の形態６．図１１は、位相補償量決定
回路の実施の一形態を示す図である。図１１において、
１６１は前処理位相補償手段である。５０７、５０８、
５１０は図１８のそれと、１１１、１１２、１１３、１
１４、１１５、１１６は図１のそれと、１２１は図４の
それと、１３４は、図６のそれと、１５１は、図９のそ
れとそれぞれ同一である。

【０１３３】次に、図１１、図１８を用いて、本実施の
形態の処理内容を説明する。本実施の形態では、注目す
るレンジビンに同程度の反射強度の反射点が複数存在
し、かつ、位相の二次の変化量が大きいことが原因で、
それらの反射点の周波数の広がりが、各反射点の周波数
差より大きく、実施の形態５で示したように、各反射点
の信号を周波数で分離できない場合まで想定して、位相
補償量を決定する。

【０１３４】区分周波数分析手段５０７で入力データ列
ｄ００（ｈ）の区分周波数分析を行ない、この結果か
ら、ドップラー追尾手段５０８でドップラー周波数の時
間変化を追尾し、追尾結果を用いて、位相補償量算出手
段５１０で位相補償量ｐＴ０（ｈ）を得るまでの処理は
従来の技術と同一である。

【０１３５】前処理位相補償手段１６１では、位相補償
量ｐＴ０（ｈ）を用いて、データ列ｄ００（ｈ）の位相
補償を行ない、データ列ｄ０（ｈ）を得る。すなわち、
ここまでの処理は、従来の技術に従って位相補償を行な
ったことになる。従来の技術では、前述の原因により位
相補償の誤差が発生するが、各反射点のドップラー周波
数の広がりを小さくする効果はあると考えられる。すな
わち、以上の処理を行なうことにより、各反射点の信号
を周波数で分離することが可能となる。以下、中央区分
データ列１２１から二次位相補償量算出手段１１５まで
の処理は実施の形態５と同一である。ここで、二次位相
補償量算出手段１１５の出力をｐＴ１（ｈ）とする。位
相補償量総和手段１３４では、位相補償量算出手段５１
０の出力ｐＴ０（ｈ）と二次位相補償量算出手段１１５
の出力ｐＴ１（ｈ）の和を算出し、これを位相補償量ｐ
Ｔ（ｈ）として出力する。

【０１３６】本実施の形態では、注目するレンジビンに
同程度の反射強度の反射点が複数存在する場合に、従来
の技術の一部を用いて二次の位相変化の予備的な補償を
行なうことにより、各反射点の信号の周波数による分離
をより行ないやすいようにし、その上で、ローパスフィ
ルタで、単一の反射点の位相変化のみを取り出すので、
各点の干渉の影響で位相補償量決定値に誤差が生じる問
題を回避できるという利点がある。

【０１３７】実施の形態７．図１２は位相補償回路の実
施の一形態を示す図である。図１２において、１７１は
データ列抽出手段、１７２は二次位相変化量算出回路、
１７３は平均二次位相補償量算出手段を示す。７、５１
１は、図１８と同一である。図１３は、二次位相変化量
算出回路の構成を示す図である。図１３において、１７
４は二次位相変化量算出手段である。１１１、１１２、
１１３、１１４は図１と、１２１は図４と、それぞれ同
一である。

【０１３８】次に図１２、図１３を用いて、本実施の形
態の内容を説明する。データ列抽出手段１７１では、レ
ンジ補償後のレンジプロフィールのヒストリｖ２（ｈ、
ｒ）から、Ｋ個のレンジビンのデータ列を抽出し、それ
ぞれ、ｄ０１（ｈ）、ｄ０２（ｈ）、…、ｄ０Ｋ（ｈ）
として出力する。二次位相変化量算出回路１７２では、
中央区分データ列算出手段１２１から位相アンラップ手
段１１４までを用いて、実施の形態２で示したのと同じ
処理で、入力したデータ列ｄ０（ｈ）の位相アンラップ
後の位相ｐｄｕ１（ｈ）を得る。二次位相変化量算出手
段１７４では、二次元の最小二乗法を用いて、時間に対
する二次の位相変化の係数であるａ２を算出し、これを
出力する。

