JPH0883266A - 相関処理装置および合成開口レーダの画像再生処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】相関処理の結果に含まれる情報を失うことなく
相関処理後のデータを間引きしてそのデータ量の削減を
行う。 【構成】 参照データ列１２は高速フーリエ変換回路１
１によって時間領域から周波数領域のデータに変換さ
れ、乗算回路１３で所定の窓関数と乗算されてその高域
成分が除去される。高速逆フーリエ変換回路１５はこれ
を再び時間領域での参照データ１６に変換し、これと信
号１７との相関が相関回路１８によってとられる。相関
結果は、間引き回路２１によって所定の割合で間引きさ
れる。元の参照データ列との相関では１つの相関結果に
しかその影響が現われないような信号１７であっても、
高域成分を除去した参照データ列と相関をとることで、
複数の相関結果にその影響が現われる。このため間引き
後の相関データにも信号１７に含まれていた情報を残す
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の信号とこれに対
応する参照データとの間の相関をとる相関処理装置に係
わり、特に相関処理後のデータを間引きしてデータ量の
削減を行う相関処理装置およびこれを利用した合成開口
レーダの画像再生処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】相関処理は、２つの信号の関連の強さを
調べる際に用いられる。たとえばレーダの分野において
は、送信した信号と物体に反射して戻ってきたエコー信
号との間の相関をとることによって、分解能の向上を図
ることが行われている。レーダには種々のタイプのもの
があるが、代表的なものとしてパルスレーダがある。こ
れは、アンテナからパルス状の電波を周期的に送信し、
送信された電波が物体に反射して戻ってくるまでに要し
た時間によって物体との距離を探知するようになってい
る。その分解能は、送信するパルス幅に大きく依存して
おり、パルス幅を短くすることによって分解能を高める
ことができる。

【０００３】分解能を高めるためにパルス幅を短くした
場合には、物体に反射して戻ってくるまでのエネルギの
減衰により、戻ってきた電波の受信が困難になる。この
ため、パルス幅を短くするときは、これに応じて送信す
る電波を大電力化したり、アンテナの大型化を行う必要
があり、装置の大型化やコストアップの要因になってい
た。そこで、相関処理を利用してパルス幅を擬似的に短
くするパルス圧縮技術を用いたレーダ装置が種々提案さ
れている。

【０００４】パルス圧縮技術のひとつに、送信波として
ＦＭ変調パルス（周波数変調パルス）を用い、戻ってき
たエコー信号と所定の参照波との間の相関をとることに
よって、パルス幅を短くしたのと同様の効果を得る技術
がある。このパルス圧縮技術を用いたレーダ装置では、
１つのパルス幅に相当する期間に、その周波数が次第に
上昇または下降するようなＦＭ変調パルスを送信する。
そして戻ってきたエコー信号の周波数を調べ、その周波
数によって、送信波のうちどのタイミングで送信した電
波がエコー信号として戻ってきたかを判別するようにな
っている。これにより、周波数の分解能に応じただけ送
信波のパルス幅を短くしたのと同様の効果を得ている。
戻ってきた信号の周波数は、送信したＦＭ変調パルスに
応じた参照データ列とエコー信号との間の相関をとるこ
とによって調べられている。

【０００５】また、人工衛星あるいは航空機からリモー
トセンシングによって地表の様子の探知を行う合成開口
レーダでは、２次元の領域についての探知が行われてい
る。たとえば、レーダを搭載した衛星を一定の速度で所
定の方向に移動させ、この方向と垂直な方向にＦＭ変調
パルスを周期的に送信することで２次元の探知が行われ
ている。衛星の移動方向はアジマス方向と呼ばれ、それ
と垂直な方向はレンジ方向と呼ばれている。このような
合成開口レーダでは、受信したエコー信号に対してレン
ジ方向およびアジマス方向についてそれぞれ所定の相関
処理を行い、可視化された画像を得るようになってい
る。また、先に説明したＦＭ変調パルスを用いてレンジ
方向の分解能の向上を図ることが一般に行われている。

