JP6192375B2 - レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法 - Google Patents
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Description
以下の非特許文献1には、高分解能広観測幅(HRWS:High−Resolution Wide−Swath)を有する合成開口レーダ(HRWS−SAR)が開示されている。
HRWS−SARは複数の開口を有しており、レーダ信号処理装置は、HRWS−SARにより受信された複数のチャネルの信号をビーム合成することで、ドップラ周波数のエイリアシングを解消してアジマスアンビギュイティを低減するようにしている。
これにより、スワス幅の広域化とアジマス分解能の改善の両立を可能にしている。
図1はこの発明の実施の形態1によるレーダ信号処理装置を示す構成図である。図1は合成開口レーダにおけるアンテナの個数が2個である例を示している。
以下の説明では、プラットホームに実装されている合成開口レーダにおける2つのアンテナを「アンテナA」と「アンテナB」で区別し、アンテナA,Bにより受信された複素信号1a,1bは、地上局のレーダ信号処理装置に伝送される。
動揺補償部2bはアンテナBにより受信された複素信号1bの位相ずれを補償する処理を実施する。
レジストレーション部3は動揺補償部2aによる位相ずれ補償後の複素信号1a’と動揺補償部2bによる位相ずれ補償後の複素信号1b’との間のシフト量sftを推定し、そのシフト量sftにしたがって位相ずれ補償後の複素信号1a’と位相ずれ補償後の複素信号1b’との間のレジストレーション(位置合わせ)を実施する。なお、レジストレーション部3は信号位置合わせ手段を構成している。
また、位相差ヒストグラム生成部4は位相差ヒストグラムの極大値がN個(Nは1以上の整数)あれば、N個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNを位相補正部5−1〜5−Nにそれぞれ出力する処理を実施する。
なお、位相差ヒストグラム生成部4は位相差ヒストグラム生成手段を構成している。
復元処理部6−n(n=1,2,・・・,N)はレジストレーション部3により推定されたシフト量sftを用いて、動揺補償部2aによる位相ずれ補償後の複素信号1a’と位相補正部5−nによるインバランス補正後の複素信号1bHSI-nとを合成し、その合成信号Cnをエイリアシング検知部7に出力する処理を実施する。なお、復元処理部6−nは信号合成手段を構成している。
画像再生部8はエイリアシング検知部7より出力された合成信号CminからSAR画像を再生する処理を実施する。
なお、エイリアシング検知部7及び画像再生部8から画像再生手段が構成されている。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部2a,2b、レジストレーション部3、位相差ヒストグラム生成部4、位相補正部5−1〜5−N、復元処理部6−1〜6−N、エイリアシング検知部7及び画像再生部8の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図2はこの発明の実施の形態1によるレーダ信号処理装置の処理内容(レーダ信号処理方法)を示すフローチャートである。
各チャネルで受信された複素信号間のレジストレーション(位置合わせ)を実施して、対応するピクセル毎に、複素信号の位相差を抽出して、その位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成することは、複素信号間の位相差の補正値を算出する上で有用である。
ここで、位相差ヒストグラムは、アジマスアンビギュイティが存在していなければ、図3に示すように、分布の山の数が1個だけになるが、アジマスアンビギュイティが存在している場合、図4に示すように、分布の山の数が複数個になる。
動揺補償部2aは、アンテナAにより受信された複素信号1aを取得し、動揺補償部2bは、アンテナBにより受信された複素信号1bを取得する(図2のステップST1)。
動揺補償部2aは、アンテナAにより受信された複素信号1aを取得すると、その複素信号1aの位相ずれ(プラットホームの動揺が原因で発生している位相ずれ)を補償する(ステップST2)。
即ち、動揺補償部2aは、HRWS−SARを実装しているプラットホームに備えられている動揺センサ(あるいは慣性航法装置)により得られる自機動揺データから算出される実際の軌道と、そのプラットホームの理想的な軌道との差から位相ずれを求め、その位相ずれの補正を行う。
動揺補償部2bは、アンテナBにより受信された複素信号1bを取得すると、動揺補償部2aと同様に、その複素信号1bの位相ずれを補償する(ステップST2)。
例えば、アロングトラック方向のベースライン長をシフト量sftとして推定するが、アロングトラック方向のベースライン長は、アンテナAとアンテナBの間隔から求めることができる。
また、複素信号1a’と複素信号1b’のスロータイムにおける相互相関値を求め、その相互相関値からアロングトラック方向のベースライン長を求めることもできる。
レジストレーション部3は、複素信号1a’と複素信号1b’の間のシフト量sftを推定すると、そのシフト量sftにしたがって複素信号1a’と複素信号1b’の間のレジストレーション(位置合わせ)を実施し、レジストレーション後の複素信号1a”,1b”を位相差ヒストグラム生成部4に出力する(ステップST3)。ここでのレジストレーションは、一方の信号をドップラ周波数成分に変換し、スロータイムにおいて、シフト量sft分のずれが補正できるようにドップラ周波数成分に位相回転を施したのちに、スロータイムに変換を行って実現する。また、複素信号1a’と複素信号1b’の間のシフト量sftを復元処理部6−1〜6−Nに出力する。
これにより、レジストレーション後の複素信号1a”,1b”を画像化した場合、双方の画像内に存在しているターゲットの位置が画像間で一致するようになる。
ヒストグラムを生成する処理自体は従来からある一般的な技術であるため、詳細な説明を省略する。
位相差ヒストグラム生成部4は、位相差ヒストグラムを生成すると、その位相差ヒストグラムの極大値を特定し、各々の極大値に対応する位相差Δθnを位相補正部5−nに出力する(ステップST5)。
この実施の形態1では、アジマスアンビギュイティが存在しているものとしているため、真像による位相差分布の偏りと、アジマスアンビギュイティによる位相差分布の偏りが存在するため、位相差ヒストグラムには複数の山(極大値)が存在する。
