JPH11174152A - 低データレート合成開口レーダ装置 - Google Patents
低データレート合成開口レーダ装置Info
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- JPH11174152A JPH11174152A JP9337466A JP33746697A JPH11174152A JP H11174152 A JPH11174152 A JP H11174152A JP 9337466 A JP9337466 A JP 9337466A JP 33746697 A JP33746697 A JP 33746697A JP H11174152 A JPH11174152 A JP H11174152A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 データレートの増大，画質の劣化，観測幅の
減少，画像間の相関の低下等の問題を解決する。 【解決手段】 送信機Ｓｏはチャープ変調の異なる送信
波１，２を時間的にずらして出力する。送信波１，２は
各々、アンテナＡ１，Ａ２から送信され、ターゲットか
ら戻ってくる反射波１，２をアンテナ１によって同時に
受信し、受信機Ｊ１に出力する。受信機Ｊ１は、アンテ
ナＡ１からの反射波を１つのＳＡＲデータとして記録す
る。インターフェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦは、受信
機Ｊ１から出力されるＳＡＲデータに送信波１，２のチ
ャープ変調の各々に対応した２種類のＳＡＲ再生処理を
行うことで、１つのＳＡＲデータから反射波１，２に対
応する２枚のＳＡＲ画像（複素データ）を再生し、両者
を干渉させる。
減少，画像間の相関の低下等の問題を解決する。 【解決手段】 送信機Ｓｏはチャープ変調の異なる送信
波１，２を時間的にずらして出力する。送信波１，２は
各々、アンテナＡ１，Ａ２から送信され、ターゲットか
ら戻ってくる反射波１，２をアンテナ１によって同時に
受信し、受信機Ｊ１に出力する。受信機Ｊ１は、アンテ
ナＡ１からの反射波を１つのＳＡＲデータとして記録す
る。インターフェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦは、受信
機Ｊ１から出力されるＳＡＲデータに送信波１，２のチ
ャープ変調の各々に対応した２種類のＳＡＲ再生処理を
行うことで、１つのＳＡＲデータから反射波１，２に対
応する２枚のＳＡＲ画像（複素データ）を再生し、両者
を干渉させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、人工衛星、航空
機等の飛翔体をプラットホームとする合成開口レーダ
（以下、ＳＡＲ；Synthetic Aperture Radarという）装
置に係り、特に、データレートの低減を図った低データ
レート合成開口レーダ装置に関する。
機等の飛翔体をプラットホームとする合成開口レーダ
（以下、ＳＡＲ；Synthetic Aperture Radarという）装
置に係り、特に、データレートの低減を図った低データ
レート合成開口レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＡＲ装置は、人工衛星や航空機等の移
動プラットホームから、進行方向に対して側方の地上に
電波を発射し、地上の映像を再生するための２次元デー
タを得る。そして、得られた２次元データを解析するこ
とによって、地上対象物の標高、移動速度等を求める。
このＳＡＲ装置として、インターフェロメトリＳＡＲ装
置とポラリメトリＳＡＲ装置が知られている。
動プラットホームから、進行方向に対して側方の地上に
電波を発射し、地上の映像を再生するための２次元デー
タを得る。そして、得られた２次元データを解析するこ
とによって、地上対象物の標高、移動速度等を求める。
このＳＡＲ装置として、インターフェロメトリＳＡＲ装
置とポラリメトリＳＡＲ装置が知られている。
【０００３】インターフェロメトリＳＡＲ装置では、２
つの画像を干渉させることで、標高精度を求める。した
がって、２枚の画像用に２つのＳＡＲデータが必要であ
る。図１８および図１９は各々、従来のインターフェロ
メトリＳＡＲ装置の構成例を示すブロック図および動作
タイミング図である。図１８に示す送信機Ｓｏから出力
され、サーキュレータＳａを通してアンテナ１から放射
された送信波は、地上対象物で反射され、反射波１，２
としてアンテナ１，２に到達する。反射波１はアンテナ
１からサーキュレータＳａを介して受信機Ｊ１で受信さ
れ、受信信号がインターフェロメトリＳＡＲ再生装置Ｉ
Ｆへ入力される。同様に、反射波２はアンテナ２を介し
て受信機Ｊ２で受信され、受信信号がインターフェロメ
トリＳＡＲ再生装置ＩＦへ入力される。インターフェロ
メトリＳＡＲ再生装置ＩＦは各受信信号から２枚のＳＡ
Ｒ画像を再生し、再生した画像に対し干渉処理を行って
求める計測結果を得る。
つの画像を干渉させることで、標高精度を求める。した
がって、２枚の画像用に２つのＳＡＲデータが必要であ
る。図１８および図１９は各々、従来のインターフェロ
メトリＳＡＲ装置の構成例を示すブロック図および動作
タイミング図である。図１８に示す送信機Ｓｏから出力
され、サーキュレータＳａを通してアンテナ１から放射
された送信波は、地上対象物で反射され、反射波１，２
としてアンテナ１，２に到達する。反射波１はアンテナ
１からサーキュレータＳａを介して受信機Ｊ１で受信さ
れ、受信信号がインターフェロメトリＳＡＲ再生装置Ｉ
Ｆへ入力される。同様に、反射波２はアンテナ２を介し
て受信機Ｊ２で受信され、受信信号がインターフェロメ
トリＳＡＲ再生装置ＩＦへ入力される。インターフェロ
メトリＳＡＲ再生装置ＩＦは各受信信号から２枚のＳＡ
Ｒ画像を再生し、再生した画像に対し干渉処理を行って
求める計測結果を得る。
【０００４】図２０および図２１は各々、従来のインタ
ーフェロメトリＳＡＲ装置の別の構成例を示すブロック