【０００６】合成開口レーダには、受信したエコー信号
をメモリに一旦蓄積し、充分な時間をかけて各種演算処
理を行いエコー信号に対応する画像を得るものと、エコ
ー信号の受信と平行してリアルタイムに画像として可視
化するものがある。可視化された画像を作成する処理
は、まずレンジ方向について行われ、その後アジマス方
向について行われるようになっている。エコー信号を基
に可視化された画像を作成するために必要な演算量は非
常に多い。このため、画像をリアルタイムで形成するク
イックル装置のように特に高速化が要求される装置で
は、間引き機能つき相関処理回路を用いて、レンジ方向
の相関処理結果を間引きし、アジマス方向の演算量を減
少させることが多く行われている。

【０００７】図５は従来から使用されている間引き機能
つき相関処理回路の概要を表わしたものである。相関回
路１０１には送信するＦＭ変調パルスに応じて予め定め
られた参照データ列１０２が入力されている。また、相
関回路１０１には、送信したＦＭ変調パルスが何らから
の物体に反射して戻ってきたエコー信号１０３が入力さ
れている。相関回路１０１は参照データ列１０２とエコ
ー信号１０３との間の相関をとり、その結果を相関デー
タ１０４として出力するようになっている。間引き回路
１０５は相関データ１０４を所定の割合で間引き、出力
するデータ量を削減するようになっている。間引き回路
１０５の出力する出力データ１０６は図示しない後続の
処理回路に入力され、ここで所定の演算が行われること
によって画像として表示されるようになっている。

【０００８】画像を得るまでの処理時間を短縮する他の
装置として、演算すべき処理内容を簡素化して処理速度
を向上させた合成開口レーダの画像再生処理装置が特開
昭６１−１３３７１号公報に開示されている。この合成
開口レーダの画像再生処理装置では、レンジ方向に圧縮
された撮像データに対してビット反転処理を省略した高
速フーリエ変換処理を行い、その結果得られたデータと
所定の参照関数との相関演算を行っている。そして相関
処理の結果に対してビット反転処理を省略した高速逆フ
ーリエ変換を行うようになっている。高速フリーエ変換
処理は、時間領域でのデータを周波数領域でのデータに
置き換えて、相関処理を単なる乗算として高速に実行さ
せるために行われているに過ぎない。したがって、周波
数領域で整列した高速フーリエ変換の結果は必要としな
いことから、高速フーリエ変換および高速逆フーリエ変
換に於けるビット反転処理を省略することで処理の高速
化が図られている。

【０００９】また、合成開口レーダの画像再生装置では
一般に、ドップラ効果を利用してアジマス方向の分解能
の向上を図ることが行われている。物体との距離は、受
信したエコー信号をレンジ方向に解析することによって
得ることができる。しかし、送信するパルスの幅や合成
開口レーダのアジマス方向への移動速度に応じて、受信
されたエコー信号によって得られるアジマス方向の位置
情報は一定の広がりを持っている。物体との距離は、送
信波を反射する物体が静止しているものとすると、合成
開口レーダがアジマス方向に移動するにつれて、次第に
短くなり、最も近づいた後、再び長くなるように変化す
る。そこで、この性質を利用して、物体に最も近づいた
ときの位置を演算によって求めて、アジマス方向での分
解能の向上が図られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような、
レンジ方向に相関処理を行った後の相関データを間引き
して、その後の演算量を削減するレーダ装置では、受信
したエコー信号に含まれる情報が間引きによって欠落し
てしまうことがある。たとえば、参照データ列と受信し
たエコー信号との間の相関をとったときに、小さな物体
に反射して戻ってきたエコー信号の影響が、１つの相関
データにしか現われない場合がある。このような場合、
相関データを単純に間引きすると、ちょうどその影響の
現われている相関データを間引いてしまう場合がある。
間引きによりその物体に関する情報が失われたときに
は、可視化された画像からその物体が消えてしまうの
で、正確な画像を再生することができないという問題が
あった。

【００１１】また、ドップラ効果を利用してアジマス方
向の分解能の向上を図る場合には、物体との距離の変化
を正確に認識する必要がある。しかしながら、レンジ方
向について相関処理されたデータを単純に間引いた場合
には、物体との距離の変化の連続性が破壊される。この
ため、ドップラ効果を利用してアジマス方向の分解能の
向上を図ることができないという問題があった。

【００１２】一方、特開昭６１−１３３７１号公報に開
示されている合成開口レーダの画像再生処理装置では、
間引き以外の方法により演算処理の高速化が行われてい
るので、再生した画像に情報の欠落は生じない。しかし
ながら、演算内容を簡素化しただけでは、可視化された
画像をリアルタイムで得ることができるほど処理速度の
高速化を図ることはできなかった。

