JP4079084B2 - レーダ目標識別装置 - Google Patents
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Description
本発明は、レーダ（radar：radio detection and ranging）により観測対象となる目標を識別する装置に係り、特に目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置に関する。
レーダ装置は観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号を解析し処理することで、目標の有無、目標との距離を導き出しており、送信するレーダ波の帯域幅が距離分解能、位置標定能力に関係している。
近年、米国ＦＣＣ（Federal Communications Commission：連邦通信委員会）がＵＷＢ（ultra wideband：超広帯域）の民生利用を制限つきながらも認めたことで、ＵＷＢの特徴である極めて短いパルス継続時間により高距離分解能が得られ高精度の位置標定ができることを活かしたレーダへの適用が検討されている（例えば、非特許文献１参照）。
また、超広帯域な信号をレーダ波として利用して目標探知する技術として、第１の周波数帯域のレーダ波と第２の周波数帯域のレーダ波を送受信し、それぞれの受信したレーダ信号から帯域拡張したレーダ信号を求める技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
図２６は従来技術を説明する機能構成図であり、１は第１の周波数帯域である低い周波数帯域のレーダ波を送受信する低帯域レーダ波送受信手段であり、２は第２の周波数帯域である高い周波数帯域のレーダ波を送受信する高帯域レーダ波送受信手段であり、４５は前記のそれぞれの周波数帯域の受信したレーダ信号(1)(2)をそれぞれコヒーレントにするコヒーレント処理手段であり、５５は前記のコヒーレントされたレーダ信号(451)(452)をもとに線形予測し第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を挿入（以降、内挿と記載する。）することで帯域を拡張する帯域拡張手段であり、７は帯域拡張された帯域拡張レーダ信号(55)から目標の識別を行う目標識別処理手段である。なお、図において、同一のものまたは類似するものについては同一の符号を記載する。また( )付き小文字数字は信号を示している。
図２７は従来技術の機能動作を説明する図であり、従来のレーダ目標識別装置について図２６、図２７を参照して説明する。
低帯域レーダ送受信手段１と高帯域レーダ波送受信手段２はそれぞれ観測対象となる目標に対して異なる周波数帯域のレーダ波を送信し、該目標からの反射波を受信する。該受信したレーダ信号(1)(2)は図２７（ａ）のようになる。コヒーレント処理手段４５はレーダ信号(1)(2)を図２７（ｂ）に示すように位相を合わせ相互にコヒーレントになるように処理する。帯域拡張手段５５は相互にコヒーレントに処理されたレーダ信号(451)(452)を用いてそれぞれの帯域間の信号を線形予測し、図２７（ｃ）に示すように該帯域間に内挿することで超広帯域な帯域拡張レーダ信号(55)を作成する。目標識別処理手段７は帯域拡張レーダ信号(55)から高分解能なレンジプロファイルを作成し、応答の数や強度、応答間の距離差等をデータベース（図示せず）と照合することにより目標識別を行う。
米国特許第５９４５９４０号明細書
小林，「レーダにおけるＵＷＢ技術について」，電子情報通信学会，ＭＷ／ＷＢＳ共催研究会パネル討論，テーマ「ＵＷＢシステム」ＯＨＰ資料，２００３年５月２２日
図２８は従来技術の課題を説明する図（１）であり、送信されるレーダ波が目標にて反射して戻ってくる受信波を示している。該受信波には、レーダ波が目標にて反射する際に目標に直接当たって反射する波（正規反射波）、目標の縁に当たって回折し、回折を繰り返し目標を回り込んで戻ってくる波（クリーピング波）がある。よって、極めて短いパルス（インパルス）信号であるレーダ波を目標に対して送出した場合、受信波（受信信号）は正規反射波による一次応答波（一次応答信号）とクリーピング波による二次応答波（二次応答信号）から構成される。該正規反射波は目標に直接当たって反射するため目標の外観に依存するが、クリーピング波は目標を周回するため目標の外観には依存せずに目標の形状や材質により固有なものとなる。そのため、クリーピング波による二次応答信号には目標の特異点（固有共振周波数）が含まれており、該特異点を抽出しデータベースと照合することにより目標識別が可能となる。更に、受信したレーダ波を広帯域化することにより、目標のより多くの特異点が含まれた応答信号を得る事ができ、該応答信号から該特異点を抽出しデータベースと照合することによってより高精度な目標識別が可能となる。
図２９は従来技術の課題を説明する図（２）であり、目標がＲＣＳ（radar cross section:レーダ散乱断面積）低減を図っていない、つまり目標形状がステルス(stealth)化していない場合（ａ）とＲＣＳ低減を図るために目標形状がステルス化している場合（ｂ）の一次応答信号、二次応答信号を示したものである。ＲＣＳ低減を図るために機体形状がステルス化された目標の場合、図２９（ｂ）の一次応答信号に示されているように目標の有無、目標との距離を探る目標探知が困難となる。一方、二次応答信号は機体形状がステルス化された目標の場合にも取得可能であるため、二次応答信号をも取得することは目標識別に有効な手段となる。
しかしながら、目標からの反射波全体（一次応答信号と二次応答信号を含んだ反射波）を使用した帯域拡張では、反射波のうち受信強度の小さい二次応答信号は切り捨てられてしまい、クリーピング波の成分である二次応答信号に含まれる目標の形状や材質に依存した特異点の抽出は困難となり、高精度な目標識別は期待できなくなる。
以上記載したように、第１の周波数帯域のレーダ信号と第２の周波数帯域のレーダ信号により帯域を拡張する従来の帯域拡張では、該レーダ信号のクリーピング波の成分である二次応答信号に含まれる目標の形状や材質に依存した特異点の抽出は困難となり、高精度な目標識別は期待できなくなる。
本発明は、レーダにより観測対象となる目標を識別する装置に係り、特に目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張する際に受信したレーダ信号の二次応答信号の情報を消滅させることなくレーダ信号の周波数帯域を超広帯域化させ、高分解能化を図ることにより目標のより多くの特異点（固有共振周波数）を利用した目標の識別を行うレーダ目標識別装置の提供を目的とする。
本発明は、観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置である。
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置である。
本発明によれば、レーダ信号について時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離し、一次応答信号と二次応答信号それぞれに対して帯域拡張処理を行うため、二次応答信号に含まれる目標の形状や材質に依存した特異点の抽出が可能となり、レーダ信号の周波数帯域を超広帯域化させ、高分解能化を図ることにより目標のより多くの特異点（固有共振周波数）を利用した目標の識別を行うレーダ目標識別装置を提供することが可能となる。
