JPH06249954A - レーダ信号処理装置 - Google Patents

レーダ信号処理装置

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JPH06249954A
JPH06249954A JP3718993A JP3718993A JPH06249954A JP H06249954 A JPH06249954 A JP H06249954A JP 3718993 A JP3718993 A JP 3718993A JP 3718993 A JP3718993 A JP 3718993A JP H06249954 A JPH06249954 A JP H06249954A
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JP
Japan
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intensity distribution
frequency intensity
frequency
orthogonal
coordinate space
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JP3718993A
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Inventor
Masaharu Akei
正治 明井
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数強度分布を直交座標に変換する場合
に、精度のよい変換を実現し、良好なレーダイメージを
作成できるレーダ信号処理装置を提供すること。 【構成】 非直交座標空間の周波数軸上の周波数強度分
布を、直交座標空間の周波数軸上の周波数強度分布に変
換する場合に、非直交座標空間の周波数軸上の周波数強
度分布情報をリサンプリング装置14に供給し、リサン
プリング装置14でサンプリング関数を用いて変換す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、目標から得られたレー
ダエコーをフーリエ変換し、その後、逆フーリエ変換を
行い、目標のレーダイメージを作成するレーダ信号処理
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】目標のレーダイメージを作成する方法と
してISAR画像化処理が提案されている。ISAR画
像化処理は我が国でも開発中の技術であるが、その一つ
の手法にポーラフォーマット(「IEEE Trans
action on Aerospace and e
lectric System ASE(Jul.19
84)363〜400」参照)がある。
【0003】ポーラフォーマットは、先ず、目標から得
られる複数のレーダエコーを距離方向にフーリエ変換
し、このフーリエ変換で得られた周波数強度分布が3次
元空間上のデータとして記録される。この3次元空間に
おける各データ点の表現方法には、極座標表示や円柱座
標表示などが利用され、その方向成分は目標の方位や仰
角などの角度情報および推定された回転運動から算出さ
れ、また、動径方向成分は、レーダエコーを距離方向に
フーリエ変換したときの周波数情報が取られる。図7は
円柱座標の例で、例えば半径方向A1、A2、…A8が
例えば目標から見たレーダの方位を示し、また、動径方
向がフーリエ変換後の周波数を示す。したがって、複数
のレーダエコーをフーリエ変換することによって得られ
る周波数強度分布は、例えば図7のような円柱座標で表
現される。
【0004】この円柱座標上では、目標の各方位ごとに
周波数強度分布(●印)が表示される。なお、動径方向
A1、A2、…A8に現れる周波数強度分布(●印)の
間隔は1つのレーダエコーをフーリエ変換したピッチで
決定される。
【0005】また、上記のように構成される空間上に広
がるデータ点は、その後、逆フーリエ変換が行われレー
ダイメージング処理が行われる。
【0006】なお、逆フーリエ変換は、信号の処理時間
の短縮、あるいは、信号の処理手続きの簡単化などのた
め、例えば円柱座標で示された周波数強度分布を、リサ
ンプリングにより直交座標(例えば図7のX軸−Y軸)
の周波数強度分布に変換した後に行われる。
【0007】ところで、周波数強度分布を直交座標に変
換する場合、変換される直交座標の所定の点における周
波数強度を決定する必要があるが、そのリサンプリング
法としていくつかの方法が考えられている。
