JP3770176B2 - レーダ信号処理装置 - Google Patents
レーダ信号処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3770176B2 JP3770176B2 JP2002045744A JP2002045744A JP3770176B2 JP 3770176 B2 JP3770176 B2 JP 3770176B2 JP 2002045744 A JP2002045744 A JP 2002045744A JP 2002045744 A JP2002045744 A JP 2002045744A JP 3770176 B2 JP3770176 B2 JP 3770176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- frequency
- phase
- radar
- phase correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、高分解能レーダ装置のレーダ信号処理装置における目標受信信号の位相ずれの補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は高分解能レーダ装置のレーダ信号処理装置の構成図であり、図中、１はレーダ装置から入力された目標受信信号を内部で処理できるデータ形式に変換するデータインタフェース部、２はデータインタフェース部１で変換された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮部、３はパルス圧縮部２でパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正部、４は距離補正部３で補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部、５は位相補正部４で補正された目標受信信号のドップラ周波数を分離する周波数分析部、６は周波数分析部５で周波数分析された目標受信信号の周波数スペクトルを画像データに変換する検波部、７は検波部６で得られた画像データと表示器のインタフェースを調整し表示画像データを生成する表示器インタフェース部、ＳＭはレーダ装置から入力された目標受信信号、ＲＳは距離補正部３で時間による距離ずれが補正された目標受信信号、ＲＧはレーダと目標重心との初期距離、ＲＤは位相補正部４で時間による位相ずれが補正された目標受信信号、Ｄは表示画像データである。
【０００３】
図１１は図１０のレーダ信号処理装置における従来の位相補正部４の構成図であり、図中、ＲＳ、ＲＧ、ＲＤ及び４は図１０と同じであり、８は距離補正部３より出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧを格納するバッファ回路、９はバッファ回路８より出力されたレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、１０は区分周波数分析回路９で得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、１１は振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を平滑化する平滑化回路、１２は平滑化回路１１で平滑化された基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、１３は位相補正量算出回路１２で算出された位相補正量を用いてバッファ回路８より出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、ＧＳはレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号である。
【０００４】
次に、動作について説明する。レーダ装置から入力された目標受信信号ＳＭはデータインタフェース部１で内部で処理できるデータ形式に変換され、パルス圧縮部２でパルス圧縮された後、距離補正部３で時間による距離ずれを補正し、目標受信信号ＲＳとして位相補正部４に出力する。また、距離補正部３ではレーダと目標重心との初期距離ＲＧを算出し、位相補正部４に出力する。位相補正部４では時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧを用いて目標受信信号ＲＳの時間による位相ずれを補正し、目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５に出力する。
【０００５】
この目標受信信号ＲＤは周波数分析部５で周波数分析されることによって周波数スペクトルに変換され、検波部６で画像データに変換された後、表示器インタフェース部７で表示器とのインタフェースを調整し、表示画像データＤとして出力される。
【０００６】
次に、位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【０００７】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、平滑化回路１１に出力される。平滑化回路１１では基準点周波数の時間方向に対する軌跡を平滑化し、平滑化された軌跡から位相補正量算出回路１２で位相補正量を算出する。
【０００８】
位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【０００９】
更に、位相補正部４を図１２を用いて説明する。図１２は位相補正部４の処理方法を示した図である。時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳをSi,j （ここで、ｉはレンジビン番号、ｊはパルスヒット番号、ｉ，ｊは自然数である。）、レーダと目標重心との初期距離ＲＧの存在するレンジビン番号をｒと定義するとレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳはSr,jと表され、図１２（ａ）のような波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析回路９で時間方向（パルスヒット方向）に小区間で周波数分析を行うと図１２（ｂ）のような波形が得られ、周波数fmと振幅Am kの関係（ここで、ｋは区分周波数分析番号、ｍは周波数ビン番号、ｋ，ｍは自然数である。）は“式１”で表される。
【００１０】
【数１】
【００１１】
振幅値最大検出回路１０で各区分周波数分析番号ｋに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準点周波数fkの関係は図１２（ｃ）のプロットのようになる。平滑化回路１１で図１２（ｃ）のプロットに対し、平滑化を行うと図１２（ｃ）の実線のような波形が得られ、時間tkと周波数f' kの関係は“式２”で表される。
【００１２】
【数２】
【００１３】
位相補正量算出回路１２では、位相補正量Wjを“式３”で算出する。
【００１４】
【数３】
【００１５】
位相補正回路１３では、Si,j の位相を位相補正量Wjを用いて“式４”で補正する。但し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤをS'i,j と定義する。
【００１６】
【数４】
【００１７】
【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信号処理装置では、区分周波数分析後の周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合、検出した基準点周波数がふらついて正確な位相補正量を算出することができず、画像がぼけたり、にじんだりするという課題があった。
【００１８】
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので、検出した基準点周波数がふらついて正確な位相補正量を算出することができず、画像がぼけたり、にじんだりするということを防止するレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換手段、上記座標変換手段により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出手段、上記線成分抽出手段によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換手段とにより構成したものである。
【００２０】
第２の発明によるレーダ信号処理装置は、第１の発明において上記位相補正手段に、上記逆座標変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２１】
第３の発明によるレーダ信号処理装置は、第１の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換回路、上記座標変換回路により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、上記線成分抽出回路によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路、上記逆座標変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２２】