ここでは、極大値がN個(Nは1以上の整数)存在するものとして、N個の極大値に対応する位相差Δθ1〜ΔθNを位相補正部5−1〜5−Nに出力するものとする。
位相のインバランス補正処理に用いる信号の位相回転の処理は公知の技術であるため、詳細な説明を省略する。
なお、復元処理に関しては、下記の非特許文献2に記載されている。
位相補正部5−n及び復元処理部6−n(n=1,2,・・・,N)は、n本系列で並列に実施しているが、繰り返し処理で実施するようにしてもよい。
[非特許文献2]
G. Krieger,N. Gebert,A. Moreira,“Unambiguous SAR signal reconstruction from nonuniform displaced phase center sampling”,IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters,Vol.1,issue:4,pp.260-264,2004.
即ち、エイリアシング検知部7は、エイリアシングとして、図5に示すように、合成信号Cnにおけるドップラ周波数スペクトルの最大値と、ドップラ周波数の端部のスペクトルの値との比を求める。
なお、ドップラ周波数スペクトルは、合成信号Cnをアジマス方向に周波数変換(周波数変換の処理としては、例えば、FFT(Fast Fourier Transform)やDFT(Discrete Fourier Transform)などが考えられる)したのち、周波数変換後の信号の電力成分をレンジ方向に加算や平均などを実施して雑音成分を低減することで導出される。
エイリアシング検知部7は、合成信号C1〜CNからドップラ周波数のエイリアシングをそれぞれ検知すると、それらのエイリアシングの中で最も少ないエイリアシングを特定し、そのエイリアシングの検知元の合成信号Cminを画像再生部8に出力する(ステップST9)。
ここでの画像再生処理法としては、合成開口レーダに用いられ、ビームスクイントに対応しているものであれば何でもよく、例えば、チャープスケーリング法、ω―k法、レンジドップラ法、ポーラフォーマット法(例えば、下記の非特許文献3,4を参照)などを用いることができる。
[非特許文献3]
Lan G. Cumming and Frank H. Wong,“digital processing of SYNTHETIC APERTURE RADAR”,ARTECH HOUSE
[非特許文献4]
Gharles V. Jakowatz Jr.,Daniel E. Wahl,Palu H. Eichel,Dennis C. Ghiglia and Paul A. Thompson,“SPOTLIGHT-MODE SYNTHETIC APERTURE RADAR: A SIGNAL PROCESSING APPROACH”,KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS
図6はこの発明の実施の形態2によるレーダ信号処理装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
画像再生部8−n(n=1,2,・・・,N)は復元処理部6−nより出力された合成信号C1〜CNからSAR画像を再生する処理を実施する。なお、画像再生部8−nは画像再生手段を構成している。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部2a,2b、レジストレーション部3、位相差ヒストグラム生成部4、位相補正部5−1〜5−N、復元処理部6−1〜6−N及び画像再生部8−1〜8−Nの処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図7はこの発明の実施の形態3によるレーダ信号処理装置を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
位相差ヒストグラム生成部11はレジストレーション部3によりレジストレーションが実施された複素信号1a”と複素信号1b”の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する処理を実施する。
また、位相差ヒストグラム生成部11は位相差ヒストグラムの極大値がN個(Nは1以上の整数)あれば、N個の極大値の中で、頻度が最も高い極大値に対応する位相差Δθを位相補正部12に出力する処理を実施する。
なお、位相差ヒストグラム生成部11は位相差ヒストグラム生成手段を構成している。
復元処理部13はレジストレーション部3により推定されたシフト量sftを用いて、動揺補償部2aによる位相ずれ補償後の複素信号1a’と位相補正部12によるインバランス補正後の複素信号1bHSIとを合成し、その合成信号Cをエイリアシング検知部7に出力する処理を実施する。なお、復元処理部13は信号合成手段を構成している。
レーダ信号処理装置がコンピュータで構成されている場合、動揺補償部2a,2b、レジストレーション部3、位相差ヒストグラム生成部11、位相補正部12、復元処理部13及び画像再生部8の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのCPUが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
具体的には、以下の通りである。
位相差ヒストグラム生成部11は、位相差ヒストグラムを生成すると、その位相差ヒストグラムの極大値を特定する。
アジマスアンビギュイティが存在している場合、上述したように、真像による位相差分布の偏りと、アジマスアンビギュイティによる位相差分布の偏りが存在するため、位相差ヒストグラムには複数の山(極大値)が存在するが、アジマスアンビギュイティによる山(極大値)は、真像による山(極大値)と比べて低く、幅が広がっている。
そこで、位相差ヒストグラム生成部11は、N個の極大値の中から、真像による山(極大値)として、頻度が最も高い極大値を特定し、その極大値に対応する位相差Δθを位相補正部12に出力するようにしている。
なお、山の幅が狭い極大値を選択する際、山の高さを揃える正規化を行ってから山の幅が狭い極大値を選択するようにしてもよい。
図8はこの発明の実施の形態4によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部3を示す構成図である。