本発明のレーダ目標識別装置は、第１のレーダ波送受信手段にて受信した第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段にて受信した第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離し、第１のレーダ信号と第２のレーダ信号のそれぞれの一次応答信号と二次応答信号のそれぞれに対して帯域拡張処理を行い、一次応答信号と二次応答信号を結合することにより、目標固有の形状や材質に依存した情報が含まれる二次応答信号を消滅させることなくデータベースとの多くの情報の照合により、高精度な目標識別が可能となる。また、目標に対する距離分解能の改善も可能となる。
以降、図面を併用して本発明の詳細を説明する。ここでは、第１の周波数帯域を低帯域、第２の周波数帯域を高帯域と表現して説明する。
図１は本発明に係る機能構成図（１）であり、１は低帯域レーダ波送受信手段、２は高帯域レーダ波送受信手段、３ａ，３ｂはレーダ信号分離手段、４ａ，４ｂはコヒーレント処理手段、５ａ，５ｂは帯域拡張手段、６は帯域拡張レーダ信号結合手段、７は目標識別処理手段である。
図２は本発明に係る機能動作を説明する図（１）である。
図３は本発明に係る機能動作を説明する図（２）である。
図４は本発明に係る機能動作を説明する図（３）である。
図５は本発明に係る機能動作を説明する図（４）である。
図１において、低帯域レーダ波送受信手段１は観測対象となる目標に対して低い周波数帯のレーダ波を送出し、該目標からの反射波を受信して低帯域レーダ信号(1)に変換する。また、高帯域レーダ波送受信手段２は観測対象となる目標に対して高い周波数帯のレーダ波を送出し、該目標からの反射波を受信して高帯域レーダ信号(2)に変換する。
レーダ信号分離手段３ａは低帯域レーダ信号(1)を、図２に示すように、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換し（（ａ）（ｂ）に示す）、後で説明する時間閾値により、正規反射波成分である一次応答信号とクリーピング波成分である二次応答信号に分離し（（ｂ１）（ｂ２）に示す）、フーリエ変換（ＦＦＴ）により周波数領域の一次応答信号(3a1)、二次応答信号(3a2)に変換する（（ｃ１）（ｃ２）に示す）。同様に、レーダ信号分離手段３ｂは、高帯域レーダ信号(2)を逆フーリエ変換により周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換し、時間閾値により一次応答信号と二次応答信号に分離し、フーリエ変換により周波数領域の一次応答信号(3b1)、二次応答信号(3b2)に変換する。
ここで、該時間閾値は目標の大きさと正規反射波の受信開始時間により設定され、
（時間閾値）＝（正規反射波の受信開始時間）＋２×（想定する目標の大きさ）／（光速）
となる。
（時間閾値）＝（正規反射波の受信開始時間）＋２×（想定する目標の大きさ）／（光速）
となる。
コヒーレント処理手段４ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図３に示すように、低帯域レーダ信号の位相を高帯域レーダ信号の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)を高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相に合わせる。
帯域拡張手段５ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(4a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(4a2)に、図３に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により低帯域レーダ信号で内挿する（（ｅ）（ｆ）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(5a)を作成する。同様に、帯域拡張手段５ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(4b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(4b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により低帯域レーダ信号で内挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(5b)を作成する。
帯域拡張レーダ信号結合手段６は、一次応答の帯域拡張レーダ信号(5a)を図４に示すように、周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する（（ｇ１）（ｈ１）に示す）。同様に、二次応答の帯域拡張レーダ信号(5b)を周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する（（ｇ２）（ｈ２）に示す）。そして、一次応答の帯域拡張レーダ信号と二次応答の帯域拡張レーダ信号の時間スケールを一致させて振幅加算することで結合させ（（ｈ１）（ｈ２）（ｉ）に示す）、フーリエ変換（ＦＦＴ）により周波数領域の結合帯域拡張レーダ信号(6)に変換する（（ｉ）（ｊ）に示す）。よって、結合帯域拡張レーダ信号(6)には、正規反射波による一次応答成分とクリーピング波による二次応答成分の両方の成分を含んだ超広帯域化されたレーダ信号となる。
目標識別処理手段７は、図５に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する（（ｊ）（ｋ）に示す）。（ｋ）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合する（（ｌ）に示す）ことで目標を識別する。
図６は本発明の実施例を説明する図（１）であり、図７は本発明の実施例を説明する図（２）であり、上記の図１〜図５で説明した本発明の機能動作を実施例として説明する。
低帯域レーダ波送受信手段１より８．０〜８．２ＧＨｚの周波数帯域のレーダ波を図６（ｅ）の目標に対して送出する。また、同様に、高帯域レーダ波送受信手段２より８．８〜９．０ＧＨｚの周波数帯域のレーダ波を図６（ｅ）の目標に対して送出する。目標からの反射波をそれぞれ受信し変換したレーダ信号は図６（ａ）に示すようになる。ここで、低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号をフーリエ逆変換（ＩＦＦＴ）して時間領域に変換し、光速(3×108m/s)を乗算することにより図６（ｂ）に示すレンジプロファイルを作成することができる。図６（ｂ）の低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号のレンジプロファイルのピーク値によって、距離２０ｍ近傍に目標が存在することが判定できる。しかしながら、低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号はそれぞれ周波数帯域幅が２００ＭＨｚであるため、距離分解能は、
（３×１０８）/（２００×１０６×２）＝０．７５ｍ
となるため詳細な目標情報の取得は困難となる。
（３×１０８）/（２００×１０６×２）＝０．７５ｍ
となるため詳細な目標情報の取得は困難となる。