【０１３９】ｄ０１（ｈ）、ｄ０２（ｈ）、…、ｄ０Ｋ
（ｈ）のそれぞれのデータ列に対して上記の処理を適用
することにより、それぞれのデータ列に対する二次の位
相変化の係数ａ２１、ａ２２、…、ａ２Ｋを得ることが
できる。これらＫ個のデータ列はいずれも同じ目標から
の反射信号であるので、二次の位相変化の係数も同じ値
になるはずである。平均二次位相補償量算出手段１７３
では、これら得られた係数ａ２ｋを次式により平均し、
ａ２Ｔを算出する。

【０１４０】

【数２１】

【０１４１】得られた係数ａ２Ｔを式（１４）のａ２に
代入して位相補償量ｐＴ（ｈ）を得ることができる。

【０１４２】すなわち、本実施の形態では、複数のレン
ジビンで、目標の非線形な運動をそれぞれ推定し、これ
を平均して位相補償量を決定するので、補償の精度が向
上する。

【０１４３】実施の形態８．図１４は位相補償回路の実
施の一形態を示す図である。図１４において、１８１は
棄却型平均二次位相補償量算出手段である。７、５１１
は、図１８と１７２は、図１２と同一である。図１５
は、本実施の形態の処理内容を説明するための図であ
る。

【０１４４】次に、図１４、図１５を用いて、本実施の
形態の処理内容を説明する。レンジ補償後のレンジプロ
フィールのヒストリｖ２（ｈ、ｒ）について、データ列
抽出手段１７１でＫ個のレンジビンのデータ列ｄ０ｋ
（ｈ）を抽出し、それぞれのデータごとに、二次位相変
化量算出回路１７２で、二次の位相変化量ａ２ｋを算出
する処理は実施の形態７と同一である。

【０１４５】棄却型平均二次位相補償量算出手段１８１
では、まず式（２１）により、平均値ａ２Ｔを計算す
る。次に、次式により、ａ２ｋの標準偏差σを計算す
る。

【０１４６】

【数２２】

【０１４７】次にａ＜ａ２Ｔ─ασ、ａ＞ａ２Ｔ＋ασ
を棄却域として設定する。ここでαは、適当な定数を
選択する。棄却域に入った数値を棄却する。すなわち、
平均値よりある程度離れた数値は、二次の位相変化量の
推定に失敗したと判断する。残った数値を平均して、ａ
２ｋの平均値を算出する。

【０１４８】例えば図１５の例では、５つのデータａ１
１〜ａ１５が入力されており、このうちのａ１１が棄却
域に入ったのでこれを棄却し、ａ１２〜ａ１５の平均値
から、目標の平均二次位相変化量を計算する。得られた
平均二次位相変化量から、位相補償量ｐＴ（ｈ）を計算
し、これを出力する。

【０１４９】本実施の形態では、上記のようにまず、複
数のレンジビンで位相の二次変化量をそれぞれ推定し
て、これらの推定結果から、二次の位相変化量推定の成
功、失敗の判断を行ない、失敗と判断されたデータにつ
いては棄却して、残った推定値を平均して、位相補償量
を決定するので、同一レンジビン上の複数の反射点の存
在や、受信機雑音の影響で、位相アンラップの失敗など
が生じて、位相補償誤差が発生した場合にでも、影響を
受けにくいという利点がある。

【０１５０】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。

【０１５１】

【０１５２】この発明における位相補償回路は、移動す
る目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を
受信して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に
伴う前記反射波の位相の変化を補償する位相補償回路で
あって、前記反射波の受信信号列から特定のレンジビン
のデータ列を取り出すレンジビン決定手段と、前記レン
ジビン決定手段によって取り出されたデータ列から位相
の時間変化を算出し、この算出した位相の時間変化の
内、位相の折り返しを除去する位相アンラップ手段と、
前記位相アンラップ手段によって位相の折り返しが除去
された位相の時間変化を示すデータに最小二乗法を用い
たフィッティングを行い、前記位相の時間変化の二次以
上の変化成分を検出し、この検出結果から前記二次以上
の変化成分を低減させる位相補償量を算出する位相補償
量算出手段と、前記位相補償量算出手段によって得られ
た位相補償量に応じて前記反射波の受信信号列を補償す
る位相補償手段とを有するため、位相の折り返しによっ
て生じる位相補償量の算出誤差を低減し、精度良く位相
補償量を算出することができる。