図および動作タイミング図である。図２０において、ア
ンテナ１から放射された送信波は、地上対象物で反射さ
れ、反射波１としてアンテナ１に到達する。反射波１は
アンテナ１からサーキュレータＳａ、切替スイッチＳＷ
を介して受信機Ｊ１で受信され、受信信号がインターフ
ェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦ１へ入力される。次に、
再度アンテナ１から送信波が放射され、その反射波２が
アンテナ２、切替スイッチＳＷを介して受信機Ｊ１で受
信され、受信信号がインターフェロメトリＳＡＲ再生装
置ＩＦ１へ入力される。インターフェロメトリＳＡＲ再
生装置ＩＦ１は各受信信号から２枚のＳＡＲ画像を再生
し、再生した画像に対し干渉処理を行って求める計測結
果を得る。
ーフェロメトリＳＡＲ装置の別の構成例を示すブロック
図および動作タイミング図である。図２０において、ア
ンテナ１から放射された送信波は、地上対象物で反射さ
れ、反射波１としてアンテナ１に到達する。反射波１は
アンテナ１からサーキュレータＳａ、切替スイッチＳＷ
を介して受信機Ｊ１で受信され、受信信号がインターフ
ェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦ１へ入力される。次に、
再度アンテナ１から送信波が放射され、その反射波２が
アンテナ２、切替スイッチＳＷを介して受信機Ｊ１で受
信され、受信信号がインターフェロメトリＳＡＲ再生装
置ＩＦ１へ入力される。インターフェロメトリＳＡＲ再
生装置ＩＦ１は各受信信号から２枚のＳＡＲ画像を再生
し、再生した画像に対し干渉処理を行って求める計測結
果を得る。
【０００５】しかしながら、図１８に示すＳＡＲ装置
は、データ量が２倍になるという問題点がある。一方、
図２０に示すＳＡＲ装置は、１つのＳＡＲ画像にとっ
て、ＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency；パルス繰り
返し周波数）が低くなることによる画質（アジマスＳ／
Ａ）の劣化という問題点があり、これを避けるためにＰ
ＲＦを高くすると、画質（レンジＳ／Ａ）の劣化，観測
幅の減少，データレートの増大という問題点が生じる。
さらに図２０の装置は、２つのデータを交互に受信する
ため、画像間の相関が低下し、標高精度が低下するとい
う問題点があった。
は、データ量が２倍になるという問題点がある。一方、
図２０に示すＳＡＲ装置は、１つのＳＡＲ画像にとっ
て、ＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency；パルス繰り
返し周波数）が低くなることによる画質（アジマスＳ／
Ａ）の劣化という問題点があり、これを避けるためにＰ
ＲＦを高くすると、画質（レンジＳ／Ａ）の劣化，観測
幅の減少，データレートの増大という問題点が生じる。
さらに図２０の装置は、２つのデータを交互に受信する
ため、画像間の相関が低下し、標高精度が低下するとい
う問題点があった。
【０００６】一方、従来のポラリメトリＳＡＲ装置は、
図２２，図２３に示すように、４つの偏波（ＨＨ，Ｈ
Ｖ，ＶＶ，ＶＨ）のＳＡＲ画像を取得する。すなわち、
このポラリメトリＳＡＲ装置は、１台の送信機Ｓｏから
の送信波をＰＲＦの１周期毎に切り替えて２台のアンテ
ナ１，２から交互に送信し（Ｈ偏波送信・Ｖ偏波送
信）、それを２台のアンテナ１，２で受信することで
（Ｈ偏波受信・Ｖ偏波受信）、４つの偏波のＳＡＲ画像
を取得していた。
図２２，図２３に示すように、４つの偏波（ＨＨ，Ｈ
Ｖ，ＶＶ，ＶＨ）のＳＡＲ画像を取得する。すなわち、
このポラリメトリＳＡＲ装置は、１台の送信機Ｓｏから
の送信波をＰＲＦの１周期毎に切り替えて２台のアンテ
ナ１，２から交互に送信し（Ｈ偏波送信・Ｖ偏波送
信）、それを２台のアンテナ１，２で受信することで
（Ｈ偏波受信・Ｖ偏波受信）、４つの偏波のＳＡＲ画像
を取得していた。
【０００７】しかしながら、この方式では、１つのＳＡ
Ｒ画像にとって、ＰＲＦが低くなることによる画質（ア
ジマスＳ／Ａ）の劣化という問題点があり、これを避け
るためにＰＲＦを高くすると、画質（レンジＳ／Ａ）の
劣化，観測幅の減少，データレートの増大という問題点
があった。さらには、２組のデータを交互に受信するた
め、画像間の相関が低下し、最悪、偏波合成ができなく
なるというポラリメトリＳＡＲにとって重大な問題点が
あった。なお、従来のインターフェロメトリＳＡＲ装
置、ポラリメトリＳＡＲ装置については、特開平９−１
１３６１５号公報、特開平９−１７８８４７号公報に記
載されている。
Ｒ画像にとって、ＰＲＦが低くなることによる画質（ア
ジマスＳ／Ａ）の劣化という問題点があり、これを避け
るためにＰＲＦを高くすると、画質（レンジＳ／Ａ）の
劣化，観測幅の減少，データレートの増大という問題点
があった。さらには、２組のデータを交互に受信するた
め、画像間の相関が低下し、最悪、偏波合成ができなく
なるというポラリメトリＳＡＲにとって重大な問題点が
あった。なお、従来のインターフェロメトリＳＡＲ装
置、ポラリメトリＳＡＲ装置については、特開平９−１
１３６１５号公報、特開平９−１７８８４７号公報に記
載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した点
を考慮してなされたもので、その目的は、インターフェ
ロメトリＳＡＲ装置やポラリメトリＳＡＲ装置等、同時
に複数の反射波を受信する必要があるＳＡＲ装置におけ
るデータレートの増大，画質の劣化，観測幅の減少，画
像間の相関の低下等の問題を解決するすることができる
低データレート合成開口レーダ装置を提供することにあ
る。
を考慮してなされたもので、その目的は、インターフェ
ロメトリＳＡＲ装置やポラリメトリＳＡＲ装置等、同時
に複数の反射波を受信する必要があるＳＡＲ装置におけ
るデータレートの増大，画質の劣化，観測幅の減少，画
像間の相関の低下等の問題を解決するすることができる