ここで、前記で説明したように低帯域と高帯域の帯域間（空き帯域）のレーダ信号を帯域拡張すると、図６（ｃ）に示すような結合帯域拡張レーダ信号（図１では(6)）が得られ、周波数帯域は１ＧＨｚとなる。上記と同様に結合帯域拡張レーダ信号のレンジプロファイルを作成すると図６（ｄ）に示すようになり、距離分解能は、
（３×１０８）／（１×１０９×２）＝０．１５ｍ
となるため距離分解能が改善できる。
（３×１０８）／（１×１０９×２）＝０．１５ｍ
となるため距離分解能が改善できる。
また、図６（ｃ）に示す広帯域化されたレーダ信号には一次応答信号と二次応答信号が含まれるため、各応答の散乱応答の数、振幅強度、応答間の距離差等の目標の詳細情報の取得が可能となる。該目標情報を図７（ｇ）に示すようにデータベースの目標となる機種毎の目標情報と照合することにより、高精度な目標識別が可能となる。
一方、一次応答信号と二次応答信号の分離・結合を行わず、低帯域と高帯域の帯域間の信号を従来の装置で帯域拡張すると、図６（ｆ）に示すようなレンジプロファイルが作成できる。この場合は、二次応答信号に含まれる情報が取得できないため、目標の形状や材質等の目標固有情報がなく、高精度な目標識別は期待できない。
図８は本発明に係る機能動作を説明する図（５）である。
実施例１で説明したコヒーレント処理手段４ａ，４ｂと帯域拡張手段５ａ，５ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、高帯域レーダ信号の位相を低帯域レーダ信号の位相に合わせ、帯域間の信号を高帯域レーダ信号で内挿する。
コヒーレント処理手段４ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図８に示すように、高帯域レーダ信号の位相を低帯域レーダ信号の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ２）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４ｂは高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相を低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)の位相に合わせる。
帯域拡張手段５ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(4a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(4a2)に、図８に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により高帯域レーダ信号で内挿する（（ｅ２）（ｆ２）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(5a)を作成する。同様に、帯域拡張手段５ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(4b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(4b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により高帯域レーダ信号で内挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(5b)を作成する。
図９は本発明に係る機能動作を説明する図（６）である。
実施例１で説明したコヒーレント処理手段４ａ，４ｂと帯域拡張手段５ａ，５ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号の位相を任意の位相に合わせ、帯域間の信号を低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号のそれぞれで内挿する。
コヒーレント処理手段４ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図９に示すように、低帯域レーダ信号の位相と高帯域レーダ信号の位相を任意の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ３）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相を任意の位相に合わせる。
帯域拡張手段５ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(4a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(4a2)に、図９に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれで内挿する（（ｅ３）（ｆ３）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(5a)を作成する。同様に、帯域拡張手段５ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(4b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(4b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を線形予測により低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれで内挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(5b)を作成する。
図１０は本発明に係る機能構成図（２）であり、実施例１で説明した帯域拡張手段５ａ，５ｂの内挿による帯域拡張する手段を外挿（帯域間のレーダ信号を帯域外に挿入）による帯域拡張する手段にする。
図１１は本発明に係る機能動作を説明する図（７）である。
コヒーレント処理手段４１ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図１１に示すように、低帯域レーダ信号の位相を高帯域レーダ信号の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ４）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４１ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)の位相を高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相に合わせる。
帯域拡張手段８１ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(41a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(41a2)に、図１１に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿する（（ｅ４）（ｆ４）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(81a)を作成する。同様に、帯域拡張手段８１ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(41b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(41b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(81b)を作成する。