【0008】例えば、変換される直交座標上の所定の点
に最も近接する極座標上の1つの点の強度を用いる方
法、あるいは、所定の点に近接する極座標上の複数の点
を選び、それらの平均値を用いる方法などである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した方法
では、直交座標に変換する際に、所定の点に近いある限
られた数の周波数強度の情報しか利用されないので、十
分な精度が得られない。本発明は、上記事情を考慮して
なされたもので、周波数強度分布を直交座標に変換する
場合に、精度のよい変換を実現し、良好なレーダイメー
ジを作成できるレーダ信号処理装置を提供することを目
的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、目標から得ら
れる複数のレーダエコーをフーリエ変換する手段と、レ
ーダエコーのフーリエ変換によって得られる周波数強度
分布を座標軸が直交しない角度軸と周波数軸で表現され
る非直交座標空間の周波数強度分布として記録する第1
のメモリ手段と、この第1のメモリ手段に記録された非
直交座標空間の周波数強度分布を、直交する周波数軸で
表現される直交座標空間の周波数強度分布に変換する座
標変換手段と、この座標変換手段で変換された直交座標
空間の周波数強度分布を記録する第2のメモリ手段と、
この第2のメモリ手段に記録された周波数強度分布を逆
フーリエ変換する手段とを具備したレーダ信号処理装置
において、前記座標変換手段が、直交座標空間の周波数
軸上の所定の点における周波数強度分布を、前記非直交
座標空間の周波数軸上の周波数強度分布からサンプリン
グ関数を用いて求めている。
【0011】また、目標から得られる複数のレーダエコ
ーをフーリエ変換する手段と、レーダエコーのフーリエ
変換によって得られる周波数強度分布を座標軸が直交し
ない角度軸と周波数軸で表現される非直交座標空間の周
波数強度分布として記録する第1のメモリ手段と、この
第1のメモリ手段に記録された非直交座標空間の周波数
強度分布を、直交する周波数軸で表現される直交座標空
間の周波数強度分布に変換する座標変換手段と、この座
標変換手段で変換された直交座標空間の周波数強度分布
を記録する第2のメモリ手段と、この第2のメモリ手段
に記録された周波数強度分布を逆フーリエ変換する手段
とを具備したレーダ信号処理装置において、前記座標変
換手段が、前記非直交座標空間の周波数軸上の周波数強
度分布をm変数n次元多項式で近似し、この近似の結果
で得られたm変数n次元多項式の係数を用いて前記直交
座標空間の周波数強度分布を求めている。
【0012】また、目標から得られる複数のレーダエコ
ーをフーリエ変換する手段と、レーダエコーのフーリエ
変換によって得られる周波数強度分布を座標軸が直交し
ない角度軸と周波数軸で表現される非直交座標空間の周
波数強度分布として記録する第1のメモリ手段と、この
第1のメモリ手段に記録された非直交座標空間の周波数
強度分布を、直交する周波数軸で表現される直交座標空
間の周波数強度分布に変換する座標変換手段と、この座
標変換手段で変換された直交座標空間の周波数強度分布
を記録する第2のメモリ手段と、この第2のメモリ手段
に記録された周波数強度分布を逆フーリエ変換する手段
とを具備したレーダ信号処理装置において、前記座標変
換手段が、前記非直交座標空間の周波数軸上の周波数強
度分布をスプライン関数で近似し、この近似の結果で得
られたスプライン関数の係数を用いて前記直交座標空間
の周波数強度分布を求めている。
【0013】
【作用】目標から得られる複数のレーダエコーをフーリ
エ変換し、その後、逆フーリエ変換を行ってレーダイメ
ージを作成するレーダ信号処理装置においては、フーリ
エ変換によって非直交座標空間に記録された周波数強度
分布を、直交座標空間の周波数強度分布に変換してい
る。
【0014】このような直交座標空間の周波数強度分布
への変換にあたり、第1の発明では、前記非直交座標空
間の周波数軸上の周波数強度分布からサンプリング関数
を用いて、直交座標空間の周波数強度分布を求めてい
る。
【0015】また、第2の発明では、前記非直交座標空
間の周波数軸上の周波数強度分布をm変数n次元多項式
で近似し、この近似で得られたm変数n次元多項式の係
数を用いて直交座標空間の周波数強度分布を求めてい
る。
【0016】また、第3の発明では、前記非直交座標空
間の周波数軸上の周波数強度分布をスプライン関数で近
似し、この近似で得られたスプライン関数の係数を用い
て直交座標空間の周波数強度分布を求めている。