第４の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ変換手段により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出手段、上記射影軌跡交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換手段とにより構成したものである。
【００２３】
第５の発明によるレーダ信号処理装置は、第４の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２４】
第６の発明によるレーダ信号処理装置は、第４の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ変換回路により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出回路、上記射影軌跡交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２５】
第７の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換手段により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出手段、上記直線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換手段とにより構成したものである。
【００２６】
第８の発明によるレーダ信号処理装置は、第７の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２７】
第９の発明によるレーダ信号処理装置は、第７の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換回路により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出回路、上記直線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２８】
第１０の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換手段により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出手段、上記曲線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換手段とにより構成したものである。
【００２９】
第１１の発明によるレーダ信号処理装置は、第１０の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００３０】
第１２の発明によるレーダ信号処理装置は、第１０の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出回路、上記曲線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、図１０に示すレーダ信号処理装置におけるこの発明の位相補正部の実施の一形態を示すものである。図において、４、ＲＳ、ＲＧ及びＲＤは図１０及び図１１と同じである。また、図において、８、９、１０、１２、１３及びＧＳは図１１と同じである。１４は振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換回路、１５は座標変換回路１４により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、１６は線成分抽出回路１５によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路である。
【００３２】
次に、上記図１のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００３３】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡を座標変換回路１４へ出力する。
【００３４】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、座標変換回路１４でパラメータ空間に射影され、線成分抽出回路１５において軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で抽出される。パラメータ空間上で抽出された線成分は逆座標変換回路１６で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００３５】
位相補正量算出回路１２では、上記で抽出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００３６】
次に、上記図１のように構成された位相補正部４を図１２、図５及び図６を用いて説明する。図１２は位相補正部４の処理方法、図５は振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を表した図、図６は座標変換回路、線成分抽出回路及び逆座標変換回路の動作を示した図である。
【００３７】
時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳをSi,j （ここで、ｉはレンジビン番号、ｊはパルスヒット番号、ｉ，ｊは自然数である。）、レーダと目標重心との初期距離ＲＧの存在するレンジビン番号をｒと定義するとレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳはSr,jと表され、図１２（ａ）のような波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析回路９で時間方向（パルスヒット方向）に小区間で周波数分析を行うと図１２（ｂ）のような波形が得られ、周波数fmと振幅Am kの関係（ここで、ｋは区分周波数分析番号、ｍは周波数ビン番号、ｋ，ｍは自然数である。）は“式１”で表される。
【００３８】
振幅値最大検出回路１０で各区分周波数分析番号ｋに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準点周波数fkの関係は図１２（ｃ）のプロットのようになる。但し、区分周波数分析後の周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合、検出した基準点周波数がふらつくため、図１２（ｃ）に示した基準点周波数のプロットは図５のような軌跡を描くことになる。
【００３９】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式５”とすると、線成分は図６（ａ）のように表される。
【００４０】
【数５】
【００４１】
ここで、座標変換回路１４において、図５の軌跡上の点群を座標変換すると、図６（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の一点に射影されるので、この点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を線成分抽出回路１５で抽出する。
【００４２】
次に、逆座標変換回路１６において、線成分抽出回路１５で抽出した点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影すると、図６（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式６”を用いて求めることができる。
【００４３】
【数６】
【００４４】
位相補正量算出回路１２では、位相補正量Wjを“式３”で算出する。
【００４５】
位相補正回路１３では、Si,j の位相を位相補正量Wjを用いて“式４”で補正する。但し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤをS'i,j と定義する。
【００４６】
実施の形態２．
図２に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ変換回路１７、射影軌跡交点検出回路１８及びＨｏｕｇｈ逆変換回路１９に置き換えている。
【００４７】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。
【００４８】
次に、上記図２のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００４９】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換回路１７へ出力する。
【００５０】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ変換回路１７でパラメータ空間に射影され、射影軌跡交点検出回路１８において射影された射影軌跡の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ逆変換回路１９で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００５１】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００５２】
次に、上記図２のように構成された位相補正部４を図５及び図７を用いて説明する。図７はＨｏｕｇｈ変換回路、射影軌跡交点検出回路及びＨｏｕｇｈ逆変換回路の動作を示した図である。