図１２は本発明に係る機能動作を説明する図（８）である。
実施例４で説明したコヒーレント処理手段４１ａ，４１ｂと帯域拡張手段８１ａ，８１ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、高帯域レーダ信号の位相を低帯域レーダ信号の位相に合わせ、帯域間の信号を高帯域レーダ信号で外挿する。
コヒーレント処理手段４１ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図１２に示すように、高帯域レーダ信号の位相を低帯域レーダ信号の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ５）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４１ｂは高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相を低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)の位相に合わせる。
帯域拡張手段８１ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(41a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(41a2)に、図１２に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を高帯域レーダ信号での線形予測により外挿する（（ｅ５）（ｆ５）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(81a)を作成する。同様に、帯域拡張手段８１ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(41b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(41b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を高帯域レーダ信号での線形予測により外挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(81b)を作成する。
図１３は本発明に係る機能動作を説明する図（９）である。
実施例４で説明したコヒーレント処理手段４１ａ，４１ｂと帯域拡張手段８１ａ，８１ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号の位相を任意の位相に合わせ、帯域間の信号を低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号のそれぞれで外挿する。
コヒーレント処理手段４１ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、図１３に示すように、低帯域レーダ信号の位相と高帯域レーダ信号の位相を任意の位相に合わせる（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ６）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４１ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相を任意の位相に合わせる。
帯域拡張手段８１ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(41a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(41a2)に、図１３に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれでの線形予測により外挿する（（ｅ６）（ｆ６）に示す）ことで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(81a)を作成する。同様に、帯域拡張手段８１ｂはコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(41b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(41b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれでの線形予測により外挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(81b)を作成する。
図１４は本発明に係る機能構成図（３）であり、実施例４では低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号のそれぞれの一次応答信号をコヒーレント処理手段４１ａにてコヒーレント化し帯域拡張手段８１ａにて帯域拡張して帯域拡張レーダ信号(81a)を作成しているが、本実施例では、帯域拡張した一次応答信号をコヒーレント化することで帯域拡張レーダ信号を作成する。
図１５は本発明に係る機能動作を説明する図（１０）である。
帯域拡張手段８２ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)に、図１５に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿する（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ７）に示す）ことで広帯域化された低帯域レーダ信号の一次応答の帯域拡張レーダ信号(82a1)、高帯域レーダ信号の一次応答の帯域拡張レーダ信号(82a2)を作成する。同様に、帯域拡張手段８２ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(82b1)(82b2)を作成する。
コヒーレント処理手段４２ａは、広帯域化された低帯域レーダ信号の一次応答信号(82a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(82a2)において、図１５に示すように、低帯域レーダ信号と外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号の位相に合わせる（（ｅ７）（ｆ７）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４２ｂは、広帯域化された低帯域レーダ信号の二次応答信号(82b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(82b2)において、低帯域レーダ信号と外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号の位相に合わせる。
図１６は本発明に係る機能動作を説明する図（１１）である。
実施例７で説明した帯域拡張手段８２ａ，８２ｂとコヒーレント処理手段４２ａ，４２ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、帯域間の信号を低帯域レーダ信号と高帯域レーダ信号のそれぞれで外挿することで帯域拡張し、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる。