【００１３】そこで本発明の目的は、相関処理を施した
結果得られたデータに含まれる情報を欠落させることな
く相関処理後のデータを間引き、その後の演算で処理す
べきデータ量を削減させることができる相関処理装置を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、所定の信号との間の相関をとるために予め用意され
た時間領域での参照データ列を周波数領域でのデータに
変換する高速フーリエ変換回路と、この高速フーリエ変
換回路によって変換された後のデータとこれに含まれる
一定の周波数よりも高い周波数成分を除去するための所
定の窓関数とを乗算する乗算回路と、この乗算回路によ
って乗算された結果得られた周波数領域でのデータを時
間領域でのデータに変換する高速逆フーリエ変換回路
と、この高速逆フーリエ変換回路によって変換された後
のデータと前記所定の信号との相関をとる相関回路と、
この相関回路によって相関のとられた結果得られたデー
タを所定の割合で間引きする間引き回路とを相関処理装
置に具備させている。

【００１５】すなわち請求項１記載の発明では、信号と
相関をとるべき参照データ列の高周波成分を予め除去し
ておき、この高周波成分の除去された参照データ列と信
号との間の相関をとっている。これにより、高い周波数
成分を含んだ参照データ列との相関では１つの相関結果
にしかその影響が現われないような信号であっても、複
数の相関結果にその影響が現われるようになる。したが
って、このような相関結果を間引きしても、間引きされ
た後の相関データにも信号の影響が現れているので、信
号に含まれていた情報を欠落させることなく相関処理後
のデータ量を削減することができる。

【００１６】請求項２記載の発明では、間引き回路によ
って間引きする所定の割合は、高速フーリエ変換回路の
サンプリング周波数に対する窓関数の除去する一定の周
波数の比と等しいか、あるいはそれよりも大きく設定さ
れている。たとえば、相関処理された結果のデータを４
分の１に間引きする場合には、高速フーリエ変換回路の
サンプリング周波数の４分の１よりも高い周波数成分が
除去されるように窓関数を設定する。これにより、元の
参照データ列との間で相関をとったときには１つの相関
データにしかその影響が現われないような信号であって
も、４つ以上の相関データにその影響が現われるように
なる。したがって４分の１に間引きした後のデータにも
信号の影響を確実に残すことができる。

【００１７】請求項３記載の発明では、合成開口レーダ
の送信する送信波の波形に応じて予め定められた時間領
域での参照データ列を周波数領域でのデータに変換する
高速フーリエ変換回路と、この高速フーリエ変換回路に
よって変換された後のデータとこれに含まれる一定の周
波数よりも高い周波数成分を除去するための所定の窓関
数とを乗算する乗算回路と、この乗算回路によって乗算
された結果得られた周波数領域でのデータを時間領域で
のデータに変換する高速逆フーリエ変換回路と、この高
速逆フーリエ変換回路によって変換された後のデータと
前記合成開口レーダによって受信された前記送信波のエ
コー信号との間でレンジ方向について相関をとる相関回
路と、この相関回路によってレンジ方向について相関の
とられた結果得られたデータを所定の割合で間引きする
間引き回路と、この間引き回路によって間引きされた後
のデータを基にアジマス方向について所定の処理を行う
アジマス方向処理回路とを合成開口レーダの画像再生処
理装置に具備させている。

【００１８】すなわち請求項３記載の発明によれば、合
成開口レーダのレンジ方向の相関処理において、高周波
成分の除去された参照データ列を使用している。これに
より、間引き後に残った相関処理後のデータにもエコー
信号に含まれていた情報の影響が現われる。また、間引
き後の削減されたデータに対してアジマス方向の処理を
行っているので、アジマス方向の処理時間を短縮するこ
とができ、可視化された画像を短時間のうちに得ること
ができる。また、間引きしても、エコー信号に含まれて
いた情報の欠落がないので、たとえばドップラ効果を利
用してアジマス方向の分解能を向上させることができ
る。