【００５３】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式５”とすると、線成分は図７（ａ）のように表される。
【００５４】
ここで、Ｈｏｕｇｈ変換回路１７において、図５の軌跡上の点群を“式７”を用いてＨｏｕｇｈ変換すると、図７（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の射影軌跡に射影される。これら射影軌跡の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、射影軌跡交点検出回路１８において、この交点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を検出する。
【００５５】
【数７】
【００５６】
次に、Ｈｏｕｇｈ逆変換回路１９において、射影軌跡交点検出回路１８で検出した交点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)をＨｏｕｇｈ逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図７（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式８”を用いて求めることができる。
【００５７】
【数８】
【００５８】
実施の形態３．
図３に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ直線変換回路２０、直線群交点検出回路２１及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路２２に置き換えている。
【００５９】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ直線を用いて座標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可能になる。
【００６０】
次に、上記図３のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００６１】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換回路２０へ出力する。
【００６２】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ直線変換回路２０でパラメータ空間に射影され、直線群交点検出回路２１において射影された直線群の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ直線逆変換回路２２で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００６３】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００６４】
次に、上記図３のように構成された位相補正部４を図５及び図８を用いて説明する。図８はＨｏｕｇｈ直線変換回路、直線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路の動作を示した図である。
【００６５】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式９”とすると、線成分は図８（ａ）のように表される。
【００６６】
【数９】
【００６７】
ここで、Ｈｏｕｇｈ直線変換回路２０において、図５の軌跡上の点群を“式１０”を用いてＨｏｕｇｈ直線変換すると、図８（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の直線群に射影される。これら直線群の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、直線群交点検出回路２１において、この交点Ｐ(ｕ0,ｖ0)を検出する。
【００６８】
【数１０】
【００６９】
次に、Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路２２において、直線群交点検出回路２１で検出した交点Ｐ(ｕ0,ｖ0)をＨｏｕｇｈ直線逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図８（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式１１”を用いて求めることができる。
【００７０】
【数１１】
【００７１】
実施の形態４．
図４に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ曲線変換回路２３、曲線群交点検出回路２４及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５に置き換えている。
【００７２】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ曲線を用いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。
【００７３】
次に、上記図４のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００７４】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換回路２３へ出力する。
【００７５】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路２３でパラメータ空間に射影され、曲線群交点検出回路２４において射影された曲線群の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００７６】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００７７】
次に、上記図４のように構成された位相補正部４を図５及び図９を用いて説明する。図９はＨｏｕｇｈ曲線変換回路、曲線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路の動作を示した図である。
【００７８】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式９”とすると、線成分は図９（ａ）のように表される。
【００７９】
ここで、Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路２３において、図５の軌跡上の点群を“式１２”を用いてＨｏｕｇｈ曲線変換すると、図９（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の曲線群に射影される。これら曲線群の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、曲線群交点検出回路２４において、この交点Ｐ(θ0,ρ0)を検出する。
【００８０】
【数１２】
【００８１】
“式１２”を用いたＨｏｕｇｈ曲線変換を行えば、曲線群交点検出回路２４において、θを−π[radian]からπ[radian]（或いは０[radian]から２π[radian]）まで、ρを−（ｔ＋Ｆ'(ｔ)）からｔ＋Ｆ'(ｔ)まで検索して、曲線群の交点を検出すればよい。このように、曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。
【００８２】
次に、Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５において、曲線群交点検出回路２４で検出した交点Ｐ(θ0,ρ0)をＨｏｕｇｈ曲線逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図９（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式１３”を用いて求めることができる。但し、“式１３”はcosθ0及びsinθ0の値が共に０でない場合のみ有効である。
【００８３】
【数１３】
【００８４】
“式１３”において、cosθ0の値が０で、かつsinθ0の値が０でない場合には、“式１３”の代りに“式１４”を用いる。
【００８５】
【数１４】
【００８６】
“式１３”において、sinθ0の値が０で、かつcosθ0の値が０でない場合には、“式１３”の代りに“式１５”を用いる。
【００８７】
【数１５】
【００８８】
【発明の効果】
第１から第３の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分を座標変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００８９】
また、第４から第６の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００９０】
第７から第９の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ直線を用いて座標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可能になる。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００９１】