帯域拡張手段８２ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)に、図１６に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれでの線形予測により外挿する（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ８）に示す）。同様に、帯域拡張手段８１ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号、高帯域レーダ信号のそれぞれでの線形予測により外挿する。
コヒーレント処理手段４２ａは、広帯域化された低帯域レーダ信号の一次応答信号(82a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(82a2)において、図１６に示すように、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる（（ｅ８）（ｆ８）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４２ｂは、帯域拡張された低帯域レーダ信号の二次応答信号(82b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(82b2)において、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる。
図１７は本発明に係る機能動作を説明する図（１２）である。
実施例７で説明した帯域拡張手段８２ａ，８２ｂとコヒーレント処理手段４２ａ，４２ｂの機能動作が異なるものであり、本実施例では、帯域間の一部の信号を低帯域レーダ信号で外挿し、該帯域間の残りの信号を高帯域レーダ信号で外挿することで帯域拡張し、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる。
帯域拡張手段８２ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)に、図１７に示すように、低帯域と高帯域の帯域間の一部の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿し、該帯域間の残りの信号を高帯域レーダ信号での線形予測により外挿する（（ｄ１）（ｄ２）（ｅ９）に示す）。同様に、帯域拡張手段８１ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の一部の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿し、該帯域間の残りの信号を高帯域レーダ信号での線形予測により外挿する。
コヒーレント処理手段４２ａは、広帯域化された低帯域レーダ信号の一次応答信号(82a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(82a2)において、図１７に示すように、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる（（ｅ９）（ｆ９）に示す）。同様に、コヒーレント処理手段４２ｂは、帯域拡張された低帯域レーダ信号の二次応答信号(82b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(82b2)において、低帯域レーダ信号と該低帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を高帯域レーダ信号と該高帯域レーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせる。
図１８は本発明に係る機能動作を説明する図（１３）であり、実施例１での帯域拡張レーダ信号結合手段６では図４で説明したように周波数領域の一次応答の帯域拡張レーダ信号と二次応答の帯域拡張レーダ信号を時間領域に変換し、時間領域において振幅を加算することで一次応答と二次応答の帯域拡張レーダ信号を結合しているが、本実施例では、周波数領域の一次応答の帯域拡張レーダ信号と二次応答の帯域拡張レーダ信号の振幅を周波数領域において加算することで一次応答と二次応答の帯域拡張レーダ信号を結合する（（ｇ１）（ｇ２）（ｉ２）に示す）。
帯域拡張レーダ信号結合手段６は、図１８に示すように、一次応答の帯域拡張レーダ信号(5a)と二次応答の帯域拡張レーダ信号(5b)の周波数スケールを一致させて振幅を加算することで、一次応答と二次応答の帯域拡張レーダ信号を結合させる（（ｇ１）（ｇ２）（ｉ２）に示す）。
図１９は本発明に係る機能動作を説明する図（１４）であり、実施例１での目標識別処理手段７では図５で説明したように、超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合することで目標を識別しているが、本実施例では一次応答信号に関する情報のみによって目標を識別する。
目標識別処理手段７は、図１９に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成し、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号のみを抽出する（（ｊ）（ｋ）（ｋ２）に示す）。（ｋ）（ｋ２）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイル（一次応答）から一次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合する（（ｌ２）に示す）ことで目標を識別する。
図２０は本発明に係る機能動作を説明する図（１５）であり、実施例１での目標識別処理手段７では図５で説明したように、超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合することで目標を識別していたが、本実施例では二次応答信号に関する情報のみによって目標を識別する。
目標識別処理手段７は、図２０に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成し、該超高分解レンジプロファイルから二次応答信号のみを抽出する（（ｊ）（ｋ）（ｋ３）に示す）。（ｋ）（ｋ３）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイル（二次応答）から二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合する（（ｌ３）に示す）ことで目標を識別する。
図２１は本発明に係る機能動作を説明する図（１６）であり、実施例１での目標識別処理手段７では図５で説明したように、超高分解レンジプロファイルから時間領域での特異点である一次応答信号と二次応答信号の応答に関してデータベースと照合することで目標を識別していたが、本実施例では一次応答信号と二次応答信号における周波数領域での特異点に関してデータベースと照合することで目標を識別する。
目標識別処理手段７は、図２１に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する（（ｊ）（ｋ）に示す）。（ｋ）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号をそれぞれ抽出し、該一次応答信号、二次応答信号のそれぞれを時系列解析し周波数領域における特異点に関する数量、位相、そして特異点間の位相差を読み取り、データベースと照合する（（ｋ４１）（ｋ４２）（ｌ４）に示す）ことで目標を識別する。
