JPH03130683A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents

合成開口レーダ装置

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JPH03130683A
JPH03130683A JP1268107A JP26810789A JPH03130683A JP H03130683 A JPH03130683 A JP H03130683A JP 1268107 A JP1268107 A JP 1268107A JP 26810789 A JP26810789 A JP 26810789A JP H03130683 A JPH03130683 A JP H03130683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
agc
synthetic aperture
aperture radar
stc pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP1268107A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shinohara
博 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH03130683A publication Critical patent/JPH03130683A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成開口レーダ装置に関し、特に小型機搭載
を実現可能にし、しかも衛星等の姿勢が非常に安定した
ものと同等の高分解能化を図った合成開口レーダ装置に
関する。
〔従来の技術〕
航空機等の飛翔体に搭載した合成開口レーダ(SAR)
は、パルス圧縮技術及び合成開口技術を用いて高分解能
な画像を得る映像レーダで、曇天下や夜間でも地表を観
測することが可能である。
合成開口レーダは、第3図に示すようにアンテナ部31
.サーキュレータ32.送信部33.受信部34゜信号
処理部35から構成され、送信部33で所定のレベルま
で増幅されたチャープ信号(直線周波数変調信号)をア
ンテナ部31から地表に放射する。地表で反射した散乱
波は、再びアンテナ部31で受信され、受信部34で同
期検波された後、信号処理部35でデジタルデータに変
換される。
合成開口レーダは、第4図に示すように一定のオフナデ
イア角βで電波を発射している場合、受信信号は特定の
振幅特性を持つ。この振幅特性を平坦にするため、受信
信号の振幅特性と逆の特性を持つSTCパターンを受信
信号にかけ、ある程度平坦にした後、ある点のレベルを
基準としてAGC動作させ、最適なA/D変換を行う。
STCパターンはROM等に書き込まれた半固定パター
ンである。また、オフナデイア角βが変動しないように
するため、飛翔体には非常に厳しい姿勢安定度が要求さ
れている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の合成開口レーダ装置は、オフナデイア角
は一定、STCパターンは半固定となっているので、セ
スナ機等の姿勢安定度の悪い飛翔体に合成開口レーダ装
置を搭載した場合、オフナデイア角が変動するため受信
信号が第5図(a)〜(d)に示すように、たえず変動
するようになる。この信号を従来と同じ方法で処理した
場合、平坦性のない信号を処理するため、信号が飽和し
たり、S/Nが劣化したりするという欠点があった。
また、この欠点を回避するためには、姿勢情報をもとに
アンテナを駆動し、オフナデイア角を可変にする必要が
あり、装置が大型化し、セスナ機等の小型機に搭載する
ことが困難になるという欠点があった。
本発明の目的は、このような欠点を除去した合成開口レ
ーダ装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、飛翔体に搭載され、飛行方向と直角斜方向に
直線周波数変調された送信電波を発射しつつデータを取
得する合成開口レーダ装置において、 地表に向かって発射した電波の反射波を受信する受信部
に、飛翔体の姿勢変動の程度により影響を受ける反射波
を、その変動の内容に対応して平坦にする受信信号振幅
平坦部を備え、 飛翔体の姿勢精度要求を必要としないで高品質な画像を
取得することを特徴とする。
また本発明によれば、受信信号振幅平坦部は、受信中間
周波信号からSTCパターン設定値を演算するSTCパ
ターン演算手段と、 STCパターン制御された信号に基づき、波形全体のパ
ワーからAGC動作させるためのAGC設定値を演算す
るAGC設定値演算手段とを備える。
〔実施例〕
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図であり、
点線で囲って示す受信信号振幅平坦部が本発明の特徴と
なる部分である。
この受信信号振幅平坦部は、STCパターン制御回路4
、増幅器5、自動利得(AGC)制御回路6、A/D変
換器10、STCパターン演算回路11、A/D変換器
12、dBmに単位を変換するdB変換回路13.1受
信部号のサンプルポイン) (n)×に波形の加算を行
う加算回路14、加算結果をn・kで平均化する平均化
回路15.1回前の値と比較し、AGC設定値を計算す
る比較演算回路16により構成されている。
このような構成の受信信号振幅平坦部は、地表面からの
反射信号(SAR生データ)を入力信号とし、STCパ
ターンを自動的に演算・記憶・学習し、また、波形全体
のパワーからAGC動作させるものである。
次に本実施例の動作を説明する。
この合成開口レーダ装置は、セスナ等の小型機に搭載さ
れ、飛行方向と直角斜方向に直線周波数変調された送信
電波を発射しつつデータを取得する。
地表で反射され、アンテナを経由して入力されうSAR
受信信号は、低雑音増幅器1で所定のレベルまで増幅さ
れる。増幅された受信信号は、混合器2で中間周波に変