【0017】上記した構成によれば、周波数強度分布の
直交座標への変換の際に、多数の点の周波数強度情報が
利用され、座標変換の信頼性を高めることができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1の概
略的な回路構成図を参照して説明する。
【0019】目標からのレーダエコーは受信装置11で
受信される。受信されたレーダエコーはFFT装置12
で距離方向についてフーリエ変換される。このフーリエ
変換により、複数のレーダエコーは極座標や円柱座標な
どの座標に周波数の強度分布として表示される。この座
標は、例えば図2のように半径方向A1、A2、…A8
が方向成分として目標の方位や仰角などの角度情報、お
よび推定された目標の回転運動から算出され、そして、
動径方向B1、B2…B4が周波数を示す例えば極座標
である。
【0020】したがって、図2の極座標上では、フーリ
エ変換された複数のレーダエコーは、レーダエコーが得
られた各方位ごとに周波数の強度分布(位置を●印で示
し、強度は示されてない。)として表現される。なお、
半径方向に現れる周波数強度分布(●印)の間隔は、1
つのパルス信号をフーリエ変換したピッチで決定され
る。
【0021】なお、図2の極座標で表現された周波数強
度分布は、メモリ装置13(図1)に書き込まれる。
【0022】メモリ装置13に書き込まれた周波数強度
分布は、リサンプリング装置14により直交座標の周波
数強度分布に変換される。
【0023】リサンプリング装置14には、極座標で表
された方位ごとの周波数強度分布情報がメモリ装置13
から、また、極座標の角度情報、例えば方位角や仰角、
推定された目標の回転運動などの情報が受信装置11か
ら供給される。そして、新しく変換される直交座標の位
置情報に基づいてリサンプリング処理が行われ、直交座
標の周波数強度分布に変換されてメモリ装置15に記録
される。
【0024】ここで、リサンプリング装置14における
リサンプリング処理について説明する。
【0025】フーリエ変換されたレーダエコーの周波数
強度分布は、メモリ装置13に記録されるが、その模様
は上記したように図2の●印で示される。
【0026】この周波数強度分布(●印)は動径方向B
1、B2…B4と方向A1、A2、…A8との交点に現
れる。そして、極座標上の周波数強度分布が、座標軸の
直交する直交座標例えば図2のX1−Y座標に変換され
るものとする。
【0027】この場合、先ず、X1軸と極座標の半径方
向例えばA1との交点をP1とし、交点P1の周波数強
度が求められる。
【0028】ここで、極座標の半径方向A1を抜き出し
た状態を図3で示す。図3では、横方向が周波数、そし
て、縦方向が強度である。
【0029】そして、交点P1における周波数強度は数
1のリサンプリング関数を用いて求められる。
【0030】
【数1】 数1で、Tはレーダエコーの1パルス当たりのデータ測
定時間、fpは求める交点P1における周波数強度、f
jは極座標の軸A1上の周波数強度、Xjは周波数強
度、そして、jは各周波数強度の分布点に付加された番
号である。
【0031】また、W(fj−fp)は記憶装置16
(図1)にテーブルの形で記録されている。
【0032】上記したリサンプリング関数を用いた演算
が、極座標の他の半径方向A2、A3、…A8とX1軸
との各交点について行われる。このようにして全ての半
径方向A1、A2、A3、…A8とX1軸との各交点P
1、P2、…P8における周波数強度が求められる。こ
の後、X1軸上の各交点P1、P2、…P8における周
波数強度分布をもとに、X1軸上の所望の点における強
度分布がサンプリング関数を用いて求められる。
【0033】上記したサンプリング関数を用いた演算
が、他のX軸例えばX2、X3、…について行われる。
このようにして各X軸、X1、X2、X3、…について
演算が行われ、周波数強度分布の直交座標への変換が完
了する。
【0034】上記した説明は2次元の直交座標に変換す
る場合の例であるが、例えば円柱座標のような3次元の
周波数強度分布を、3次元の直交座標に変換する場合
は、X軸、Y軸の他にこれらと直交するZ軸(図示せ
ず)を考え、円柱座標の各半径方向の軸と面X−Zとの
交点における強度分布を同様の方法で求めれば、3次元
の直交座標への変換も可能である。
【0035】また、上記した例では変換されるX方向の
軸X1、X2、X3、…と極座標の半径方向例えばA1
とが交わる場合で説明しているが、両者が交わらないよ
うな場合でも変換は可能である。
【0036】なお、メモリ装置15に記録されている直
交座標の周波数強度分布情報は、逆FFT装置17で逆