【００１９】請求項４記載の発明では、間引き回路によ
って間引きする所定の割合は、高速フーリエ変換回路の
サンプリング周波数に対する窓関数の除去する一定の周
波数の比と等しいか、あるいはそれよりも大きく設定さ
れている。これにより、間引き後のデータにエコー信号
に含まれていた情報の影響を確実に残すことができる。

【００２０】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施例における相関処
理装置の回路構成の概要を表わしたものである。高速フ
ーリエ変換回路１１には、相関をとるための参照データ
として参照データ列１２が入力されている。参照データ
列１２は、相関をとるべき信号に応じて予め定められた
ものであり、１６ビットで表わされたディジタル信号の
集まりである。たとえば、合成開口レーダの送信するパ
ルスがＦＭ変調パルスである場合には、このパルスに対
応する波形の振幅を所定のサンプリングレートで分解能
が１６ビットのディジタル信号に変換した参照データ列
が入力される。高速フーリエ変換回路１１は入力された
参照データ列１２を時間領域でのデータから周波数領域
でのデータに変換することを行う。高速フーリエ変換回
路１１によって変換された後のデータは乗算回路１３に
入力され、ここで所定の窓関数１４と掛け合わされるよ
うになっている。窓関数１４は、周波数領域に変換され
た参照データ列に含まれる所定の周波数よりも高い周波
成分を除去するように予め設定されている。このように
周波数領域に変換することによって、窓関数１２との間
で単なる乗算を行うことによって参照データ列の高周波
成分の除去を行うことができる。

【００２２】乗算回路１３の出力は高速逆フーリエ変換
回路１５に入力されている。高速逆フーリエ変換回路１
５は周波数領域でのデータを時間領域でのデータ１６に
変換するものである。これら高速フーリエ変換回路１
１、乗算回路１３および高速逆フーリエ変換回路１５に
よって、参照データ列１２は、その高周波成分が除去さ
れたものに変換される。変換後の参照データ列を、以後
間引き用参照データ列１６と呼ぶことにする。間引き用
参照データ列１６は元の参照データ列と同様に１６ビッ
トのディジタル信号の集合になっている。間引き用参照
データ列１６は、信号１７との相関をとる参照データ列
として相関回路１８に入力されて、参照関数として相関
回路に設定される。参照データ列を変更しない場合は、
１度間引き用参照データ列１６を相関回路１８に設定す
れば、以後これを変更する必要はない。

【００２３】相関回路１８には、参照データ列１２との
間で相関をとるべき信号１７が入力されている。信号１
７は、そのビット幅が１６ビットのディジタル信号であ
り、所定の周期で順次相関回路１８に入力されるように
なっている。相関回路１８は設定された間引き用参照デ
ータ列１６と順次入力される信号１７との間で畳込み演
算を行い、その結果得られる相関データ１９を次々と出
力するようになっている。相関回路１８の出力する相関
データ１９は、間引き回路２１に入力され、所定の割合
でデータの間引きが行われるようになっている。間引き
回路２１で間引きする割合は、乗算回路１３で乗算する
窓関数１４に応じたものになっている。たとえば、相関
処理後のデータを４分の１のデータ量に間引きするとき
は、高速フーリエ変換回路１１のサンプリング周波数の
４分の１の周波数よりも高い周波数成分を除去するよう
に窓関数１４の設定が行われる。

【００２４】図２は相関回路と間引き回路についてその
回路構成の概要を表わしたものである。相関回路１８
は、直列に接続された第１〜第Ｎのレジスタ３１₁ 〜３
１_N と、参照データ列１６を保持する第１〜第Ｎの参照
レジスタ３２₁ 〜３２_N とを備えている。またレジスタ
３１₁ 〜３１_N に保持された信号１７と参照データ列１
６とを掛け合わせる第１〜第Ｎの乗算器３３₁ 〜３３_N
と、これらの出力の総和をとる加算回路３４とが設けら
れている。実施例の相関回路１８ではＮは５００であ
り、レジスタ３１、参照レジスタ３２および乗算器３３
はそれぞれ５００個ずつ設けられている。レジスタ３１
₁ 〜３１_N および加算回路３４にはそれぞれクロック信
号３５が入力されている。レジスタ３１₁ 〜３１_N はク
ロック信号３５が入力されるたびに、その保持内容が更
新されるようになっている。その結果クロック信号３５
に同期して信号１７は図中の左から右に向かって１段ず
つシフトされるようになっている。また、信号１７はク
ロック信号３５に同期して順次入力されるようになって
いる。したがって、最新に入力されたものから５００サ
ンプル分前までの信号１７が５００個のレジスタ３１に
よって保持されるようになっている。