換され、帯域通過フィルタ(B、P、F) 3で不要成
分を除去、すなわち信号帯域外成分のスプリアスを除去
する。スプリアスを除去した中間周波信号aは分岐され
、受信信号振幅平坦部のA/D変換器10及びSTCパ
ターン制御回路4に入力される。
A/D変換器10で中間周波信号aをA/D変換した後
、STCパターン演算回路11で信号aの振幅偏差を補
正するためのSTCパターン設定値(αビット)bを計
算する。このSTCパターン演算回路は、中間周波信号
aに基づき、演算・記憶・学習することによって適切な
STCパターン設定値すを求めている。このSTCパタ
ーン設定値すは、STCパターンを中間周波信号(RF
信号)aにかけ合わせるためにSTCパターン制御回路
4に入力される。
STCパターン制御回路4では、中間周波信号aにST
Cパターン設定値すをかけ合わせるSTCパターン制御
を行って、振幅特性を平坦に補正した信号Cを出力する
。この出力信号Cは、STCパターン制御の結果、非常
に平坦な信号となっている。この信号Cを増幅器5で増
幅した後、A/D変換器12でA/D変換し、dB変換
回路13.加算回路14.平均化回路15で、AGC(
自動利得)設定値d(βビット)を演算する。すなわち
、dB変換回路工3でdBmに単位を変換し、加算回路
14で1受信信号のサンプルポイント(n)Xk濾波形
加算を行い、平均化回路15で加算結果をn−にで平均
化し、比較演算回路16で1回前の値と比較して、AG
C設定設定値針算する。
AGC制御回路6には、増幅後の信号C及びAGC設定
設定値針力され、ここで信号Cの利得制御を行い、一定
レベルに設定された信号dを出力する。
第2図(a)、(b)に、本実施例における受信信号振
幅平坦部の各部波形を従来例と比較して示す。
従来の合成開口レーダ装置では、第2図(a)に示すよ
うに、受信信号に半固定のSTCパターンをかけ、ある
程度平坦にした後、あるAGCポイントを基準としてA
GC動作させている。このように平坦性のない信号を処
理するため、信号が飽和したり、S/Nが劣化したりす
る。
一方、本実施例では、第2図(b)に示すように、受信
信号に演算で求めたSTCパターンをかけ、非常に平坦
にした後、波形全体のパワーからAGC動作させ、一定
レベルの信号を得ている。
したがって、A/D変換入力前の信号は、信号が飽和し
たり、S/Nが劣化することはない。
さて本実施例において、受信信号振幅平坦部からの信号
は、混合器20..20゜でビデオ信号に変換され、ビ
デオ増幅器21+、21゜でスケーリングされた後、A
/D変換器22+、22゜でA/D変換されて、■デー
タ及びQデータが得られる。
また、STCパターン演算回路11からのSTCパター
ン設定値b、及び比較演算回路16からのAGC設定設
定値針画像再生時に使用するデータとして取り出される
以上のデータおよび設定値から高品質な画像が実現でき
る。
このように本実施例によれば、合成開口レーダ装置を搭
載する小型機の姿勢変動が原因で第5図のように受信信
号特性がいろいろ変動した場合でも、アンテナのオフナ
デイア角を一定に保つ機能なしで高品質画像を提供しう
る。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によれば、セスナ機等の小型機
を移動プラントフオームとする合成開口レーダ装置にお
いて、プラットフォームの姿勢変動によりSAR受信信
号の利得変動が非常に大きくなった状態において、自動
的にこの変動を校正することにより高品質な画像が実現
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例のブロック図、第2図は、
第1図の実施例を従来例と比較して示す各部波形図、 第3図は、合成開口レーダ装置の機能ブロック図、 第4図は、合成開口レーダ装置の動作概念を説明するた
めの図、 第5図は、変動する受信信号の波形図である。 1・・・低雑音増幅器 2・・・混合器 3・・・帯域通過フィルタ(ハンドバスフィルタ) 4・・・STCパターン制御回路 5・・・増幅器 6・・・AGC制御回路(自動利得制御回路)10・・
・A/D変換器 11・・・STCパターン演算回路 12・・・A/D変換器 13・・・dBmに単位を変換するdB変換回路14・
・・1受信信号のサンプルポイント(n)Xk波形の加
算を行う加算回路 15・・・加算結果をn−にで平均化する回路16・・
・1回前の値と比較し、AGC設定値を計算する比較演
算回路 20、.20゜・・・混合器 21、.21゜・・・ビデオ帯に変換された信号をスケ
ーリングするためのビデ オ増幅器 22、.22゜・・・A/D変換器 a・・・信号帯域外成分のスプリアスを除去した信号(
中間周波信号)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)飛翔体に搭載され、飛行方向と直角斜方向に直線
    周波数変調された送信電波を発射しつつデータを取得す
    る合成開口レーダ装置において、地表に向かって発射し
    た電波の反射波を受信する受信部に、飛翔体の姿勢変動
    の程度により影響を受ける反射波を、その変動の内容に
    対応して平坦にする受信信号振幅平坦部を備え、 飛翔体の姿勢精度要求を必要としないで高品質な画像を
    取得することを特徴とする合成開口レーダ装置。
  2. (2)請求項1記載の合成開口レーダ装置において、 前記受信信号振幅平坦部は、受信中間周波信号からST
    Cパターン設定値を演算するSTCパターン演算手段と
    、 STCパターン制御された信号に基づき、波形全体のパ
    ワーからAGC動作させるためのAGC設定値を演算す
    るAGC設定値演算手段とを備えることを特徴とする合
    成開口レーダ装置。
JP1268107A 1989-10-17 1989-10-17 合成開口レーダ装置 Pending JPH03130683A (ja)

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