【０１５３】さらに、前記レンジビン決定手段によって
取り出されたデータ列の周波数分布を算出する周波数分
布算出手段と、前記周波数分布算出手段によって算出さ
れた前記周波数分布に基づいて、注目する周波数ビンを
決定する注目周波数ビン決定手段と、前記注目周波数ビ
ン決定手段によって決定された周波数ビンの周波数値を
０に近づけるよう、前記レンジビン決定手段によって取
り出されたデータ列に対して線形な位相補償を行う線形
位相補償手段とを有し、前記位相アンラップ手段は、前
記線形位相補償手段によって位相補償されたデータ列か
ら位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間変
化の内、位相の折り返しを除去するため、位相の時間変
化を緩やかにすることができ、位相補償の精度を向上さ
せることができる。

【０１５４】

【０１５５】さらに、前記レンジビン決定手段によって
取り出されたレンジビンのデータ列の内、一部のデータ
列を抽出する区分データ列抽出手段とを有し、前記位相
アンラップ手段は、前記区分データ列抽出手段によって
抽出されたデータ列から位相の時間変化を算出し、この
算出した位相の時間変化の内、位相の折り返しを除去す
るため、位相の時間変化が緩やかな区分データを取り出
して位相アンラップを行うことが可能となり、したがっ
て、位相アンラップの精度が向上する。

【０１５６】さらに、前記線形位相補償手段によって位
相補償されたデータ列の中から、特定の周波数以外の信
号成分を除去するフィルタとを有し、前記位相アンラッ
プ手段は、前記フィルタによって信号成分が除去された
データ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位
相の時間変化の内、位相の折り返しを除去するため、同
一レンジビンに複数の反射点が存在する場合に各反射点
の干渉の影響で位相補償の精度が劣化するのを防止する
ことができる。

【０１５７】さらに、前記レンジビン決定手段は複数の
レンジビンのデータ列を取り出し、前記位相補償量算出
手段は前記複数のレンジビンのデータ列ごとに位相補償
量を算出し、前記位相補償量算出手段によって複数のレ
ンジビンごとに算出された複数の位相補償量に基づき、
位相補償量を修正する位相補償量修正手段を有し、前記
位相補償手段は、前記位相補償量修正手段によって修正
された位相補償量に基づき、前記反射波の受信信号列を
補償するため、位相補償誤差の大きいレンジビンの影響
を低減できるので、受信データ列全体を位相補償するの
に適した位相補償量を算出することができる。

【０１５８】また、前記位相補償量修正手段は、前記複
数のレンジビンごとに算出された位相補償量の平均値を
適切な位相補償量とするため、位相補償誤差の大きいレ
ンジビンの影響を低減できるので、受信データ列全体を
位相補償するのに適した位相補償量を簡単に算出するこ
とができる。

【０１５９】さらに、前記位相補償量修正手段は、前記
複数のレンジビンごとに算出された複数の位相補償量の
分布の内、この分布の棄却領域に含まれる位相補償量を
棄却し、棄却後に残された位相補償量の平均値を適切な
位相補償量とするため、位相補償量に誤差が生じた場合
であっても、この誤差によって受信データ全体の位相補
償量が影響を受けるのを防止することができる。

【０１６０】この発明におけるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信手段によって
受信された受信信号列から特定のレンジビンのデータ列
を取り出すレンジビン決定手段と、前記レンジビン決定
手段によって取り出されたデータ列から位相の時間変化
を算出し、この算出した位相の時間変化の内、位相の折
り返しを除去する位相アンラップ手段と、前記位相アン
ラップ手段によって位相の折り返しが除去された位相の
時間変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッティ
ングを行い、前記位相の時間変化の二次以上の変化成分
を検出し、この検出結果から前記二次以上の変化成分を
低減させる位相補償量を算出する位相補償量算出手段
と、前記位相補償量算出手段によって得られた位相補償
量に応じ、前記受信手段によって受信された受信信号列
を補償する位相補償手段とを有するため、従来のように
区分周波数分析を行う必要がなくなり、区分周波数分析
を行うことによって生じていた追尾誤差を低減するレー
ダ装置を得ることができる。