【００２５】第１〜第Ｎの参照データレジスタ３２₁ 〜
３２_N は、間引き用参照データを５００サンプル分保持
するようになっている。たとえば、ＦＭ変調パルスの一
周期を等間隔に５００に分割してその各々をサンプリン
グして得られた間引き用参照データ列１６の値が順に保
持されるようになっている。。第１〜第Ｎの乗算器３３
₁ 〜３３_N はそれぞれレジスタ３１₁ 〜３１_N に保持さ
れた信号１７と参照レジスタ３２₁ 〜３２_N に保持され
た参照データとの間で掛算を行うようになっている。加
算回路３４は信号１７が入力されるたびに第１〜第１Ｎ
の乗算器３３₁〜３３_N で乗算された結果の総和をとっ
た相関データ１９を出力するようになっている。このよ
うに相関回路１８は、最新の５００サンプル分の信号１
７と参照データ列との間の相関をとった相関データ１９
をクロック信号に同期して順次出力するようになってい
る。

【００２６】間引き回路１８は、間引きする割合を制御
するカウンタ３６と、相関データ１９を保持する出力レ
ジスタ３７とから構成されている。カウンタ３６にはク
ロック信号３５が入力されている。たとえば相関データ
１９を４分の１に間引きする場合には、カウンタ３５の
カウント値として４を設定する。このように設定すると
カンウタ３６からは、クロック信号３５を４クロック分
カウントするたびにカウントオーバ信号３８が出力され
る。出力レジスタ３７はカウントオーバ信号３８が入力
されるたびに相関データ１９を改めて保持するようにな
っている。これらにより、間引き回路２１から出力され
るデータ３９は、相関データ１９の４分の１の量に削減
されることになる。

【００２７】図１に示した相関処理装置では、高速フー
リエ変換回路１１、乗算回路１３および高速フーリエ変
換回路１５によって参照データ列１２の高周波成分を除
去した間引き用参照データ列１６を生成している。そし
て、これを相関回路１８の参照データとして用いてい
る。入力される信号１７によっては、高い周波数成分を
含んだ元の参照データ列１２との間で相関をとった場合
に、１つの相関データ１９にしかその影響が現われない
ことがある。このような信号１７であっても、高周波成
分を除去した間引き用参照データ列１６との間で相関を
とることによって、複数の相関データ１９にその影響が
現われるようになる。その結果、相関データ１９を間引
きしても、間引きした後の相関データに信号の影響が現
われているので、間引きによって信号に含まれていた情
報が完全に欠落するようなことは起こらない。これによ
り、情報の欠落を生じることなく相関データ１９のデー
タ量を削減することができる。高域成分の除去された参
照データ列と相関をとることは、たとえばレーダの画像
を例に説明すれば、画像にボカシを掛けたと同じような
効果を得ることができる。したがって、小さな物体であ
っても、これがある程度広い範囲に広がったような相関
結果を得ることができる。

【００２８】間引き回路２１によって間引きを行う割合
は、窓関数１４の高域遮断周波数と密接な関係がある。
たとえば、相関データを４分の１の量に削減させるよう
に間引きを行う場合には、信号１７の影響が４つ以上の
相関データ１９に現われるようにする必要がある。この
ため、データ量を４分の１に削減するように間引きする
場合には、窓関数１４は高速フーリエ変換回路１１のサ
ンプリング周波数の４分の１以上の周波数帯域を除去す
るように設定しなければならばい。すなわち高域側を除
去してその帯域幅を４分の１以下にする必要がある。