低データレート合成開口レーダ装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに、インターフェロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡ
Ｒ等複数の反射波を同時に受信する必要があるＳＡＲ装
置において、チャープ変調が異なる２つの送信波を同時
に送信し、各々の反射波を１台の受信機で受信し、受信
した１つのＳＡＲデータに対し２種類のチャープ変調の
各々に適したＳＡＲ再生処理を行うことで２枚のＳＡＲ
画像（複素データ）を再生するＳＡＲ再生装置を持つこ
とにより、通常必要なデータレートを半減させることを
特徴とする。
うに、インターフェロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡ
Ｒ等複数の反射波を同時に受信する必要があるＳＡＲ装
置において、チャープ変調が異なる２つの送信波を同時
に送信し、各々の反射波を１台の受信機で受信し、受信
した１つのＳＡＲデータに対し２種類のチャープ変調の
各々に適したＳＡＲ再生処理を行うことで２枚のＳＡＲ
画像（複素データ）を再生するＳＡＲ再生装置を持つこ
とにより、通常必要なデータレートを半減させることを
特徴とする。
【００１０】すなわち、請求項１に記載の発明は、第１
のチャープ変調による第１の送信波と第２のチャープ変
調による第２の送信波を順次送信する送信手段と、前記
第１、第２の送信波に基づく第１、第２の反射波を同時
に受信し、両反射波の合成波を出力する受信手段と、前
記受信手段から出力された合成波に前記第１、第２のチ
ャープ変調に対応する第１、第２の再生処理を施して前
記第１、第２の反射波に基づく画像を再生する再生手段
とを具備し、前記再生手段の出力に基づいてインターフ
ェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする。
のチャープ変調による第１の送信波と第２のチャープ変
調による第２の送信波を順次送信する送信手段と、前記
第１、第２の送信波に基づく第１、第２の反射波を同時
に受信し、両反射波の合成波を出力する受信手段と、前
記受信手段から出力された合成波に前記第１、第２のチ
ャープ変調に対応する第１、第２の再生処理を施して前
記第１、第２の反射波に基づく画像を再生する再生手段
とを具備し、前記再生手段の出力に基づいてインターフ
ェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、第１のチャープ
変調による垂直偏波送信波と第２のチャープ変調による
水平偏波送信波を順次送信する送信手段と、前記各送信
波に基づく第１、第２の反射波の垂直偏波成分を受信
し、両受信波の合成波を出力する第１の受信手段と、前
記各送信波に基づく第１、第２の反射波の水平偏波成分
を受信し、両受信波の合成波を出力する第２の受信手段
と、前記第１、第２の受信手段から出力された合成波に
各々前記第１、第２のチャープ変調に対応する第１、第
２の再生処理を施して前記第１、第２の反射波に基づく
画像を再生する再生手段とを具備し、前記再生手段の出
力に基づいてポラリメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴
とする。
変調による垂直偏波送信波と第２のチャープ変調による
水平偏波送信波を順次送信する送信手段と、前記各送信
波に基づく第１、第２の反射波の垂直偏波成分を受信
し、両受信波の合成波を出力する第１の受信手段と、前
記各送信波に基づく第１、第２の反射波の水平偏波成分
を受信し、両受信波の合成波を出力する第２の受信手段
と、前記第１、第２の受信手段から出力された合成波に
各々前記第１、第２のチャープ変調に対応する第１、第
２の再生処理を施して前記第１、第２の反射波に基づく
画像を再生する再生手段とを具備し、前記再生手段の出
力に基づいてポラリメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴
とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の低データレート合成開口レーダ装置において、前記第
１のチャープ変調による垂直偏波送信波の反射波を受信
する第３の受信手段と、前記第３の受信手段の出力に前
記第１のチャープ変調に対応する再生処理を施して再生
画像を得る再生手段とを設け、前記第１の受信手段によ
る受信波の再生画像および前記第３の受信手段による受
信波の再生画像に基づいてインターフェロメトリＳＡＲ
画像を得ることを特徴とする。請求項４に記載の発明
は、請求項２に記載の低データレート合成開口レーダ装
置において、前記第２のチャープ変調による水平偏波送
信波の反射波を受信する第４の受信手段と、前記第４の
受信手段の出力に前記第２のチャープ変調に対応する再
生処理を施して再生画像を得る再生手段とを具備し、前
記第２の受信手段による受信波の再生画像および前記第
４の受信手段による受信波の再生画像に基づいてインタ
ーフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする。
の低データレート合成開口レーダ装置において、前記第
１のチャープ変調による垂直偏波送信波の反射波を受信
する第３の受信手段と、前記第３の受信手段の出力に前
記第１のチャープ変調に対応する再生処理を施して再生
画像を得る再生手段とを設け、前記第１の受信手段によ
る受信波の再生画像および前記第３の受信手段による受
信波の再生画像に基づいてインターフェロメトリＳＡＲ
画像を得ることを特徴とする。請求項４に記載の発明
は、請求項２に記載の低データレート合成開口レーダ装
置において、前記第２のチャープ変調による水平偏波送
信波の反射波を受信する第４の受信手段と、前記第４の
受信手段の出力に前記第２のチャープ変調に対応する再
生処理を施して再生画像を得る再生手段とを具備し、前
記第２の受信手段による受信波の再生画像および前記第
４の受信手段による受信波の再生画像に基づいてインタ
ーフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする。