【０１６１】この発明における位相補償方法は、移動す
る目標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を
受信して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に
伴う前記反射波の位相の変化を補償する位相補償方法で
あって、前記反射波の受信信号列から特定のレンジビン
のデータ列を取り出すレンジビン決定ステップと、前記
レンジビン決定ステップによって取り出されたデータ列
から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間
変化の内、位相の折り返しを除去する位相アンラップス
テップと、前記位相アンラップステップによって位相の
折り返しが除去された位相の時間変化を示すデータに最
小二乗法を用いたフィッティングを行い、前記位相の時
間変化の二次以上の変化成分を検出し、この検出結果か
ら前記二次以上の変化成分を低減させる位相補償量を算
出する位相補償量算出ステップと、前記位相補償量算出
ステップによって得られた位相補償量に応じて前記反射
波の受信信号列を補償する位相補償ステップとを有する
ため、従来のように区分周波数分析を行う必要がなくな
り、区分周波数分析を行うことによって生じていた追尾
誤差を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１における位相補償回路
の構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１における処理の内容を
説明する図である。

【図３】この発明の実施の形態１における位相アンラッ
プ手段の処理内容を示す図である。

【図４】この発明の実施の形態２における位相補償量決
定回路の構成図である。

【図５】この発明の実施の形態２における処理の内容を
説明する図である。

【図６】この発明の実施の形態３における位相補償量決
定回路の構成図である。

【図７】この発明の実施の形態３における処理の内容を
説明する図である。

【図８】この発明の実施の形態４における位相補償量決
定回路の構成図である。

【図９】この発明の実施の形態５における位相補償量決
定回路の構成図である。

【図１０】この発明の実施の形態５における処理の内容
を説明する図である。

【図１１】この発明の実施の形態６における位相補償量
決定回路の構成図である。

【図１２】この発明の実施の形態７における位相補償量
決定回路の構成図である。

【図１３】この発明の実施の形態７における二次位相変
化量算出回路の構成図である。

【図１４】この発明の実施の形態８における位相補償回
路の構成図である。

【図１５】この発明の実施の形態８における棄却型平均
二次位相補償量算出手段の処理内容を説明する図であ
る。

【図１６】 従来のレーダ装置のブロック構成図であ
る。

【図１７】 従来のレーダ装置のレンジ補償を実現する
ための構成図である。

【図１８】 従来のレーダ装置の位相補償を実現するた
めの構成図である。

【図１９】 回転運動を行なう目標を観測するジオメト
リである。

【図２０】 ＩＳＡＲ画像の一例である。

【図２１】 並進運動を行なう目標を観測するジオメト
リである。

【図２２】 レンジプロフィールのヒストリの最大振幅
検出結果の一例である。

【図２３】 レンジ補償処理を施した後のレンジプロフ
ィールのヒストリにおける最大振幅検出結果の一例であ
る。

【図２４】 区分周波数分析手段の処理内容を説明する
図である。

【図２５】 区分周波数分布のヒストリの最大振幅検出
結果の一例である。

【符号の説明】

１ 送信機、２ 送受切換器、３ 送受信アンテナ、４
受信機、５ レンジ圧縮手段、６ レンジ補償回路、
７ 位相補償回路、８ クロスレンジ圧縮手段、９ モ
ニタ・テレビ、１１１ ＦＦＴ手段、１１２ 振幅最大
周波数探索手段、１１３ 第一段位相補償手段、１１４
位相アンラップ手段、１１５ 二次位相補償量算出手
段、１１６ 位相補償量決定回路、１２１ 中央区分デ
ータ列抽出手段、１３１ 第二段位相アンラップ手段、
１３２ 第二段二次位相補償量算出手段、１３３ 第二
段位相補償手段、１３４ 位相補償量総和手段、１４１
多次位相補償量算出手段、１５１ ローパスフィルタ、
１６１ 前処理位相補償手段、１７１ データ列抽出手
段、１７２ 二次位相変化量算出回路、１７３平均二次
位相補償量算出手段、１７４ 二次位相変化量算出手
段、１８１ 棄却型平均二次位相補償量算出手段、５０
１ レンジ追尾手段、５０２ 振幅最大レンジビン検出
回路、５０３ 平滑化回路、５０４ レンジ補償量算出
手段、５０５ レンジ補償手段、５０６ 注目レンジビ