図２２は本発明に係る機能動作を説明する図（１７）であり、実施例１３での目標識別処理手段７のデータベースと照合する対象として、一次応答信号における特異点のみを対象としている。
目標識別処理手段７は、図２２に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する（（ｊ）（ｋ）に示す）。（ｋ）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号をそれぞれ抽出し、該一次応答信号、二次応答信号のそれぞれを時系列解析し、周波数領域における一次応答信号の特異点に関する数量、位相、そして特異点間の位相差を読み取り、データベースと照合する（（ｋ４１）（ｋ４２）（ｌ５）に示す）ことで目標を識別する。
図２３は本発明に係る機能動作を説明する図（１８）であり、実施例１３での目標識別処理手段７のデータベースと照合する対象として、二次応答信号における特異点のみを対象としている。
目標識別処理手段７は、図２３に示すように、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する（（ｊ）（ｋ）に示す）。（ｋ）の横軸は距離を示している。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号をそれぞれ抽出し、該一次応答信号、二次応答信号のそれぞれを時系列解析し、周波数領域における二次応答信号の特異点に関する数量、位相、そして特異点間の位相差を読み取り、データベースと照合する（（ｋ４１）（ｋ４２）（ｌ６）に示す）ことで目標を識別する。
図２４は本発明に係る機能構成図（４）であり、実施例１での低帯域レーダ波送受信手段１と高帯域レーダ波送受信手段２の構成を、本実施例では、１つの周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信するレーダ波受信手段として該低帯域と高帯域の中間の帯域を使用する中間帯域レーダ波送受信手段を用いる構成とする。
図２４において、中間帯域レーダ波送受信手段９は観測対象となる目標に対して中間周波数帯のレーダ波を送出し、該目標からの反射波を受信して中間帯域レーダ信号(9)に変換する。
レーダ信号分離手段３ｃは中間帯域レーダ信号(9)を、逆フーリエ変換により周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換し、正規反射波成分である一次応答信号とクリーピング波成分である二次応答信号に分離し、フーリエ変換により周波数領域の一次応答信号(3c1)、二次応答信号(3c2)に変換する。
帯域拡張手段８３ａは、中間帯域レーダ信号の一次応答信号(3c1)に、低帯域と高帯域の信号を該中間帯域レーダ信号での線形予測により外挿することで広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号(83a)を作成する。同様に、中間帯域拡張手段８３ｂは中間帯域レーダ信号の二次応答信号(3c2)に、低帯域と高帯域の信号を該中間帯域レーダ信号での線形予測により外挿することで広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号(83b)を作成する。
帯域拡張レーダ信号結合手段６は、一次応答の帯域拡張レーダ信号(83a)を周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する。同様に、二次応答の帯域拡張レーダ信号(83b)を周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する。そして、一次応答の帯域拡張レーダ信号と二次応答の帯域拡張レーダ信号の時間スケールを一致させて振幅を加算することで結合させ、フーリエ変換により周波数領域の結合帯域拡張レーダ信号(6)に変換する。よって、結合帯域拡張レーダ信号(6)には、正規反射波による一次応答成分とクリーピング波による二次応答成分の両方の成分を含んだ超広帯域化されたレーダ信号となる。
目標識別処理手段７は、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合することで目標を識別する。
図２５は本発明に係る機能構成図（５）であり、実施例１での帯域拡張手段５ａ，５ｂの動作として、低帯域の下限周波数以下の周波数帯域の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により外挿し、高帯域の上限周波数以上の周波数帯域の信号を高帯域レーダ信号で線形予測により外挿することでより広帯域化した帯域拡張レーダ信号を作成する構成とする。
図２５において、低帯域レーダ波送受信手段１は観測対象となる目標に対して低い周波数帯のレーダ波を送出し、該目標からの反射波を受信して低帯域レーダ信号(1)に変換する。また、高帯域レーダ波送受信手段２は観測対象となる目標に対して高い周波数帯のレーダ波を送出し、該目標からの反射波を受信して高帯域レーダ信号(2)に変換する。
レーダ信号分離手段３ａは低帯域レーダ信号(1)を逆フーリエ変換により周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換し、正規反射波成分である一次応答信号とクリーピング波成分である二次応答信号に分離し、フーリエ変換により周波数領域の一次応答信号(3a1)、二次応答信号(3a2)に変換する。同様に、レーダ信号分離手段３ｂは高帯域レーダ信号(2)を周波数領域の一次応答信号(3b1)、二次応答信号(3b2)に変換する。
コヒーレント処理手段４ａは、低帯域レーダ信号の一次応答信号(3a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(3b1)において、低帯域レーダ信号の位相を高帯域レーダ信号の位相に合わせる。同様に、コヒーレント処理手段４ｂは低帯域レーダ信号の二次応答信号(3a2)を高帯域レーダ信号の二次応答信号(3b2)の位相に合わせる。
帯域拡張手段５４ａは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(4a1)と高帯域レーダ信号の一次応答信号(4a2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により内挿する。帯域拡張手段８４ａは、低帯域の下限周波数以下の周波数帯域の信号をコヒーレントされた低帯域レーダ信号の一次応答信号(4a1)での線形予測により外挿し、また高帯域の上限周波数以上の周波数帯域の信号をコヒーレントされた高帯域レーダ信号の一次応答信号(4a2)での線形予測により外挿する。同様に、帯域拡張手段５４ｂは、コヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(4b1)と高帯域レーダ信号の二次応答信号(4b2)に、低帯域と高帯域の帯域間の信号を低帯域レーダ信号での線形予測により内挿する。帯域拡張手段８４ｂは、低帯域の下限周波数以下の周波数帯域の信号をコヒーレントされた低帯域レーダ信号の二次応答信号(4b1)での線形予測により外挿し、また高帯域の上限周波数以上の周波数帯域の信号をコヒーレントされた高帯域レーダ信号の二次応答信号(4b2)での線形予測により外挿する。よって、帯域拡張手段５４ａによる帯域拡張レーダ信号(54a)と帯域拡張手段８４ａによる帯域拡張レーダ信号(84a)の結合により更に広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号が作成できる。また、帯域拡張手段５４ｂによる帯域拡張レーダ信号(54b)と帯域拡張手段８４ｂによる帯域拡張レーダ信号(84b)の結合により更に広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号が作成できる。