【００１３】請求項５に記載の発明は、第１のチャープ
変調による第１の送信波を送信する第１の送信手段と、
第２のチャープ変調による第２の送信波を送信する第２
の送信手段と、前記第１、第２の送信波に基づく第１、
第２の反射波を同時に受信し、両反射波の合成波を出力
する受信手段と、前記受信手段から出力された合成波に
前記第１、第２のチャープ変調に対応する第１、第２の
再生処理を施して前記第１、第２の反射波に基づく画像
を再生する再生手段とを具備し、前記再生手段の出力に
基づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを
特徴とする。
変調による第１の送信波を送信する第１の送信手段と、
第２のチャープ変調による第２の送信波を送信する第２
の送信手段と、前記第１、第２の送信波に基づく第１、
第２の反射波を同時に受信し、両反射波の合成波を出力
する受信手段と、前記受信手段から出力された合成波に
前記第１、第２のチャープ変調に対応する第１、第２の
再生処理を施して前記第１、第２の反射波に基づく画像
を再生する再生手段とを具備し、前記再生手段の出力に
基づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを
特徴とする。
【００１４】請求項６に記載の発明は、第１のチャープ
変調による垂直偏波送信波と第２のチャープ変調による
水平偏波送信波と第３のチャープ変調による垂直偏波送
信波とをＰＲＦの１周期内に順次送信する送信手段と、
前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の垂直偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第１の受信手
段と、前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の水平
偏波成分を受信し、各受信波の合成波を出力する第２の
受信手段と、前記第１、第２の受信手段から出力された
合成波に各々前記第１〜第３のチャープ変調に対応する
第１〜第３の再生処理を施して前記第１〜第３の反射波
に基づく画像を再生する再生手段とを具備し、前記第１
の送信波の反射波の垂直偏波成分、水平偏波成分に基づ
く各再生画像および前記第２の送信波の反射波の垂直偏
波成分、水平偏波成分に基づく各再生画像に基づいてポ
ラメトリＳＡＲ画像を得るとともに、前記第１の送信波
の反射波の垂直偏波成分に基づく再生画像および前記第
３の送信波の反射波の垂直偏波成に基づく再生画像に基
づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特
徴とする。
変調による垂直偏波送信波と第２のチャープ変調による
水平偏波送信波と第３のチャープ変調による垂直偏波送
信波とをＰＲＦの１周期内に順次送信する送信手段と、
前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の垂直偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第１の受信手
段と、前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の水平
偏波成分を受信し、各受信波の合成波を出力する第２の
受信手段と、前記第１、第２の受信手段から出力された
合成波に各々前記第１〜第３のチャープ変調に対応する
第１〜第３の再生処理を施して前記第１〜第３の反射波
に基づく画像を再生する再生手段とを具備し、前記第１
の送信波の反射波の垂直偏波成分、水平偏波成分に基づ
く各再生画像および前記第２の送信波の反射波の垂直偏
波成分、水平偏波成分に基づく各再生画像に基づいてポ
ラメトリＳＡＲ画像を得るとともに、前記第１の送信波
の反射波の垂直偏波成分に基づく再生画像および前記第
３の送信波の反射波の垂直偏波成に基づく再生画像に基
づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特
徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態について説明する。図２は本発明の第１の実施
形態によるインターフェロメトリＳＡＲ装置の構成を示
すブロック図、図３は同ＳＡＲ装置の動作を説明するた
めのタイミング図である。このインターフェロメトリＳ
ＡＲ装置は、チャープ変調の異なる送信波１，２を時間
的にずらして出力する送信機Ｓｏ、送信機Ｓｏからの送
信波１，２を各々、アンテナＡ１，Ａ２に切り替える送
信波切替スイッチＳＷ、送信機Ｓｏからの送信波２（チ
ャープ変調２）を送信するアンテナＡ２，送信機Ｓｏか
らの送信波１（チャープ変調１）を送信し、ターゲット
から戻ってくる反射波１，２を同時に受信し受信機Ｊ１
に出力するアンテナＡ１、アンテナＡ１からの反射波を
受信し１つのＳＡＲデータとして記録する受信機Ｊ１、
受信機Ｊ１で記録したＳＡＲデータを再生し、インター
フェロメトリＳＡＲ画像を取得するインターフェロメト
リＳＡＲ再生装置ＩＦ２より構成される。
施の形態について説明する。図２は本発明の第１の実施
形態によるインターフェロメトリＳＡＲ装置の構成を示
すブロック図、図３は同ＳＡＲ装置の動作を説明するた
めのタイミング図である。このインターフェロメトリＳ
ＡＲ装置は、チャープ変調の異なる送信波１，２を時間
的にずらして出力する送信機Ｓｏ、送信機Ｓｏからの送
信波１，２を各々、アンテナＡ１，Ａ２に切り替える送
信波切替スイッチＳＷ、送信機Ｓｏからの送信波２（チ
ャープ変調２）を送信するアンテナＡ２，送信機Ｓｏか
らの送信波１（チャープ変調１）を送信し、ターゲット
から戻ってくる反射波１，２を同時に受信し受信機Ｊ１
に出力するアンテナＡ１、アンテナＡ１からの反射波を
受信し１つのＳＡＲデータとして記録する受信機Ｊ１、
受信機Ｊ１で記録したＳＡＲデータを再生し、インター
フェロメトリＳＡＲ画像を取得するインターフェロメト