また、第１０から第１２の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ曲線を用いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す位相補正部の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２を示す位相補正部の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３を示す位相補正部の構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４を示す位相補正部の構成図である。
【図５】 振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を表す図である。
【図６】 座標変換回路、線成分抽出回路及び逆座標変換回路の動作を示す図である。
【図７】 Ｈｏｕｇｈ変換回路、射影軌跡交点検出回路及びＨｏｕｇｈ逆変換回路の動作を示す図である。
【図８】 Ｈｏｕｇｈ直線変換回路、直線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路の動作を示す図である。
【図９】 Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路、曲線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路の動作を示す図である。
【図１０】 高分解能レーダ装置におけるレーダ信号処理装置の構成図である。
【図１１】 従来の位相補正部の構成図である。
【図１２】 位相補正部の処理方法を示す図である。
【符号の説明】
１ データインタフェース部、 ２ パルス圧縮部、 ３ 距離補正部、 ４位相補正部、 ５ 周波数分析部、 ６ 検波部、 ７ 表示器インタフェース部、 ８ バッファ回路、 ９ 区分周波数分析回路、 １０ 振幅値最大検出回路、 １１ 平滑化回路、 １２ 位相補正量算出回路、 １３ 位相補正回路、 １４ 座標変換回路、 １５ 線成分抽出回路、 １６ 逆座標変換回路、 １７ Ｈｏｕｇｈ変換回路、 １８ 射影軌跡交点検出回路、 １９ Ｈｏｕｇｈ逆変換回路、 ２０ Ｈｏｕｇｈ直線変換回路、 ２１ 直線群交点検出回路、 ２２ Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路、 ２３ Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路、 ２４ 曲線群交点検出回路、 ２５ Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路。
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、高分解能レーダ装置のレーダ信号処理装置における目標受信信号の位相ずれの補正に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は高分解能レーダ装置のレーダ信号処理装置の構成図であり、図中、１はレーダ装置から入力された目標受信信号を内部で処理できるデータ形式に変換するデータインタフェース部、２はデータインタフェース部１で変換された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮部、３はパルス圧縮部２でパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正部、４は距離補正部３で補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部、５は位相補正部４で補正された目標受信信号のドップラ周波数を分離する周波数分析部、６は周波数分析部５で周波数分析された目標受信信号の周波数スペクトルを画像データに変換する検波部、７は検波部６で得られた画像データと表示器のインタフェースを調整し表示画像データを生成する表示器インタフェース部、ＳＭはレーダ装置から入力された目標受信信号、ＲＳは距離補正部３で時間による距離ずれが補正された目標受信信号、ＲＧはレーダと目標重心との初期距離、ＲＤは位相補正部４で時間による位相ずれが補正された目標受信信号、Ｄは表示画像データである。
【０００３】
図１１は図１０のレーダ信号処理装置における従来の位相補正部４の構成図であり、図中、ＲＳ、ＲＧ、ＲＤ及び４は図１０と同じであり、８は距離補正部３より出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧを格納するバッファ回路、９はバッファ回路８より出力されたレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、１０は区分周波数分析回路９で得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、１１は振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を平滑化する平滑化回路、１２は平滑化回路１１で平滑化された基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、１３は位相補正量算出回路１２で算出された位相補正量を用いてバッファ回路８より出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、ＧＳはレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号である。
【０００４】
次に、動作について説明する。レーダ装置から入力された目標受信信号ＳＭはデータインタフェース部１で内部で処理できるデータ形式に変換され、パルス圧縮部２でパルス圧縮された後、距離補正部３で時間による距離ずれを補正し、目標受信信号ＲＳとして位相補正部４に出力する。また、距離補正部３ではレーダと目標重心との初期距離ＲＧを算出し、位相補正部４に出力する。位相補正部４では時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧを用いて目標受信信号ＲＳの時間による位相ずれを補正し、目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５に出力する。
【０００５】
この目標受信信号ＲＤは周波数分析部５で周波数分析されることによって周波数スペクトルに変換され、検波部６で画像データに変換された後、表示器インタフェース部７で表示器とのインタフェースを調整し、表示画像データＤとして出力される。
【０００６】
次に、位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【０００７】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、平滑化回路１１に出力される。平滑化回路１１では基準点周波数の時間方向に対する軌跡を平滑化し、平滑化された軌跡から位相補正量算出回路１２で位相補正量を算出する。
【０００８】
位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【０００９】
更に、位相補正部４を図１２を用いて説明する。図１２は位相補正部４の処理方法を示した図である。時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳをSi,j （ここで、ｉはレンジビン番号、ｊはパルスヒット番号、ｉ，ｊは自然数である。）、レーダと目標重心との初期距離ＲＧの存在するレンジビン番号をｒと定義するとレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳはSr,jと表され、図１２（ａ）のような波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析回路９で時間方向（パルスヒット方向）に小区間で周波数分析を行うと図１２（ｂ）のような波形が得られ、周波数fmと振幅Am kの関係（ここで、ｋは区分周波数分析番号、ｍは周波数ビン番号、ｋ，ｍは自然数である。）は“式１”で表される。
【００１０】
【数１】
振幅値最大検出回路１０で各区分周波数分析番号ｋに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準点周波数fkの関係は図１２（ｃ）のプロットのようになる。平滑化回路１１で図１２（ｃ）のプロットに対し、平滑化を行うと図１２（ｃ）の実線のような波形が得られ、時間tkと周波数f' kの関係は“式２”で表される。
【００１２】
【数２】
位相補正量算出回路１２では、位相補正量Wjを“式３”で算出する。
【００１４】
【数３】
位相補正回路１３では、Si,j の位相を位相補正量Wjを用いて“式４”で補正する。但し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤをS'i,j と定義する。
【００１６】
【数４】
【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信号処理装置では、区分周波数分析後の周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合、検出した基準点周波数がふらついて正確な位相補正量を算出することができず、画像がぼけたり、にじんだりするという課題があった。
【００１８】