フーリエ変換されレーダイメージング処理が行われる。
レーダイメージング処理された信号は、表示装置18で
表示される。
【0037】次に、本発明の他の実施例について、図4
の概略的な回路構成図を参照して説明する。なお、図4
では図1と同一部分には同一の符号を付し、重複する説
明を省略する。
【0038】メモリ装置13に記録されている極座標上
の周波数強度分布の情報が、多項式近似装置10に加え
られる。多項式近似装置10では、メモリ装置13に記
録されている周波数強度分布や受信装置から提供される
方位角、仰角などの角度情報をもとに、3次元空間にお
ける各点がm変数n次元多項式で近似され、m変数n次
元多項式の各係数が算出される。
【0039】そして、リサンプリング装置14では、多
項式近似装置10で算出された各係数を用いて、変換さ
れる直交座標上の周波数強度が算出され、その結果がメ
モリ装置15に記録される。
【0040】なお、m変数n次元多項式での近似は、周
波数強度分布が2次元に広がる場合、数2のような2変
数n次元多項式で近似される。
【0041】
【数2】 ここで、aijは周波数強度の分布点から近似により決定
される係数、(X、Y)は図2のX1−Y座標上での座
標値で、X1−Y座標上の座標値を(X0 、Y0 )とす
ると、その点における強度分布は先に求めたaijを用い
てf(X0 、Y0 )で決定される。
【0042】次に、本発明のもう1つの他の実施例につ
いて、図5の概略的な回路構成図を参照して説明する。
なお、図5では図1と同一部分には同一の符号を付し、
重複する説明を省略する。
【0043】メモリ装置13に記録されている極座標上
の周波数強度分布の情報が、スプライン係数算出装置1
00に加えられる。スプライン係数算出装置100で
は、メモリ装置13に記録されている周波数強度分布情
報や受信装置11から提供される方位角、仰角などの角
度情報をもとに、3次元空間における各点がスプライン
関数で近似され、スプライン関数の各係数が算出され
る。
【0044】そして、リサンプリング装置14では、ス
プライン係数算出装置100で算出された各係数を用い
て、変換される直交座標上の周波数強度が算出され、そ
の結果がメモリ装置15に記録される。
【0045】ここで、2次元に広がる周波数強度分布を
2次元スプライン関数で近似する様子を図6に示す。図
6は図2の半径方向の1つに沿った周波数強度分布を断
面した状態で、横軸が周波数、そして、縦軸が強度であ
る。図では8個の点a1〜a8が示されているが、これ
らの点a1〜a8の強度をスプライン関数で近似し、ス
プライン関数の係数を決定する。そして、このスプライ
ン関数の係数を用いて、例えば変換される直交座標上の
任意の点P0の強度分布が近似的に求められる。
【0046】上記したm変数n次元多項式やスプライン
関数を用いて近似する場合でも、多数の点の周波数強度
情報が利用されるので信頼性が高まる。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、周波数強度分布の直交
座標への変換に多数の点の周波数強度情報を利用してい
るので信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略的な回路構成図で
ある。
【図2】本発明の一実施例を説明する図である。
【図3】本発明の一実施例を説明する図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す概略的な回路構成図
である。
【図5】本発明の他の実施例を示す概略的な回路構成図
である。
【図6】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図7】従来の例を説明する図である。
【符号の説明】
11…受信装置 12…FFT装置 13…メモリ装置 14…リサンプリング装置 15…メモリ装置 17…逆FFT装置 18…表示装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標から得られる複数のレーダエコーを
    フーリエ変換する手段と、レーダエコーのフーリエ変換
    によって得られる周波数強度分布を座標軸が直交しない
    角度軸と周波数軸で表現される非直交座標空間の周波数
    強度分布として記録する第1のメモリ手段と、この第1
    のメモリ手段に記録された非直交座標空間の周波数強度
    分布を、直交する周波数軸で表現される直交座標空間の
    周波数強度分布に変換する座標変換手段と、この座標変