帯域拡張レーダ信号結合手段６は、前記の更に広帯域化された一次応答の帯域拡張レーダ信号を周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する。同様に、前記の更に広帯域化された二次応答の帯域拡張レーダ信号を周波数領域のレーダ信号から時間領域のレーダ信号に変換する。そして、該一次応答の帯域拡張レーダ信号と該二次応答の帯域拡張レーダ信号の時間スケールを一致させて振幅を加算することで結合させ、フーリエ変換により周波数領域の結合帯域拡張レーダ信号(6)に変換する。よって、結合帯域拡張レーダ信号(6)には、正規反射波による一次応答成分とクリーピング波による二次応答成分の両方の成分を含んだ超広帯域化されたレーダ信号となる。
目標識別処理手段７は、結合帯域拡張レーダ信号(6)を逆フーリエ変換により時間領域に変換し超高分解レンジプロファイルを作成する。そして、該超高分解レンジプロファイルから一次応答信号と二次応答信号の応答の数量、応答の強度、応答間の距離差を読み取り、データベースと照合することで目標を識別する。
以上の実施例１〜１７を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
（付記２）
コヒーレント処理手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第２のレーダ信号の位相を前記の第１のレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
コヒーレント処理手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第２のレーダ信号の位相を前記の第１のレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記３）
コヒーレント処理手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１のレーダ信号の位相と第２のレーダ信号の位相を任意の同じ位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
コヒーレント処理手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１のレーダ信号の位相と第２のレーダ信号の位相を任意の同じ位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記４）
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
(付記５)
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記６）
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号を第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、該第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号の残りを第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号を第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、該第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号の残りを第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記７）
帯域拡張手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を前記の第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を前記の第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記８）
帯域拡張手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を、前記の第１のレーダ信号と第２のレーダ信号を用いてそれぞれについて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は、該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を、該第２のレーダ信号と該第２のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を、前記の第１のレーダ信号と第２のレーダ信号を用いてそれぞれについて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は、該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を、該第２のレーダ信号と該第２のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記９）
帯域拡張手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号を、前記の第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、該第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号の残りを、前記の第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は、該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を、該第２のレーダ信号と該第２のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号を、前記の第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、該第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の一部の信号の残りを、前記の第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿し、コヒーレント処理手段は、該第１のレーダ信号と該第１のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相を、該第２のレーダ信号と該第２のレーダ信号により外挿されたレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１０）