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので、検出した基準点周波数がふらついて正確な位相補正量を算出することができず、画像がぼけたり、にじんだりするということを防止するレーダ信号処理装置を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換手段、上記座標変換手段により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出手段、上記線成分抽出手段によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換手段とにより構成したものである。
【００２０】
第２の発明によるレーダ信号処理装置は、第１の発明において上記位相補正手段に、上記逆座標変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２１】
第３の発明によるレーダ信号処理装置は、第１の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換回路、上記座標変換回路により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、上記線成分抽出回路によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路、上記逆座標変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２２】
第４の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ変換手段により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出手段、上記射影軌跡交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換手段とにより構成したものである。
【００２３】
第５の発明によるレーダ信号処理装置は、第４の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２４】
第６の発明によるレーダ信号処理装置は、第４の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ変換回路により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出回路、上記射影軌跡交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２５】
第７の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換手段により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出手段、上記直線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換手段とにより構成したものである。
【００２６】
第８の発明によるレーダ信号処理装置は、第７の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００２７】
第９の発明によるレーダ信号処理装置は、第７の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換回路により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出回路、上記直線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００２８】
第１０の発明によるレーダ信号処理装置は、位相補正手段を、距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換手段により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出手段、上記曲線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換手段とにより構成したものである。
【００２９】
第１１の発明によるレーダ信号処理装置は、第１０の発明において上記位相補正手段に、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段とを具備したものである。
【００３０】
第１２の発明によるレーダ信号処理装置は、第１０の発明において上記位相補正手段を、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出回路、上記曲線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路とにより構成したものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、図１０に示すレーダ信号処理装置におけるこの発明の位相補正部の実施の一形態を示すものである。図において、４、ＲＳ、ＲＧ及びＲＤは図１０及び図１１と同じである。また、図において、８、９、１０、１２、１３及びＧＳは図１１と同じである。１４は振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換回路、１５は座標変換回路１４により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、１６は線成分抽出回路１５によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路である。
【００３２】
次に、上記図１のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００３３】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡を座標変換回路１４へ出力する。
【００３４】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、座標変換回路１４でパラメータ空間に射影され、線成分抽出回路１５において軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で抽出される。パラメータ空間上で抽出された線成分は逆座標変換回路１６で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００３５】
位相補正量算出回路１２では、上記で抽出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００３６】
次に、上記図１のように構成された位相補正部４を図１２、図５及び図６を用いて説明する。図１２は位相補正部４の処理方法、図５は振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を表した図、図６は座標変換回路、線成分抽出回路及び逆座標変換回路の動作を示した図である。
【００３７】
時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳをSi,j （ここで、ｉはレンジビン番号、ｊはパルスヒット番号、ｉ，ｊは自然数である。）、レーダと目標重心との初期距離ＲＧの存在するレンジビン番号をｒと定義するとレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳはSr,jと表され、図１２（ａ）のような波形が得られる。Sr,jに対し、区分周波数分析回路９で時間方向（パルスヒット方向）に小区間で周波数分析を行うと図１２（ｂ）のような波形が得られ、周波数fmと振幅Am kの関係（ここで、ｋは区分周波数分析番号、ｍは周波数ビン番号、ｋ，ｍは自然数である。）は“式１”で表される。
【００３８】
振幅値最大検出回路１０で各区分周波数分析番号ｋに対し、振幅Am kが最大値をとる時の周波数を検出し、それを基準点周波数fkとすると、時間tkと基準点周波数fkの関係は図１２（ｃ）のプロットのようになる。但し、区分周波数分析後の周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合、検出した基準点周波数がふらつくため、図１２（ｃ）に示した基準点周波数のプロットは図５のような軌跡を描くことになる。
【００３９】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式５”とすると、線成分は図６（ａ）のように表される。
【００４０】
【数５】
ここで、座標変換回路１４において、図５の軌跡上の点群を座標変換すると、図６（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の一点に射影されるので、この点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を線成分抽出回路１５で抽出する。
【００４２】
次に、逆座標変換回路１６において、線成分抽出回路１５で抽出した点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影すると、図６（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式６”を用いて求めることができる。
【００４３】
【数６】
位相補正量算出回路１２では、位相補正量Wjを“式３”で算出する。
【００４５】