【００２９】つぎにこの相関処理装置を合成開口レーダ
に適応した場合について説明する。

【００３０】図３は図１に示した相関処理装置を用いた
合成開口レーダの画像再生処理装置についてその概要を
表わしたものである。合成開口レーダ４１は図示しない
そのアンテナ部からパルス波４２を送信し、物体に反射
して戻ってきたエコーパルス４３を受信するようになっ
ている。送信波発生回路４４はアンテナ部から送信すべ
きパルス波４２の基準信号として送信波３５と、これに
応じた参照データ列１２を生成する部分である。送信波
発生回路４４は、パルス幅を擬似的に短くするために、
送信波３５としてＦＭ変調パルスを生成するようになっ
ている。送信波発生回路４４は、図示しないＲＯＭ（リ
ード・オンリ・メモリ）とアドレス発生回路とディジタ
ル・アナログ変換回路によって構成されている。出力さ
せるべきＦＭ変調パルスの振幅を所定のサンプリング間
隔で量子化したデータを予めＲＯＭに格納しておく。こ
れをアドレス発生回路により順次読み出して、その値を
ディジタル・アナログ変換器でアナログ信号に変換して
出力するようになっている。また、ＲＯＭに格納してあ
るデータがそのまま参照データ列１２として出力される
ようになっている。

【００３１】物体に反射して戻ってきたエコーパルス４
３は合成開口レーダ４１によって受信されてエコー信号
１７としてレンジ方向処理回路４８に入力される。ま
た、レンジ方向処理回路４８には、送信波発生回路４４
の出力する参照データ列１２が入力されている。レンジ
方向処理回路４８は図１に示した相関処理装置と同じ構
成になっている。ここでは、図１に示した相関処理装置
と同様に間引き回路によって相関データのデータ量を４
分の１に削減するように、間引き率および窓関数が設定
されているものとする。以後、レンジ方向処理回路４８
の内部についての説明は、図１を基に行うことにする。
レンジ方向処理回路４８の出力４９はアジマス方向処理
回路５１に入力されている。表示装置５２はレンジ方向
およびアジマス方向について演算の行われた結果のデー
タ５３を基に、エコー信号１７に対応した可視画像をリ
アルタイムで表示するようになっている。

【００３２】レンジ方向処理回路４８は、送信波発生回
路４４から入力された参照データ列１２を基に、間引き
用参照データ列１６を生成する。これは、図１に示した
相関処理装置と同様に高速フーリエ変換回路１１、乗算
回路１３および高速逆フーリエ変換回路１５によって行
われる。元の参照データ列１２の高域成分が除去された
間引き用参照データ列１６は相関回路１８に設定され、
その後合成開口レーダ４１による探知が開始される。

【００３３】合成開口レーダ４１から送信されて何らか
の物体に反射して戻ってきたパルス波４３は、相関回路
１８にすでに設定されている間引き用参照データ１６と
の間で次々と相関がとられる。このように間引き用参照
データ１６との間で相関をとることによって２つの効果
を同時に得ることができる。その１つは、参照データ列
との相関をとるとこによってパルス幅を擬似的に短くし
たのと同様の効果を得ることである。他の１つは、相関
データ１９の高域成分を間引き率に応じてフィルタリン
グすることである。このように予め高域成分の除去され
た参照データ列と相関をとれば、これら２つの効果を同
時に得ることができ、相関データの高域成分を除去する
ための処理を別途行う必要がない。これにより、レンジ
方向の処理時間を短縮することができる。間引き回路２
１は、相関回路１８の出力する相関データ１９を予め設
定された間引き率で間引きする。したがって、レンジ方
向処理回路４８の出力する相関データ４９は、間引きに
よってそのデータ量が削減されている。

【００３４】アジマス方向処理回路５１は、レンジ方向
処理回路４８の出力する相関データ４９について各種の
演算を行うようになっている。アジマス方向処理回路
は、レンジ方向処理回路４８によって間引きされた後の
データについて演算を行うので、処理すべきデータ量が
少なくなり、処理の高速化を図ることができる。アジマ
ス方向処理回路５１では、たとえば、ドップラ効果を利
用して分解能を向上させる処理が行われるようになって
いる。