リＳＡＲ再生装置ＩＦ２より構成される。
【００１６】インターフェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦ
２では、送信波１，２のチャープ変調の各々に対応した
２種類のＳＡＲ再生処理を行うことで、１つのＳＡＲデ
ータから反射波１，２に対応する２枚のＳＡＲ画像（複
素データ）を再生し、両者を干渉させる。なお、送信波
１，２のチャープ変調の違いとしては、図４に示すよう
な、アップチャープ・ダウンチャープの違いが考えられ
る。
２では、送信波１，２のチャープ変調の各々に対応した
２種類のＳＡＲ再生処理を行うことで、１つのＳＡＲデ
ータから反射波１，２に対応する２枚のＳＡＲ画像（複
素データ）を再生し、両者を干渉させる。なお、送信波
１，２のチャープ変調の違いとしては、図４に示すよう
な、アップチャープ・ダウンチャープの違いが考えられ
る。
【００１７】図５に示すように、チャープ変調特性が異
なる送信波１，２は各々異なるチャープ特性を持ち、従
って、対応する反射波１，２も各々異なるチャープ変調
特性を持ち（反射波１，２のチャープ特性は各々送信波
１，２と同じ）、それが、アンテナ１に受信されること
で、反射波１，２が混在したＳＡＲデータとして、受信
機Ｊ１で記録される。記録されたＳＡＲデータは、イン
ターフェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦ２において、２種
類のＳＡＲ再生処理（反射波１用と反射波２用）を行う
ことで、反射は１，２を分離した２枚のＳＡＲ画像（Ｓ
ＡＲ画像１，２）が得られる。ここで、ＳＡＲ再生処理
は、簡略化すると、図６に示すように、チャープ圧縮処
理とアジマス圧縮処理から成り、チャープ圧縮処理で
は、送信波のチャープ変調特性とは逆のチャープ変調特
性を持つマッチドフィルタを通すことで、チャープ圧縮
が行われる。従って、図４の場合、反射波１用のＳＡＲ
再生処理のチャープ圧縮処理のマッチドフィルタはアッ
プチャープ特性を、反射波２用はダウンチャープ特性を
持つ。もちろん、送信波１，２のチャープ変調特性が逆
の場合でも同じことである。
なる送信波１，２は各々異なるチャープ特性を持ち、従
って、対応する反射波１，２も各々異なるチャープ変調
特性を持ち（反射波１，２のチャープ特性は各々送信波
１，２と同じ）、それが、アンテナ１に受信されること
で、反射波１，２が混在したＳＡＲデータとして、受信
機Ｊ１で記録される。記録されたＳＡＲデータは、イン
ターフェロメトリＳＡＲ再生装置ＩＦ２において、２種
類のＳＡＲ再生処理（反射波１用と反射波２用）を行う
ことで、反射は１，２を分離した２枚のＳＡＲ画像（Ｓ
ＡＲ画像１，２）が得られる。ここで、ＳＡＲ再生処理
は、簡略化すると、図６に示すように、チャープ圧縮処
理とアジマス圧縮処理から成り、チャープ圧縮処理で
は、送信波のチャープ変調特性とは逆のチャープ変調特
性を持つマッチドフィルタを通すことで、チャープ圧縮
が行われる。従って、図４の場合、反射波１用のＳＡＲ
再生処理のチャープ圧縮処理のマッチドフィルタはアッ
プチャープ特性を、反射波２用はダウンチャープ特性を
持つ。もちろん、送信波１，２のチャープ変調特性が逆
の場合でも同じことである。
【００１８】図７は本発明の第２の実施形態によるポラ
メトリＳＡＲ装置の構成を示すブロック図、図８は同Ｓ
ＡＲ装置の動作を説明するためのタイミング図である。
このポラメトリＳＡＲ装置は、２台のアンテナＡ１，Ａ
２から、ＰＲＦの１周期内に順次、チャープ変調を変え
て送信を行い（送信波１；チャープ変調１，送信波２；
チャープ変調２）、２台の受信機Ｊ１，Ｊ２で同時に各
々２つの反射波（反射波１１＋２１（ＶＶ＋ＨＶ偏
波），反射波１２＋２２（ＶＨ＋ＨＨ偏波））が混在し
たデータを受信し、それらポラリメトリＳＡＲ処理装置
ＰＭでそれぞれの偏波のチャープ変調に適したＳＡＲ再
生処理を行うことで、２つのＳＡＲデータ１，２を各々
２つの偏波の画像に分離し、ポラリメトリＳＡＲを実現
する。本実施形態では、パルス繰り返し周波数の低下に
よる画像の劣化を伴わない。なお、反射波１１，１２は
送信波１に対する反射であり、反射波２１，２２は送信
波２に対する反射である。
メトリＳＡＲ装置の構成を示すブロック図、図８は同Ｓ
ＡＲ装置の動作を説明するためのタイミング図である。
このポラメトリＳＡＲ装置は、２台のアンテナＡ１，Ａ
２から、ＰＲＦの１周期内に順次、チャープ変調を変え
て送信を行い（送信波１；チャープ変調１，送信波２；
チャープ変調２）、２台の受信機Ｊ１，Ｊ２で同時に各
々２つの反射波（反射波１１＋２１（ＶＶ＋ＨＶ偏
波），反射波１２＋２２（ＶＨ＋ＨＨ偏波））が混在し
たデータを受信し、それらポラリメトリＳＡＲ処理装置
ＰＭでそれぞれの偏波のチャープ変調に適したＳＡＲ再
生処理を行うことで、２つのＳＡＲデータ１，２を各々
２つの偏波の画像に分離し、ポラリメトリＳＡＲを実現
する。本実施形態では、パルス繰り返し周波数の低下に
よる画像の劣化を伴わない。なお、反射波１１，１２は
送信波１に対する反射であり、反射波２１，２２は送信
波２に対する反射である。
【００１９】また、図９，図１０に示すように、上記第
２の実施形態に、さらにアンテナＡ３と受信機Ｊ３を追
加することで、ポラリメトリＳＡＲにインターフェロメ
トリＳＡＲを組み合わせても良い（第３の実施形態）。
なお、図９は、ＶＶ偏波でインターフェロメトリＳＡＲ
を実現しているが、さらにＨＶ偏波（反射波２３）の処
理を追加しても良く、また、アンテナＡ３の偏波をＨ偏
波に変えて、ＨＨ偏波やＶＨ偏波によるインターフェロ
メトリに変えても良い。アンテナと受信機をさらに１台
増やして、全偏波でインターフェロメトリを行っても良
い。
２の実施形態に、さらにアンテナＡ３と受信機Ｊ３を追
加することで、ポラリメトリＳＡＲにインターフェロメ
トリＳＡＲを組み合わせても良い（第３の実施形態）。
なお、図９は、ＶＶ偏波でインターフェロメトリＳＡＲ
を実現しているが、さらにＨＶ偏波（反射波２３）の処