帯域拡張レーダ信号結合手段は前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を周波数軸上で加算して結合することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
帯域拡張レーダ信号結合手段は前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を周波数軸上で加算して結合することを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１１）
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１２）
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１３）
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１４）
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１５）
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該二次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
目標識別処理手段は、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該二次応答信号における特異点の数や位相、該特異点間の位相差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なうことを特徴とする付記１に記載のレーダ目標識別装置。
（付記１６）
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
１つの周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信するレーダ波送受信手段と、前記のレーダ波送受信手段の受信するレーダ信号について、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の１つの周波数帯域外の信号を線形予測により外挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
１つの周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信するレーダ波送受信手段と、前記のレーダ波送受信手段の受信するレーダ信号について、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の１つの周波数帯域外の信号を線形予測により外挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
（付記１７）
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿し第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域外の信号を線形予測により外挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿し第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域外の信号を線形予測により外挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段とを備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。
１ 低帯域レーダ波送受信手段
２ 高帯域レーダ波送受信手段
３ａ，３ｂ，３ｃ レーダ信号分離手段
４ａ，４ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４５ コヒーレント処理手段
５ａ，５ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ，８４ａ，８４ｂ 帯域拡張手段
６ 帯域拡張レーダ信号結合手段
７ 目標識別処理手段
９ 中間帯域レーダ波送受信手段
２ 高帯域レーダ波送受信手段
３ａ，３ｂ，３ｃ レーダ信号分離手段
４ａ，４ｂ，４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，４５ コヒーレント処理手段
５ａ，５ｂ，５４ａ，５４ｂ，５５，８１ａ，８１ｂ，８２ａ，８２ｂ，８３ａ，８３ｂ，８４ａ，８４ｂ 帯域拡張手段
６ 帯域拡張レーダ信号結合手段
７ 目標識別処理手段
９ 中間帯域レーダ波送受信手段
Claims (5)
- 観測対象となる目標に対してレーダ波を送信し該目標からの反射波を受信し、該受信したレーダ信号の周波数帯域を拡張し高分解能化を図ることで目標の識別を行うレーダ目標識別装置において、
第１の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第１のレーダ波送受信手段と、
第２の周波数帯域のレーダ波を送信し該反射波を受信する第２のレーダ波送受信手段と、
前記の第１のレーダ波送受信手段の受信する第１のレーダ信号と第２のレーダ波送受信手段の受信する第２のレーダ信号のそれぞれについて、時間軸上の閾値を設けて目標からの反射波の一次応答と二次応答の信号に分離するレーダ信号分離手段と、
前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相を前記の第２のレーダ信号の位相に合わせるコヒーレント処理手段と、
前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を線形予測により内挿することでレーダ信号の周波数帯域を拡張する帯域拡張手段と、
前記の周波数帯域が拡張された一次応答のレーダ信号と二次応答のレーダ信号の振幅を時間軸上で加算して結合する帯域拡張レーダ信号結合手段と、
前記の帯域拡張レーダ信号結合手段によるレーダ信号により、一次応答成分と二次応答成分を含んだレンジプロファイルを作成し、該一次応答信号と二次応答信号における応答の数や強度、該応答間の距離差をデータベースとして照合することにより目標識別を行なう目標識別処理手段と、
を備えることを特徴とするレーダ目標識別装置。 - コヒーレント処理手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第２のレーダ信号の位相を前記の第１のレーダ信号の位相に合わせることを特徴とする請求項１に記載のレーダ目標識別装置。
- コヒーレント処理手段は、前記の一次応答信号と二次応答信号のそれぞれについて、前記の第１のレーダ信号の位相と第２のレーダ信号の位相を任意の同じ位相に合わせることを特徴とする請求項１に記載のレーダ目標識別装置。
- 帯域拡張手段は、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を、第１のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする請求項１に記載のレーダ目標識別装置。
- 帯域拡張手段は、前記の第１の周波数帯域と第２の周波数帯域の帯域間の信号を、第２のレーダ信号を用いて線形予測することにより外挿することを特徴とする請求項１に記載のレーダ目標識別装置。
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