【００３５】図４はアジマス方向処理回路の回路構成を
表わしたものである。レンジ方向処理回路の出力４９は
高速フーリエ変換回路６１に入力され、時間領域での相
関データは周波数領域でのデータに変換される。高速フ
ーリエ変換回路６１の出力は乗算回路６２に入力されて
いる。また、乗算回路６２には、乗算係数を順次発生す
る乗算係数発生回路６３が接続されている。乗算回路６
２は、高速フーリエ変換回路６１から入力されたデータ
に乗算係数発生回路６５から入力された所定の乗算係数
を掛け合わせることを行う回路である。ここでは、ドッ
プラ効果を利用したアジマス方向の処理を行うために、
ドップラフィルタを構成するような乗算係数が生成され
るようになっている。乗算回路６２の乗算結果は高速逆
フーリエ変換回路６４に入力されて、時間領域での相関
データ６５に変換される。パワー算出回路６６は、相関
データ６５の実数部と虚数部の値の２乗をそれぞれ計算
しこれらを加えたのち、その平方根をとる回路である。
すなわちパワー算出回路６６は、相関データ６５に含ま
れている位相情報の絶対値を求めて画像の濃度を表わし
た画像データに変換することを行うものである。画像デ
ータ６７は、アドレス発生回路６８の出力するアドレス
信号６９に応じて画像メモリ７１の所定の位置に記憶さ
れるようになっている。画像メモリ７１は１画面分の画
像を記憶できるようになっている。画像メモリ７１に記
憶された画像は、図３の表示装置５２によって読み出さ
れ図示しないＣＲＴ等のディスプレイに表示されるよう
になっている。こうして、合成開口レーダ４１によって
受信されたエコー信号１７をもとに可視化された画像が
形成されるようになっている。

【００３６】レンジ方向処理回路４８の出力する相関デ
ータ４９は、間引きされておりそのデータ量が削減され
ている。しかし、高周波成分を除去した間引き用参照デ
ータ列１６との間で相関がとられているので、間引き後
の相関データ４９にも、エコー信号１７に含まれていた
物体の情報が欠落せずに残っている。したがって、物体
の位置情報の連続性が破壊されていない。このためアジ
マス方向の処理においてドップラ効果を利用して分解能
の向上を図ることが可能になっている。また、レンジ方
向処理回路４８では、間引き用参照データ１６は最初に
１度作成すればよいだけなので、実際にエコー信号１７
の受信中は、演算量の多い高速フーリエ変換や高速逆フ
ーリエ変換の処理は行われない。したがって、レンジ方
向の処理は高速に行うことができる。これに対して図４
に示したアジマス方向処理回路５１では、高速フーリエ
変換処理や高速逆フーリエ変換処理をエコー信号１７の
受信と平行して行わなければならない。このため、レン
ジ方向処理回路４８においてアジマス方向処理回路５１
の処理すべきデータ量を削減することは、画像再生のた
めの処理時間の短縮に大きな効果を果たすことになる。

【００３７】以上説明した実施例では、相関データを４
分の１に減少させるように間引きする場合を示したが、
間引きする割合はこれに限るものではない。また、合成
開口レーダを例に説明したが、相関処理後のデータに対
して行う演算量を減らす必要のある装置であれば、どの
ようなものにでも適応できることは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】このように請求項１記載の発明によれ
ば、相関をとるべき参照データ列の高周波成分を予め除
去しておき、この高周波成分の除去された参照データ列
と所定の信号との間で相関をとっている。これにより、
元の参照データ列との相関では１つの相関結果にしかそ
の影響が現われないような情報を含んだ信号であって
も、高周波成分を除去した後の参照データ列と相関をと
ることによって複数の相関結果にその影響が現われるよ
うになる。したがって、間引きした後の相関結果にも、
元の信号に含まれていた情報の影響が現われるので、情
報の欠落が生じることなく相関処理後のデータ量を削減
することができる。また、参照データ列との相関処理後
にその高周波成分を除去するような特別な処理を必要と
しないので、処理の高速化および装置の簡略化を図るこ
とができる。

【００３９】また請求項２記載の発明によれば、間引き
回路によって間引きする所定の割合は、高速フーリエ変
換回路のサンプリング周波数に対する窓関数の除去する
一定の周波数の比と等しいか、あるいはそれよりも大き
く設定されている。たとえば、相関処理された結果のデ
ータを４分の１に間引きする場合には、高速フーリエ変
換回路のサンプリング周波数の４分の１よりも高い周波
数成分が除去されるように窓関数を設定している。これ
により、信号に含まれていた情報の影響を確実に間引き
後のデータに残すことができる。

【００４０】さらに請求項３記載の発明によれば、合成
開口レーダによって受信したエコー信号のレンジ方向の
処理において、高周波成分の除去された参照データ列を
使用して相関処理を行っている。そして、相関処理後の
データを所定の割合で間引いている。これらにより、間
引き後に残った相関処理後のデータにもエコー信号に含
まれていた情報の影響が現われる。また、間引き後の削
減されたデータに対してアジマス方向の処理が行われる
ので、２次元の画像を高速に可視化することができる。
また、間引きしても、エコー信号に含まれていた情報の
欠落がないので、たとえばドップラ効果を利用してアジ
マス方向の分解能を向上を図ることができる。