理を追加しても良く、また、アンテナＡ３の偏波をＨ偏
波に変えて、ＨＨ偏波やＶＨ偏波によるインターフェロ
メトリに変えても良い。アンテナと受信機をさらに１台
増やして、全偏波でインターフェロメトリを行っても良
い。
【００２０】また、上述した実施形態１〜３のいずれ
も、送信機Ｓｏを１台とし、送信波１，２を時間をずら
した上で、送信波切替スイッチＳＷにより、アンテナＡ
１，Ａ２を切り替えて送信しているが、図１１，１２に
示すように、２台の送信機Ｊ１，Ｊ２を用意して、送信
波１，２を同時に送信しても良い。これらの図１１，１
２に示すものは、インターフェロメトリＳＡＲの場合で
ある（第４の実施形態）。この場合、例えば、衛星搭載
ＳＡＲでは、通常、冗長系として、予備の送信機が１台
用意されているので、これを流用することも可能であ
る。
も、送信機Ｓｏを１台とし、送信波１，２を時間をずら
した上で、送信波切替スイッチＳＷにより、アンテナＡ
１，Ａ２を切り替えて送信しているが、図１１，１２に
示すように、２台の送信機Ｊ１，Ｊ２を用意して、送信
波１，２を同時に送信しても良い。これらの図１１，１
２に示すものは、インターフェロメトリＳＡＲの場合で
ある（第４の実施形態）。この場合、例えば、衛星搭載
ＳＡＲでは、通常、冗長系として、予備の送信機が１台
用意されているので、これを流用することも可能であ
る。
【００２１】また、送信波１，２のチャープ変調の違い
として、図１３に示すようにチャープ帯域幅を変え、Ｓ
ＡＲ再生処理も各々に適した処理に変えても良い。ま
た、送信波１，２のチャープ変調方式として、図１４に
示すように、符号変調方式を採用し、送信波１，２間で
符号変調を変え、ＳＡＲ再生処理も各々に適した処理に
変えても良い。さらに、送信波１，２間で、３種類のチ
ャープ変調方式を組み合わせても良い。
として、図１３に示すようにチャープ帯域幅を変え、Ｓ
ＡＲ再生処理も各々に適した処理に変えても良い。ま
た、送信波１，２のチャープ変調方式として、図１４に
示すように、符号変調方式を採用し、送信波１，２間で
符号変調を変え、ＳＡＲ再生処理も各々に適した処理に
変えても良い。さらに、送信波１，２間で、３種類のチ
ャープ変調方式を組み合わせても良い。
【００２２】また、図１３，１４のいずれかのチャープ
変調方式を使えば、ポラリメトリＳＡＲとインターフェ
ロメトリＳＡＲの同時実現方法として、図１５，図１６
に示すように、アンテナＡ３で受信を行うのではなく、
送信を行うことも考えられる（第５の実施形態例）。こ
の場合、第３の実施形態よりもデータレートを２／３に
減らすことができる。また、ＳＡＲ再生処理では、図６
とは逆に、図１７に示すようにアジマス圧縮を先にチャ
ープ圧縮を後にしても良く、この場合、アジマス圧縮処
理が半分で済むため、ＳＡＲ再生処理に要する処理量を
減らすことができ、ＳＡＲ再生処理速度が早くなる。
変調方式を使えば、ポラリメトリＳＡＲとインターフェ
ロメトリＳＡＲの同時実現方法として、図１５，図１６
に示すように、アンテナＡ３で受信を行うのではなく、
送信を行うことも考えられる（第５の実施形態例）。こ
の場合、第３の実施形態よりもデータレートを２／３に
減らすことができる。また、ＳＡＲ再生処理では、図６
とは逆に、図１７に示すようにアジマス圧縮を先にチャ
ープ圧縮を後にしても良く、この場合、アジマス圧縮処
理が半分で済むため、ＳＡＲ再生処理に要する処理量を
減らすことができ、ＳＡＲ再生処理速度が早くなる。
【００２３】
【発明の効果】本発明のＳＡＲ装置によれば、複数波の
反射波を１つのＳＡＲデータに混在させることができる
ため、性能劣化をひき起こすことなく、従来のインター
フェロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡＲ装置の半分の
データレートを実現できる。また、本発明のＳＡＲ装置
によれば、全てのデータを同時に取得してインターフェ
ロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡＲ等を実現するた
め、ＰＲＦ（ＰＲＦ＝Pulse Repetition Frequency:パ
ルス繰り返し周波数）毎に受信機・送信機を切り替えて
実現する場合に比べ、画像間の相関の低下による性能劣
化を防ぐことができる。
反射波を１つのＳＡＲデータに混在させることができる
ため、性能劣化をひき起こすことなく、従来のインター
フェロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡＲ装置の半分の
データレートを実現できる。また、本発明のＳＡＲ装置
によれば、全てのデータを同時に取得してインターフェ
ロメトリＳＡＲやポラリメトリＳＡＲ等を実現するた
め、ＰＲＦ（ＰＲＦ＝Pulse Repetition Frequency:パ
ルス繰り返し周波数）毎に受信機・送信機を切り替えて
実現する場合に比べ、画像間の相関の低下による性能劣
化を防ぐことができる。
【図１】 本明によるＳＡＲ装置の処理過程を説明する
ための流れ図である。
ための流れ図である。
【図２】 本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】 同実施の形態の動作を説明するための動作タ
イミング図である。
イミング図である。
【図４】 チャープ変調の違いを説明するための図であ
る。
る。
【図５】 同実施の形態の動作を説明するための説明図
である。
である。
【図６】 ＳＡＲ再生処理の流れを示す図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図８】 同実施の形態の動作を説明するための動作タ
イミング図である。
イミング図である。
【図９】 本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図１０】 同実施の形態の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