第1のレジストレーション部21は動揺補償部2aによる位相ずれ補償後の複素信号1a’と動揺補償部2bによる位相ずれ補償後の複素信号1b’との間のシフト量sftとして、アンテナAとアンテナBの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を求め、そのベースライン長にしたがって複素信号1a’と複素信号1b’との間のレジストレーション(位置合わせ)を実施する。
信号分割部22は第1のレジストレーション部21によるレジストレーション後の複素信号1a’(1),1b’(1)を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号1a’(2),1b’(2)を出力する処理を実施する。
第2のレジストレーション部24は第1のレジストレーション部21によるレジストレーション後の複素信号1a’(1),1b’(1)のうち、アンビギュイティ除外部23により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量sftを推定し、そのシフト量sftにしたがって上記複数の複素信号間のレジストレーション(位置合わせ)を実施する。
レジストレーション部3の内部処理以外は、上記実施の形態1〜3と同様であるため、ここでは、レジストレーション部3の内部処理だけを説明する。
図9はこの発明の実施の形態4によるレーダ信号処理装置のレジストレーション部3の処理内容を示すフローチャートである。
HRWS−SARを実装しているプラットホームの姿勢が傾いている場合、アンテナAとアンテナBの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を求めても、そのベースライン長に誤差が含まれてしまうため、複素信号1a’と複素信号1b’の相互相関値からアロングトラック方向のベースライン長を算出する方が、ベースライン長の算出精度が向上する。
しかし、アジマスアンビギュイティを含んでいる場合には、複素信号1a’と複素信号1b’の相互相関値の算出値に大きな誤差が含まれてしまって、ベースライン長の算出精度が劣化し、アンテナAとアンテナBの間隔からアロングトラック方向のベースライン長を算出する方が、ベースライン長の算出精度が高いものとなる。
第1のレジストレーション部21は、アロングトラック方向のベースライン長を算出すると、そのベースライン長にしたがって複素信号1a’と複素信号1b’との間のレジストレーションを実施する。
図10は分割領域の複素信号1a’(2),1b’(2)を示す説明図であり、図10の例では、レジストレーション後の複素信号1a’(1),1b’(1)を8×8の領域に分割している。
各々の分割領域において、位相差ヒストグラムの山の個数が1個であれば、当該分割領域にはアジマスアンビギュイティが存在しないと考えられる。一方、位相差ヒストグラムの山の個数が複数個であれば、当該分割領域にアジマスアンビギュイティが存在していると考えられる。
そこで、アンビギュイティ除外部23は、各々の分割領域において、位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、第1のレジストレーション部21によるレジストレーション後の複素信号1a’(1),1b’(1)から、当該分割領域の複素信号1a’(2),1b’(2)を除外することで、当該分割領域に存在しているアジマスアンビギュイティを除外する。
図11はアンビギュイティ除外部23によりアジマスアンビギュイティが除外された複素信号1a’(3),1b’(3)を示す説明図である。
複素信号1a’(3),1b’(3)にはアジマスアンビギュイティが含まれていないので、複素信号1a’(3)と複素信号1b’(3)の相互相関値が高精度に算出されるため、高精度なベースライン長(シフト量sft)を求めることができる。
第2のレジストレーション部24は、アロングトラック方向のベースライン長(シフト量sft)を求めると、そのシフト量sftにしたがって複素信号1a’(3)と複素信号1b’(3)の間のレジストレーションを実施し、レジストレーション後の複素信号1a’(4),1b’(4)を複素信号1a”,1b”として位相差ヒストグラム生成部4に出力する。
Claims (9)
- 合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、
上記信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、
上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、
上記信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段と、
上記信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生する画像再生手段と
を備え、
上記位相補正手段は、上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
上記信号合成手段は、上記位相補正手段による各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
上記画像再生手段は、上記信号合成手段による各々の合成後の複素信号からエイリアシングを検知し、上記エイリアシングが最も少ない複素信号から画像を再生することを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、
上記信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、
上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、
上記信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段と、
上記信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生する画像再生手段と
を備え、
上記位相補正手段は、上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
上記信号合成手段は、上記位相補正手段による各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
上記画像再生手段は、上記信号合成手段による各々の合成後の複素信号から画像をそれぞれ再生することを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 上記信号位置合わせ手段は、