ン決定手段、５０７ 区分周波数分析手段、５０８ ド
ップラー追尾手段、５０９ 振幅最大周波数検出回路、
５１０ 位相補償量算出手段、５１１ 位相補償手段、
５２０ 目標、５２１ レーダ装置、５２２ 目標のＩ
ＳＡＲ画像、５３０ 注目レンジビンの受信信号列、５
３１ 区分周波数分布のヒストリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−82257（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−230039（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−29528（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する目標に対して電波を送信し、前
   記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るた
   め、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を補
   償する位相補償回路であって、 前記反射波の受信信号列から特定のレンジビンのデータ
   列を取り出すレンジビン決定手段と、 前記レンジビン決定手段によって取り出されたデータ列
   から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間
   変化の内、位相の折り返しを除去する位相アンラップ手
   段と、 前記位相アンラップ手段によって位相の折り返しが除去
   された位相の時間変化を示すデータに最小二乗法を用い
   たフィッティングを行い、前記位相の時間変化の二次以
   上の変化成分を検出し、この検出結果から前記二次以上
   の変化成分を低減させる位相補償量を算出する位相補償
   量算出手段と、 前記位相補償量算出手段によって得られた位相補償量に
   応じて前記反射波の受信信号列を補償する位相補償手段
   とを有することを特徴とする位相補償回路。
2. 【請求項２】 前記レンジビン決定手段によって取り出
   されたデータ列の周波数分布を算出する周波数分布算出
   手段と、 前記周波数分布算出手段によって算出された前記周波数
   分布に基づいて、注目する周波数ビンを決定する注目周
   波数ビン決定手段と、 前記注目周波数ビン決定手段によって決定された周波数
   ビンの周波数値を０に近づけるよう、前記レンジビン決
   定手段によって取り出されたデータ列に対して線形な位
   相補償を行う線形位相補償手段とを有し、 前記位相アンラップ手段は、前記線形位相補償手段によ
   って位相補償されたデータ列から位相の時間変化を算出
   し、この算出した位相の時間変化の内、位相の折り返し
   を除去することを特徴とする請求項１記載の位相補償回
   路。
3. 【請求項３】 前記レンジビン決定手段によって取り出
   されたレンジビンのデータ列の内、一部のデータ列を抽
   出する区分データ列抽出手段とを有し、 前記位相アンラップ手段は、前記区分データ列抽出手段
   によって抽出されたデータ列から位相の時間変化を算出
   し、この算出した位相の時間変化の内、位相の 折り返し
   を除去することを特徴とする請求項１記載の位相補償回
   路。
4. 【請求項４】 移動する目標に対して電波を送信し、前
   記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るた
   め、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を補
   償する位相補償回路であって、前記反射波の受信信号列から特定のレンジビンのデータ
   列を取り出すレンジビン決定手段と、 前記レンジビン決定手段によって取り出された レンジビ
   ンのデータ列の内、一部のデータ列を抽出する区分デー
   タ列抽出手段と、 前記区分データ列抽出手段によって抽出されたデータ列
   から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間
   変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッティング
   を行い、前記位相の時間変化の２次以上の変化成分を検
   出し、この検出結果から前記二次以上の変化成分を低減
   させる位相補償量を算出する第１位相補償量算出手段
   と、 前記第１位相補償量算出手段によって算出された位相補
   償量に応じて前記レンジビン決定手段によって取り出さ