【図１１】 本発明の第４の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】 同実施の形態の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
【図１３】 チャープ変調の違いを説明するための図で
ある。
ある。
【図１４】 チャープ変調の違いを説明するための図で
ある。
ある。
【図１５】 本発明の第５の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１６】 同実施の形態の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
【図１７】 アジマス先行方式を用いた場合のＳＡＲ再
生処理を示す流れ図である。
生処理を示す流れ図である。
【図１８】 従来のインターフェロメトリＳＡＲ装置の
構成例を示すブロック図である。
構成例を示すブロック図である。
【図１９】 同ＳＡＲ装置の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
【図２０】 従来のインターフェロメトリＳＡＲ装置の
他の構成例を示すブロック図である。
他の構成例を示すブロック図である。
【図２１】 同ＳＡＲ装置の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
【図２２】 従来のポラリメトリＳＡＲ装置の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２３】 同ＳＡＲ装置の動作を説明するための動作
タイミング図である。
タイミング図である。
Ｓｏ：送信機、Ｊ１〜Ｊ３：受信機、ＳＷ：送信波切替
スイッチ、Ａ１〜Ａ３：アンテナ、ＩＦ２：インターフ
ェロメトリＳＡＲ再生装置、ＰＭ：ポラリメトリＳＡＲ
再生装置
スイッチ、Ａ１〜Ａ３：アンテナ、ＩＦ２：インターフ
ェロメトリＳＡＲ再生装置、ＰＭ：ポラリメトリＳＡＲ
再生装置
Claims (10)
- 【請求項１】 第１のチャープ変調による第１の送信波
と第２のチャープ変調による第２の送信波を順次送信す
る送信手段と、 前記第１、第２の送信波に基づく第１、第２の反射波を
同時に受信し、両反射波の合成波を出力する受信手段
と、 前記受信手段から出力された合成波に前記第１、第２の
チャープ変調に対応する第１、第２の再生処理を施して
前記第１、第２の反射波に基づく画像を再生する再生手
段と、 を具備し、前記再生手段の出力に基づいてインターフェ
ロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする低データレ
ート合成開口レーダ装置。 - 【請求項２】 第１のチャープ変調による垂直偏波送信
波と第２のチャープ変調による水平偏波送信波を順次送
信する送信手段と、 前記各送信波に基づく第１、第２の反射波の垂直偏波成
分を受信し、両受信波の合成波を出力する第１の受信手
段と、 前記各送信波に基づく第１、第２の反射波の水平偏波成
分を受信し、両受信波の合成波を出力する第２の受信手
段と、 前記第１、第２の受信手段から出力された合成波に各々
前記第１、第２のチャープ変調に対応する第１、第２の
再生処理を施して前記第１、第２の反射波に基づく画像
を再生する再生手段と、 を具備し、前記再生手段の出力に基づいてポラリメトリ
ＳＡＲ画像を得ることを特徴とする低データレート合成
開口レーダ装置。 - 【請求項３】 前記第１のチャープ変調による垂直偏波
送信波の反射波を受信する第３の受信手段と、 前記第３の受信手段の出力に前記第１のチャープ変調に
対応する再生処理を施して再生画像を得る再生手段と、 を具備し、前記第１の受信手段による受信波の再生画像
および前記第３の受信手段による受信波の再生画像に基
づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特
徴とする請求項２に記載の低データレート合成開口レー
ダ装置。 - 【請求項４】 前記第２のチャープ変調による水平偏波
送信波の反射波を受信する第４の受信手段と、 前記第４の受信手段の出力に前記第２のチャープ変調に
対応する再生処理を施して再生画像を得る再生手段と、 を具備し、前記第２の受信手段による受信波の再生画像
および前記第４の受信手段による受信波の再生画像に基
づいてインターフェロメトリＳＡＲ画像を得ることを特
徴とする請求項２に記載の低データレート合成開口レー
ダ装置。 - 【請求項５】 第１のチャープ変調による第１の送信波
を送信する第１の送信手段と、 第２のチャープ変調による第２の送信波を送信する第２
の送信手段と、 前記第１、第２の送信波に基づく第１、第２の反射波を
同時に受信し、両反射波の合成波を出力する受信手段
と、 前記受信手段から出力された合成波に前記第１、第２の
チャープ変調に対応する第１、第２の再生処理を施して
前記第１、第２の反射波に基づく画像を再生する再生手
段と、 を具備し、前記再生手段の出力に基づいてインターフェ
ロメトリＳＡＲ画像を得ることを特徴とする低データレ
ート合成開口レーダ装置。 - 【請求項６】 前記第１，第２のチャープ変調は各々ダ
ウンチャープ変調およびアップチャープ変調（またはそ
の逆）であることを特徴とする請求項１〜請求項５のい
ずれかの項に記載の低データレート合成開口レーダ装
置。 - 【請求項７】 第１のチャープ変調による垂直偏波送信
波と第２のチャープ変調による水平偏波送信波と第３の
チャープ変調による垂直偏波送信波とを順次送信する送
信手段と、 前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の垂直偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第１の受信手
段と、 前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の水平偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第２の受信手