合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う第1のレジストレーション部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力する信号分割部と、
各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外するアンビギュイティ除外部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行う第2のレジストレーション部と
から構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレーダ信号処理装置。 - 合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、
上記信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、
上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、
上記信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段と、
上記信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生する画像再生手段と
を備え、
上記信号位置合わせ手段は、
合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う第1のレジストレーション部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力する信号分割部と、
各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外するアンビギュイティ除外部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行う第2のレジストレーション部と
から構成され、
上記位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、複数の極大値の中で、頻度が最も高い極大値に対応する位相差を上記位相補正手段に出力することを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ手段と、
上記信号位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成手段と、
上記位相差ヒストグラム生成手段により生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正手段と、
上記信号位置合わせ手段により推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正手段によるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成手段と、
上記信号合成手段による合成後の複素信号から画像を再生する画像再生手段と
を備え、
上記信号位置合わせ手段は、
合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う第1のレジストレーション部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力する信号分割部と、
各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外するアンビギュイティ除外部と、
上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行う第2のレジストレーション部と
から構成され、
上記位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値を形成している山の中で、幅が最も狭い山の極大値に対応する位相差を上記位相補正手段に出力することを特徴とするレーダ信号処理装置。 - 信号位置合わせ手段が、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ処理ステップと、
位相差ヒストグラム生成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成処理ステップと、
位相補正手段が、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップで生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正処理ステップと、
信号合成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正処理ステップによるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成処理ステップと、
画像再生手段が、上記信号合成処理ステップによる合成後の複素信号から画像を再生する画像再生処理ステップと
を備え、
上記位相補正処理ステップにて、上記位相補正手段は、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップにより生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
上記信号合成処理ステップにて、上記信号合成手段は、上記位相補正処理ステップによる各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
上記画像再生処理ステップにて、上記画像再生手段は、上記信号合成処理ステップによる各々の合成後の複素信号からエイリアシングを検知し、上記エイリアシングが最も少ない複素信号から画像を再生する
ことを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 信号位置合わせ手段が、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ処理ステップと、
位相差ヒストグラム生成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成処理ステップと、
位相補正手段が、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップで生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正処理ステップと、