位相補正回路１３では、Si,j の位相を位相補正量Wjを用いて“式４”で補正する。但し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤをS'i,j と定義する。
【００４６】
実施の形態２．
図２に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ変換回路１７、射影軌跡交点検出回路１８及びＨｏｕｇｈ逆変換回路１９に置き換えている。
【００４７】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。
【００４８】
次に、上記図２のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００４９】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換回路１７へ出力する。
【００５０】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ変換回路１７でパラメータ空間に射影され、射影軌跡交点検出回路１８において射影された射影軌跡の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ逆変換回路１９で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００５１】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００５２】
次に、上記図２のように構成された位相補正部４を図５及び図７を用いて説明する。図７はＨｏｕｇｈ変換回路、射影軌跡交点検出回路及びＨｏｕｇｈ逆変換回路の動作を示した図である。
【００５３】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式５”とすると、線成分は図７（ａ）のように表される。
【００５４】
ここで、Ｈｏｕｇｈ変換回路１７において、図５の軌跡上の点群を“式７”を用いてＨｏｕｇｈ変換すると、図７（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の射影軌跡に射影される。これら射影軌跡の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、射影軌跡交点検出回路１８において、この交点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)を検出する。
【００５５】
【数７】
次に、Ｈｏｕｇｈ逆変換回路１９において、射影軌跡交点検出回路１８で検出した交点Ｐ(ａ0,ｂ0，…,ｃ0)をＨｏｕｇｈ逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図７（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式８”を用いて求めることができる。
【００５７】
【数８】
実施の形態３．
図３に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ直線変換回路２０、直線群交点検出回路２１及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路２２に置き換えている。
【００５９】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ直線を用いて座標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可能になる。
【００６０】
次に、上記図３のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００６１】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換回路２０へ出力する。
【００６２】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ直線変換回路２０でパラメータ空間に射影され、直線群交点検出回路２１において射影された直線群の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ直線逆変換回路２２で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００６３】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００６４】
次に、上記図３のように構成された位相補正部４を図５及び図８を用いて説明する。図８はＨｏｕｇｈ直線変換回路、直線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路の動作を示した図である。
【００６５】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式９”とすると、線成分は図８（ａ）のように表される。
【００６６】
【数９】
ここで、Ｈｏｕｇｈ直線変換回路２０において、図５の軌跡上の点群を“式１０”を用いてＨｏｕｇｈ直線変換すると、図８（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の直線群に射影される。これら直線群の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、直線群交点検出回路２１において、この交点Ｐ(ｕ0,ｖ0)を検出する。
【００６８】
【数１０】
次に、Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路２２において、直線群交点検出回路２１で検出した交点Ｐ(ｕ0,ｖ0)をＨｏｕｇｈ直線逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図８（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式１１”を用いて求めることができる。
【００７０】
【数１１】
実施の形態４．
図４に示される実施の形態では、上記実施の形態１における位相補正部４の座標変換手段、線成分抽出手段及び逆座標変換手段をそれぞれＨｏｕｇｈ曲線変換回路２３、曲線群交点検出回路２４及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５に置き換えている。
【００７２】
このような実施態様によれば、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ曲線を用いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。
【００７３】
次に、上記図４のように構成された位相補正部４の動作について説明する。距離補正部３から入力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧはバッファ回路８に格納され、目標受信信号ＲＳ及びレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳとして出力される。
【００７４】
このレーダと目標重心との初期距離ＲＧにおける目標受信信号ＧＳは区分周波数分析回路９で時間方向に小区間で周波数分析され、得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値最大検出回路１０で振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出した後、基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換回路２３へ出力する。
【００７５】
振幅値最大検出回路１０で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡は、Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路２３でパラメータ空間に射影され、曲線群交点検出回路２４において射影された曲線群の交点を検出することにより軌跡に含まれる線成分がパラメータ空間上で検出される。パラメータ空間上で検出された線成分はＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５で元の座標空間へ逆射影され、位相補正量算出回路１２に出力される。
【００７６】
位相補正量算出回路１２では、上記で検出された線成分から位相補正量を算出する。位相補正回路１３は位相補正量算出回路１２で算出した位相補正量を用いてバッファ回路８から出力された時間による距離ずれが補正された目標受信信号ＲＳの位相を補正し、時間による位相ずれが補正された目標受信信号ＲＤとして周波数分析部５へ出力する。
【００７７】
次に、上記図４のように構成された位相補正部４を図５及び図９を用いて説明する。図９はＨｏｕｇｈ曲線変換回路、曲線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路の動作を示した図である。
【００７８】
今、図５の軌跡に含まれる線成分を“式９”とすると、線成分は図９（ａ）のように表される。
【００７９】