段と、 前記第１、第２の受信手段から出力された合成波に各々
前記第１〜第３のチャープ変調に対応する第１〜第３の
再生処理を施して前記第１〜第３の反射波に基づく画像
を再生する再生手段と、 を具備し、前記第１の送信波の反射波の垂直偏波成分、
水平偏波成分に基づく各再生画像および前記第２の送信
波の反射波の垂直偏波成分、水平偏波成分に基づく各再
生画像に基づいてポラメトリＳＡＲ画像を得るととも
に、前記第１の送信波の反射波の垂直偏波成分に基づく
再生画像および前記第３の送信波の反射波の垂直偏波成
に基づく再生画像に基づいてインターフェロメトリＳＡ
Ｒ画像を得ることを特徴とする低データレート合成開口
レーダ装置。 - 【請求項８】 第１のチャープ変調による垂直偏波送信
波と第２のチャープ変調による水平偏波送信波と第３の
チャープ変調による水平偏波送信波とを順次送信する送
信手段と、 前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の垂直偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第１の受信手
段と、 前記各送信波に基づく第１〜第３の反射波の水平偏波成
分を受信し、各受信波の合成波を出力する第２の受信手
段と、 前記第１、第２の受信手段から出力された合成波に各々
前記第１〜第３のチャープ変調に対応する第１〜第３の
再生処理を施して前記第１〜第３の反射波に基づく画像
を再生する再生手段と、 を具備し、前記第１の送信波の反射波の垂直偏波成分、
水平偏波成分に基づく各再生画像および前記第２の送信
波の反射波の垂直偏波成分、水平偏波成分に基づく各再
生画像に基づいてポラメトリＳＡＲ画像を得るととも
に、前記第２の送信波の反射波の水平偏波成分に基づく
再生画像および前記第３の送信波の反射波の水平偏波成
に基づく再生画像に基づいてインターフェロメトリＳＡ
Ｒ画像を得ることを特徴とする低データレート合成開口
レーダ装置。 - 【請求項９】 前記第１〜第３のチャープ変調は各々チ
ャープ帯域幅が異なることを特徴とする請求項７または
請求項８に記載の低データレート合成開口レーダ装置。 - 【請求項１０】 前記第１〜第３のチャープ変調は各々
符号変調方式のチャープ変調であることを特徴とする請
求項７または請求項８に記載の低データレート合成開口
レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337466A JP3019829B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 低データレート合成開口レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9337466A JP3019829B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 低データレート合成開口レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11174152A true JPH11174152A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3019829B2 JP3019829B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=18308914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9337466A Expired - Lifetime JP3019829B2 (ja) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | 低データレート合成開口レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3019829B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141815A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-05-25 | Nec Corp | 捜索救助用レーダトランスポンダの信号受信・処理装置及びその信号受信・処理方法 |
| JP2008275382A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Ｆｍ−ｃｗ偏波レーダ装置 |
| JP2010085169A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
| JP2010085167A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP9337466A patent/JP3019829B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001141815A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-05-25 | Nec Corp | 捜索救助用レーダトランスポンダの信号受信・処理装置及びその信号受信・処理方法 |
| JP2008275382A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Mitsubishi Electric Corp | Ｆｍ−ｃｗ偏波レーダ装置 |
| JP2010085169A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
| JP2010085167A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3019829B2 (ja) | 2000-03-13 |
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