   れたデータ列を補償する第１位相補償手段と、 前記第１位相補償手段によって位相補償された後のデー
   タ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の
   時間変化を示すデータに最小二乗法を用いたフィッティ
   ングを行い、前記前記位相の時間変化の二次以上の変化
   成分を検出し、この検出結果から前記二次以上の変化成
   分を低減させる位相補償量を算出する第２位相補償量算
   出手段と、 前記第１位相補償量算出手段によって得られた位相補償
   量及び前記第２位相補償量算出手段によって得られた位
   相補償量とに基づき、前記反射波の受信信号列を補償す
   る第２位相補償手段とを有することを特徴とする位相補
   償回路。
5. 【請求項５】 前記線形位相補償手段によって位相補償
   されたデータ列の中から、特定の周波数以外の信号成分
   を除去するフィルタとを有し、前記位相アンラップ手段は、前記フィルタによって信号
   成分が除去されたデータ列から位相の時間変化を算出
   し、この算出した位相の時間変化の内、位相の折り返し
   を除去する ことを特徴とする請求項２記載の位相補償回
   路。
6. 【請求項６】 前記レンジビン決定手段は複数のレンジ
   ビンのデータ列を取り出し、前記位相補償量算出手段は
   前記複数のレンジビンのデータ列ごとに位相補償量を算
   出し、 前記位相補償量算出手段によって複数のレンジビンごと
   に算出された複数の位相補償量に基づき、位相補償量を
   修正する位相補償量修正手段を有し、 前記位相補償手段は、前記位相補償量修正手段によって
   修正された位相補償量に基づき、前記反射波の受信信号
   列を補償することを特徴とする請求項１記載の位相補償
   回路。
7. 【請求項７】 前記位相補償量修正手段は、前記複数の
   レンジビンごとに算出された位相補償量の平均値を適切
   な位相補償量とすることを特徴とする請求項６記載の位
   相補償回路。
8. 【請求項８】 前記位相補償量修正手段は、前記複数の
   レンジビンごとに算出された複数の位相補償量の分布の
   内、この分布の棄却領域に含まれる位相補償量を棄却
   し、棄却後に残された位相補償量の平均値を適切な位相
   補償量とすることを特徴とする請求項６記載の位相補償
   回路。
9. 【請求項９】 移動する目標に対して電波を送信する送
   信手段と、 前記目標からの反射波を受信する受信手段と、 前記受信手段によって受信された受信信号列から特定の
   レンジビンのデータ列を取り出すレンジビン決定手段
   と、 前記レンジビン決定手段によって取り出されたデータ列
   から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の時間
   変化の内、位相の折り返しを除去する位相アンラップ手
   段と、 前記位相アンラップ手段によって位相の折り返しが除去
   された位相の時間変化を示すデータに最小二乗法を用い
   たフィッティングを行い、前記位相の時間変化の二次以
   上の変化成分を検出し、この検出結果から 前記二次以上
   の変化成分を低減させる位相補償量を算出する位相補償
   量算出手段と、 前記位相補償量算出手段によって得られた位相補償量に
   応じ、前記受信手段によって受信された受信信号列を補
   償する位相補償手段とを有することを特徴とするレーダ
   装置。
10. 【請求項１０】 移動する目標に対して電波を送信し、
    前記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得る
    ため、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を
    補償する位相補償方法であって、 前記反射波の受信信号列から特定のレンジビンのデータ
    列を取り出すレンジビン決定ステップと、 前記レンジビン決定ステップによって取り出されたデー
    タ列から位相の時間変化を算出し、この算出した位相の
    時間変化の内、位相の折り返しを除去する位相アンラッ
    プステップと、 前記位相アンラップステップによって位相の折り返しが
    除去された位相の時間変化を示すデータに最小二乗法を
    用いたフィッティングを行い、前記位相の時間変化の二
    次以上の変化成分を検出し、この検出結果から 前記二次
    以上の変化成分を低減させる位相補償量を算出する位相
    補償量算出ステップと、 前記位相補償量算出ステップによって得られた位相補償
    量に応じて前記反射波の受信信号列を補償する位相補償
    ステップとを有することを特徴とする位相補償方法。