ここで、Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路２３において、図５の軌跡上の点群を“式１２”を用いてＨｏｕｇｈ曲線変換すると、図９（ｂ）に示すようなパラメータ空間上の曲線群に射影される。これら曲線群の交点が図５の軌跡に含まれる線成分を表していることから、曲線群交点検出回路２４において、この交点Ｐ(θ0,ρ0)を検出する。
【００８０】
【数１２】
“式１２”を用いたＨｏｕｇｈ曲線変換を行えば、曲線群交点検出回路２４において、θを−π[radian]からπ[radian]（或いは０[radian]から２π[radian]）まで、ρを−（ｔ＋Ｆ'(ｔ)）からｔ＋Ｆ'(ｔ)まで検索して、曲線群の交点を検出すればよい。このように、曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。
【００８２】
次に、Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路２５において、曲線群交点検出回路２４で検出した交点Ｐ(θ0,ρ0)をＨｏｕｇｈ曲線逆変換して元の座標空間へ逆射影すると、図９（ｃ）のように逆座標変換され、図５の軌跡に含まれる線成分の式（時間ｔと周波数Ｆ'(ｔ)の関係）は“式１３”を用いて求めることができる。但し、“式１３”はcosθ0及びsinθ0の値が共に０でない場合のみ有効である。
【００８３】
【数１３】
“式１３”において、cosθ0の値が０で、かつsinθ0の値が０でない場合には、“式１３”の代りに“式１４”を用いる。
【００８５】
【数１４】
“式１３”において、sinθ0の値が０で、かつcosθ0の値が０でない場合には、“式１３”の代りに“式１５”を用いる。
【００８７】
【数１５】
【発明の効果】
第１から第３の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分を座標変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００８９】
また、第４から第６の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００９０】
第７から第９の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ直線を用いて座標変換を簡易化しているため、計算量の削除が可能になる。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【００９１】
また、第１０から第１２の発明は、基準点周波数の時間方向に対する軌跡に含まれる線成分をＨｏｕｇｈ変換したパラメータ空間上で一意に決定するため、線成分の検出精度が向上する。また、Ｈｏｕｇｈ曲線を用いて座標変換を簡易化することで曲線群の交点の検出範囲が限定されるため、計算量の更なる削除が可能になる。更に、周波数と振幅の波形が多峰で、かつ振幅値が最大となる峰の位置が時間毎に大きく変動するような場合でも変動の影響を受けにくく、安定して基準点周波数を検出することができ、画像のぼけやにじみを除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を示す位相補正部の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２を示す位相補正部の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３を示す位相補正部の構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４を示す位相補正部の構成図である。
【図５】 振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡を表す図である。
【図６】 座標変換回路、線成分抽出回路及び逆座標変換回路の動作を示す図である。
【図７】 Ｈｏｕｇｈ変換回路、射影軌跡交点検出回路及びＨｏｕｇｈ逆変換回路の動作を示す図である。
【図８】 Ｈｏｕｇｈ直線変換回路、直線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ直線逆変換回路の動作を示す図である。
【図９】 Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路、曲線群交点検出回路及びＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路の動作を示す図である。
【図１０】 高分解能レーダ装置におけるレーダ信号処理装置の構成図である。
【図１１】 従来の位相補正部の構成図である。
【図１２】 位相補正部の処理方法を示す図である。
【符号の説明】
１ データインタフェース部、 ２ パルス圧縮部、 ３ 距離補正部、 ４位相補正部、 ５ 周波数分析部、 ６ 検波部、 ７ 表示器インタフェース部、 ８ バッファ回路、 ９ 区分周波数分析回路、 １０ 振幅値最大検出回路、 １１ 平滑化回路、 １２ 位相補正量算出回路、 １３ 位相補正回路、 １４ 座標変換回路、 １５ 線成分抽出回路、 １６ 逆座標変換回路、 １７ Ｈｏｕｇｈ変換回路、 １８ 射影軌跡交点検出回路、 １９ Ｈｏｕｇｈ逆変換回路、 ２０ Ｈｏｕｇｈ直線変換回路、 ２１ 直線群交点検出回路、 ２２ Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路、 ２３ Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路、 ２４ 曲線群交点検出回路、 ２５ Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路。
Claims (8)
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換手段、上記座標変換手段により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出手段、上記線成分抽出手段によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換手段、上記逆座標変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をパラメータ空間に射影する座標変換回路、上記座標変換回路により射影されたパラメータ空間上で線成分を抽出する線成分抽出回路、上記線成分抽出回路によりパラメータ空間上で抽出された線成分を元の座標空間へ逆射影する逆座標変換回路、上記逆座標変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ変換手段により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出手段、上記射影軌跡交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相 補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ変換回路により射影されたパラメータ空間上で射影軌跡の交点を検出する射影軌跡交点検出回路、上記射影軌跡交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された射影軌跡の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換手段により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出手段、上記直線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ直線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ直線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線変換回路により射影されたパラメータ空間上で直線群の交点を検出する直線群交点検出回路、上記直線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された直線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ直線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ直線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正部と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正手段とを備えたレーダ信号処理装置において、上記位相補正手段は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納する格納手段、上記格納手段より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析手段、上記区分周波数分析手段により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出手段、上記振幅値最大検出手段で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換手段により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出手段、上記曲線群交点検出手段によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換手段、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換手段により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出手段、上記位相補正量算出手段により算出された位相補正量を用いて上記格納手段から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正手段、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