    換手段で変換された直交座標空間の周波数強度分布を記
    録する第2のメモリ手段と、この第2のメモリ手段に記
    録された周波数強度分布を逆フーリエ変換する手段とを
    具備したレーダ信号処理装置において、前記座標変換手
    段が、直交座標空間の周波数軸上の所定の点における周
    波数強度分布を、前記非直交座標空間の周波数軸上の周
    波数強度分布からサンプリング関数を用いて求めること
    を特徴とするレーダ信号処理装置。
  2. 【請求項2】 目標から得られる複数のレーダエコーを
    フーリエ変換する手段と、レーダエコーのフーリエ変換
    によって得られる周波数強度分布を座標軸が直交しない
    角度軸と周波数軸で表現される非直交座標空間の周波数
    強度分布として記録する第1のメモリ手段と、この第1
    のメモリ手段に記録された非直交座標空間の周波数強度
    分布を、直交する周波数軸で表現される直交座標空間の
    周波数強度分布に変換する座標変換手段と、この座標変
    換手段で変換された直交座標空間の周波数強度分布を記
    録する第2のメモリ手段と、この第2のメモリ手段に記
    録された周波数強度分布を逆フーリエ変換する手段とを
    具備したレーダ信号処理装置において、前記座標変換手
    段が、前記非直交座標空間の周波数軸上の周波数強度分
    布をm変数n次元多項式で近似し、この近似の結果で得
    られたm変数n次元多項式の係数を用いて前記直交座標
    空間の周波数強度分布を求めることを特徴とするレーダ
    信号処理装置。
  3. 【請求項3】 目標から得られる複数のレーダエコーを
    フーリエ変換する手段と、レーダエコーのフーリエ変換
    によって得られる周波数強度分布を座標軸が直交しない
    角度軸と周波数軸で表現される非直交座標空間の周波数
    強度分布として記録する第1のメモリ手段と、この第1
    のメモリ手段に記録された非直交座標空間の周波数強度
    分布を、直交する周波数軸で表現される直交座標空間の
    周波数強度分布に変換する座標変換手段と、この座標変
    換手段で変換された直交座標空間の周波数強度分布を記
    録する第2のメモリ手段と、この第2のメモリ手段に記
    録された周波数強度分布を逆フーリエ変換する手段とを
    具備したレーダ信号処理装置において、前記座標変換手
    段が、前記非直交座標空間の周波数軸上の周波数強度分
    布をスプライン関数で近似し、この近似の結果で得られ
    たスプライン関数の係数を用いて前記直交座標空間の周
    波数強度分布を求めることを特徴とするレーダ信号処理
    装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101029175B1 (ko) * 2009-09-09 2011-04-12 영남대학교 산학협력단 다항식과 가우시안 기저 함수를 이용하는 장거리 역합성 개구면 레이더 영상 생성 방법 및 그 장치
CN105260610A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 中国民用航空总局第二研究所 一种多探测器坐标系转化及误差纠正方法
CN110850408A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 无锡航征科技有限公司 一种用于极坐标数据采集模式的浅埋目标三维成像方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101029175B1 (ko) * 2009-09-09 2011-04-12 영남대학교 산학협력단 다항식과 가우시안 기저 함수를 이용하는 장거리 역합성 개구면 레이더 영상 생성 방법 및 그 장치
CN105260610A (zh) * 2015-10-26 2016-01-20 中国民用航空总局第二研究所 一种多探测器坐标系转化及误差纠正方法
CN105260610B (zh) * 2015-10-26 2018-01-23 中国民用航空总局第二研究所 一种多探测器坐标系转化及误差纠正方法
CN110850408A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 无锡航征科技有限公司 一种用于极坐标数据采集模式的浅埋目标三维成像方法

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