信号合成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正処理ステップによるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成処理ステップと、
画像再生手段が、上記信号合成処理ステップによる合成後の複素信号から画像を再生する画像再生処理ステップと
を備え、
上記位相補正処理ステップにて、上記位相補正手段は、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップにより生成された位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値に対応する位相差を用いて、任意の複素信号に対する位相のインバランス補正をそれぞれ実施し、
上記信号合成処理ステップにて、上記信号合成手段は、上記位相補正処理ステップによる各々のインバランス補正後の複素信号に対して、上記任意の複素信号以外の複素信号をそれぞれ合成し、
上記画像再生処理ステップにて、上記画像再生手段は、上記信号合成処理ステップによる各々の合成後の複素信号から画像をそれぞれ再生する
ことを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 信号位置合わせ手段が、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ処理ステップと、
位相差ヒストグラム生成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成処理ステップと、
位相補正手段が、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップで生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正処理ステップと、
信号合成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正処理ステップによるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成処理ステップと、
画像再生手段が、上記信号合成処理ステップによる合成後の複素信号から画像を再生する画像再生処理ステップと
を備え、
上記信号位置合わせ手段による上記信号位置合わせ処理ステップは、
上記信号位置合わせ手段の第1のレジストレーション部が、合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行い、
上記信号位置合わせ手段の信号分割部が、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力し、
上記信号位置合わせ手段のアンビギュイティ除外部が、各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外し、
上記信号位置合わせ手段の第2のレジストレーション部が、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行い、
上記位相差ヒストグラム生成処理ステップにて、上記位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、複数の極大値の中で、頻度が最も高い極大値に対応する位相差を上記位相補正手段に出力する
ことを特徴とするレーダ信号処理方法。 - 信号位置合わせ手段が、合成開口レーダにおける複数のアンテナ又は複数回の観測により受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行う信号位置合わせ処理ステップと、
位相差ヒストグラム生成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで位置合わせが行われた複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成する位相差ヒストグラム生成処理ステップと、
位相補正手段が、上記位相差ヒストグラム生成処理ステップで生成された位相差ヒストグラムの極大値に対応する位相差を用いて、上記複数の複素信号の中の任意の複素信号に対する位相のインバランス補正を行う位相補正処理ステップと、
信号合成手段が、上記信号位置合わせ処理ステップで推定されたシフト量を用いて、上記複数の複素信号の中で、上記任意の複素信号以外の複素信号と上記位相補正処理ステップによるインバランス補正後の複素信号とを合成する信号合成処理ステップと、
画像再生手段が、上記信号合成処理ステップによる合成後の複素信号から画像を再生する画像再生処理ステップと
を備え、
上記信号位置合わせ手段による上記信号位置合わせ処理ステップは、
上記信号位置合わせ手段の第1のレジストレーション部が、合成開口レーダにおける複数のアンテナにより受信された複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって複数の複素信号間の位置合わせを行い、
上記信号位置合わせ手段の信号分割部が、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号を複数の領域にそれぞれ分割して、各々の分割領域の複素信号を出力し、
上記信号位置合わせ手段のアンビギュイティ除外部が、各々の分割領域毎に、上記信号分割部から出力された複数の複素信号の位相差をピクセル単位に抽出して、各ピクセルの位相差の頻度分布を表す位相差ヒストグラムを生成し、上記位相差ヒストグラムの中に極大値が複数存在していれば、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号から当該分割領域の複素信号をそれぞれ除外し、
上記信号位置合わせ手段の第2のレジストレーション部が、上記第1のレジストレーション部により位置合わせが行われた複数の複素信号のうち、上記アンビギュイティ除外部により除外されずに残っている複数の複素信号間のシフト量を推定し、上記シフト量にしたがって上記複数の複素信号間の位置合わせを行い、
上記位相差ヒストグラム生成処理ステップにて、上記位相差ヒストグラム生成手段は、位相差ヒストグラムの極大値が複数存在している場合、各々の極大値を形成している山の中で、幅が最も狭い山の極大値に対応する位相差を上記位相補正手段に出力する
ことを特徴とするレーダ信号処理方法。
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