【００４１】また請求項４記載の発明によれば、間引き
回路によって間引きする所定の割合は、高速フーリエ変
換回路のサンプリング周波数に対する窓関数の除去する
一定の周波数の比と等しいか、あるいはそれよりも大き
く設定されている。これにより、エコー信号に含まれて
いた情報の影響を確実に間引き後のデータに残すことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における相関処理装置の回路
構成の概要を表わしたブロック図である。

【図２】図１に示した相関処理装置の相関回路および間
引き回路についてその回路構成を表わしたブロック図で
ある。

【図３】本発明の一実施例における合成開口レーダの画
像再生装置の概要を表わしたブロック図である。

【図４】図３に示した合成開口レーダの画像再生装置の
アジマス方向処理回路についてその回路構成の概要を表
わしたブロック図である。

【図５】従来から使用されている間引き機能つき相関処
理回路の概要を表わしたブロク図である。

【符号の説明】

１１ 高速フーリエ変換回路 １２ 参照データ列 １３ 乗算回路 １４ 窓関数 １５ 高速逆フーリエ変換回路 １６ 間引き用参照データ列 １７ 入力信号 １８ 相関回路 １９ 相関データ ２１ 間引き回路 ４１ 合成開口レーダ ４８ レンジ方向処理回路 ５１ アジマス方向処理回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 17/14 Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/332 Ａ 15/62 ３８５

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の信号との間の相関をとるために予
   め用意された時間領域での参照データ列を周波数領域で
   のデータに変換する高速フーリエ変換回路と、 この高速フーリエ変換回路によって変換された後のデー
   タとこれに含まれる一定の周波数よりも高い周波数成分
   を除去するための所定の窓関数とを乗算する乗算回路
   と、 この乗算回路によって乗算された結果得られた周波数領
   域でのデータを時間領域でのデータに変換する高速逆フ
   ーリエ変換回路と、 この高速逆フーリエ変換回路によって変換された後のデ
   ータと前記所定の信号との相関をとる相関回路と、 この相関回路によって相関のとられた結果得られたデー
   タを所定の割合で間引きする間引き回路とを具備するこ
   とを特徴とする相関処理装置。
2. 【請求項２】 前記間引き回路によって間引いた後のデ
   ータ量の前記相関回路の出力するデータ量に対する比率
   は、前記高速フーリエ変換回路のサンプリング周波数に
   対する前記窓関数の除去する前記一定の周波数の比と等
   しいかあるいはそれよりも大きいことを特徴とする請求
   項１記載の相関処理装置。
3. 【請求項３】 合成開口レーダの送信する送信波の波形
   に応じて予め定められた時間領域での参照データ列を周
   波数領域でのデータに変換する高速フーリエ変換回路
   と、 この高速フーリエ変換回路によって変換された後のデー
   タとこれに含まれる一定の周波数よりも高い周波数成分
   を除去するための所定の窓関数とを乗算する乗算回路
   と、 この乗算回路によって乗算された結果得られた周波数領
   域でのデータを時間領域でのデータに変換する高速逆フ
   ーリエ変換回路と、 この高速逆フーリエ変換回路によって変換された後のデ
   ータと前記合成開口レーダによって受信された前記送信
   波のエコー信号との間でレンジ方向について相関をとる
   相関回路と、 この相関回路によってレンジ方向について相関のとられ
   た結果得られたデータを所定の割合で間引きする間引き
   回路と、 この間引き回路によって間引きされた後のデータを基に
   アジマス方向について所定の処理を行うアジマス方向処
   理回路とを具備することを特徴とする合成開口レーダの
   画像再生処理装置。
4. 【請求項４】 前記間引き回路によって間引いた後のデ
   ータ量の前記相関回路の出力するデータ量に対する比率
   は、前記高速フーリエ変換回路のサンプリング周波数に
   対する前記窓関数の除去する前記一定の周波数の比と等
   しいかあるいはそれよりも大きいことを特徴とする請求
   項３記載の合成開口レーダの画像再生処理装置。