- レーダ装置から入力された目標受信信号をパルス圧縮するパルス圧縮手段と、上記パルス圧縮手段によりパルス圧縮された目標受信信号の時間による距離ずれを補正する距離補正手段と、上記距離補正手段により補正された目標受信信号の時間による位相ずれを補正する位相補正部とを備え、位相補正されたレーダ画像を得るレーダ信号処理装置において、上記位相補正部は、上記距離補正手段により補正された目標受信信号及びレーダと目標重心との初期距離を格納するバッファ回路、上記バッファ回路より出力されたレーダと目標重心との初期距離における目標受信信号を時間方向に小区間で周波数分析する区分周波数分析回路、上記区分周波数分析回路により得られた周波数と振幅の波形に対して振幅値が最大となる周波数を基準点周波数として検出する振幅値最大検出回路、上記振幅値最大検出回路で検出された基準点周波数の時間方向に対する軌跡をＨｏｕｇｈ曲線変換してパラメータ空間に射影するＨｏｕｇｈ曲線変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線変換回路により射影されたパラメータ空間上で曲線群の交点を検出する曲線群交点検出回路、上記曲線群交点検出回路によりパラメータ空間上で検出された曲線群の交点を逆座標変換して元の座標空間へ逆射影するＨｏｕｇｈ曲線逆変換回路、上記Ｈｏｕｇｈ曲線逆変換回路により求められた基準点周波数の時間方向に対する軌跡から位相補正量を算出する位相補正量算出回路、上記位相補正量算出回路により算出された位相補正量を用いて上記バッファ回路から出力された目標受信信号の位相を補正する位相補正回路、とを具備したことを特徴とするレーダ信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045744A JP3770176B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーダ信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045744A JP3770176B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーダ信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003248052A JP2003248052A (ja) | 2003-09-05 |
| JP3770176B2 true JP3770176B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=28659426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002045744A Expired - Fee Related JP3770176B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | レーダ信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3770176B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110764111B (zh) * | 2019-11-15 | 2022-12-09 | 深圳市镭神智能系统有限公司 | 雷达坐标与大地坐标的转换方法、装置、系统及介质 |
| CN110850378B (zh) * | 2019-11-22 | 2021-11-19 | 深圳成谷科技有限公司 | 一种路侧雷达设备自动校准方法和装置 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002045744A patent/JP3770176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003248052A (ja) | 2003-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8305344B2 (en) | Projector and projector accessory | |
| US10571571B2 (en) | Method and apparatus for controlling time of flight confidence map based depth noise and depth coverage range | |
| CN110268222B (zh) | 三维形状计测装置、三维形状计测方法及存储介质 | |
| US10684120B2 (en) | Wire rope measuring device and wire rope measuring method | |
| US10416297B2 (en) | Signal harmonic error cancellation method and apparatus | |
| US20120114174A1 (en) | Voxel map generator and method thereof | |
| EP3961258A1 (en) | Distortion determination apparatus and method of determining a distortion | |
| US20170083118A1 (en) | Drift Compensation/Parallel Minimization | |
| JP6345343B2 (ja) | 電子ペン、当該電子ペンの移動パターンおよびペン位置を検出および評価する方法ならびにペン位置検出システム | |
| JP3770176B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2001141821A (ja) | レーダ信号処理器 | |
| WO2022118513A1 (ja) | 位置姿勢算出装置、位置姿勢算出方法及び測量装置 | |
| JP2004198359A (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP3788157B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2003294834A (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2012181063A (ja) | 計算装置、計算方法及び計算プログラム | |
| JP3747856B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2004199416A (ja) | 物体の方位検出装置および複合物体のずれ角検出装置 | |
| JP3788079B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP3788117B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2822827B2 (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| KR20200000945A (ko) | 2D LiDAR 센서를 이용한 밀폐구조물의 정보 검출방법 | |
| JP7324956B1 (ja) | 物体認識装置および物体認識方法 | |
| JP2004061332A (ja) | レーダ信号処理装置 | |
| JP2969364B2 (ja) | 方位・位相測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040223 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20040706 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050825 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050830 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051027 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060117 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060130 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110217 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |