WO2017094157A1 - 合成開口レーダ装置および信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
観測中における合成開口レーダ装置の移動の影響により、受信信号の周波数が送信時の周波数から変化する。このようなドップラーにより、合成開口レーダ画像内にアジマスアンビギュイティが発生するという問題点があった。本発明の合成開口レーダ装置は、送信信号を放射し、目標で反射された送信信号を受信するアンテナ部と、パルス間変調により送信信号を生成してアンテナ部に送信する送信部と、アンテナ部で受信した送信信号を受信信号として出力する受信部と、アンテナ部から放射されるレーダビームの指向方向に基づいて送信部で生成される送信信号のチャープレートを制御するレーダ制御部とを備える。これにより、レンジ圧縮処理した受信信号において、ドップラーの影響に応じて発生するレンジ方向のピークシフトを補償し、合成開口レーダ画像内に発生するアジマスアンビギュイティを抑制することができる。
Description
本発明は、パルス間変調された電波を目標に向けて放射し、目標により反射された電波を受信する合成開口レーダ装置、およびその合成開口レーダ装置で受信した受信信号の画像再生処理を行う信号処理装置に関するものである。
従来の合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)装置および信号処理装置は、バーカーコード等の自己相関符号列にしたがって、パルス信号の送信時に、アップチャープとダウンチャープとを切り替え、所望の観測ポイントで反射した送信パルスとそれ以外の観測ポイントで反射した送信パルスとを区別できるようにすることで、合成開口レーダ装置による観測では不可避なレンジアンビギュイティの抑圧を行っていた(例えば、特許文献1)。
I.G. Cumming and F.W. Wong, Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data Algorithms and Implementation, Artech House, 2005.
従来の合成開口レーダ装置および信号処理装置では、合成開口レーダ観測の信号処理で一般に用いられるストップアンドゴー近似、すなわち、レーダがパルスを送信および受信する間はレーダが静止しているとみなすことを前提に信号処理を行っていた。
しかしながら、現実の観測においては、パルスを送受信する間もレーダは移動しており、レーダの移動の影響により受信信号の周波数が送信時の周波数から変化する。このような観測中のドップラーにより、合成開口レーダ画像内にアジマスアンビギュイティが発生するという問題点があった。合成開口レーダ画像とは、観測データを画像再生処理して得られる画像である。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、パルス間変調で送信信号のアップチャープとダウンチャープとを切換え、かつ、レーダビームの指向方向を変えながら観測する合成開口レーダ観測において、画像再生後の合成開口レーダ画像に発生するアジマスアンビギュイティを抑制する合成開口レーダ装置および信号処理装置を得ることを目的とする。
本発明に係る合成開口レーダ装置は、送信信号を放射し、目標で反射された送信信号を受信するアンテナ部と、パルス間変調により送信信号を生成してアンテナ部に送信する送信部と、アンテナ部で受信した送信信号を受信信号として出力する受信部と、アンテナ部から放射されるレーダビームの指向方向に基づいて送信部で生成される送信信号のチャープレートを制御するレーダ制御部とを備える。
また、本発明に係る信号処理装置は、送信信号を放射し、目標で反射された送信信号を受信するアンテナ部と、パルス間変調により送信信号を生成してアンテナ部に送信する送信部と、アンテナ部で受信した送信信号を受信信号として出力する受信部と、アンテナ部から放射されるレーダビームの指向方向に基づいて送信部で生成される送信信号のチャープレートを制御するレーダ制御部とを備える合成開口レーダ装置の受信信号を処理する信号処理装置であって、受信信号に対応する送信信号のチャープレートおよびレーダビームの指向方向に基づいて、受信信号を受信したときのレーダ移動に伴い発生するレンジ方向のピークシフトを補償する補償部を備える。
本発明に係る合成開口レーダ装置および信号処理装置によれば、上記のように構成したことにより、画像再生後の合成開口レーダ画像におけるアジマスアンビギュイティの発生を抑制することができる。
実施の形態1.
本発明は、レーダビームの指向方向に基づいて、送信信号のチャープレートを制御する合成開口レーダ装置、および、この合成開口レーダ装置で受信した受信信号に対し、レーダビームの指向方向と送信信号のチャープレートとに基づいてドップラー補償を行う信号処理装置に関するものである。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示す。
本発明は、レーダビームの指向方向に基づいて、送信信号のチャープレートを制御する合成開口レーダ装置、および、この合成開口レーダ装置で受信した受信信号に対し、レーダビームの指向方向と送信信号のチャープレートとに基づいてドップラー補償を行う信号処理装置に関するものである。以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示す。
本実施の形態1では、観測中にレーダビームの指向方向を変えるスポットライト観測を例として説明する。図1は、合成開口レーダ装置(単に「レーダ」とも言う)と観測対象である点目標との幾何学的な配置を示す模式図である。図において、合成開口レーダ装置のアジマス方向の速度をVs、ビームステアリング角をθとする。また、合成開口レーダ装置と点目標との距離をR、合成開口レーダ装置と点目標との最近接距離をR0とする。また、レーダビームのフットプリントを楕円、アジマス方向と直交する方向を一点鎖線で示す。
図2は、本発明の実施の形態1における合成開口レーダ装置の構成の一例を示すブロック図である。図3は、本発明の実施の形態1における合成開口レーダ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図4は、本発明の実施の形態1における信号処理装置の構成の一例を示すブロック図である。図5は、本発明の実施の形態1における信号処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
まず、図2を参照して、本実施の形態における合成開口レーダ装置の構成について説明する。図において、合成開口レーダ装置100は、信号を送受信する送受信部118、送受信部で受信した信号をデジタル処理する処理部119、送受信部118および処理部119を制御するレーダ制御部112、デジタル処理された信号を送信するデータ送信部117から構成される。送受信部118は、アンテナ部111、送信部114、受信部113から構成される。処理部119は、デジタル処理部115、データ記録部116から構成される。
アンテナ部111は、送信部114から供給される送信信号を電波として空間に放射し、空間の電波を受信して受信部113に出力する。また、アンテナ部111は、観測対象で反射されてアンテナ部111に到達する送信信号を受信する。送信部114は、送信信号を生成してアンテナ部111へ送信する。送信信号は、複数のパルスからなるパルス信号であり、パルスの周波数が時間的に変化するチャープ信号である。送信部114は、送信信号のチャープのupとdown(アップチャープとダウンチャープ)とを切り替えるパルス間変調を行う。パルス間変調は、例えば、特許文献1と同様に、バーカーコード等の自己相関符号列に従ってアップチャープとダウンチャープとを切り替える方法でも良いし、アップチャープとダウンチャープとを交互に切り替える方法でも良い。受信部113は、アンテナ部111から出力された信号を受け取り、増幅、位相検波した後、受信信号として出力する。
デジタル処理部115は、受信部113から出力される受信信号をデジタル化し、デジタル化した受信信号にデータ圧縮処理やパケット化等のデジタル信号処理を施す。データ記録部116は、デジタル処理部115で処理された受信信号を記憶する。データ送信部117は、デジタル処理部115で処理された受信信号をデータ記録部116から読み出して地上へ伝送する。
レーダ制御部112は、合成開口レーダ装置100を構成する機器の動作を制御する。具体的には、レーダ制御部112は、送受信部118と処理部119、つまり、アンテナ部111と、受信部113と、送信部114と、デジタル処理部115と、データ記録部116とを制御する。レーダ制御部112の制御により、合成開口レーダ装置100は、電波の送信、受信、および受信信号を記録する一連の動作を行う。具体的には、レーダ制御部112は、アンテナ部111を制御してレーダビームの指向方向を変更するとともに、送信部114を制御して生成する送信信号のチャープレートを変更する。また、デジタル処理部115を制御してデジタル信号処理が施された受信信号をデータ記録部116に格納する。詳細なチャープレートの変更方法は後述する。
この合成開口レーダ装置100の構成は、衛星に搭載される合成開口レーダ装置を想定した一例であり、必ずしも同じ構成である必要はない。例えば、航空機搭載の合成開口レーダ装置において、受信信号を記録したハードディスクをデータ記録部116から取り出すことができるので、データ送信部117が省かれることが多い。以降の説明では、観測により得られた受信信号を観測データとも言う。
次に、図3を参照して、本実施の形態における合成開口レーダ装置100のハードウェア構成について説明する。合成開口レーダ装置100は、アンテナ101、受信機103、送信機104、処理回路102、記録装置106、データ送信機107、メモリ108といったハードウェアを備える。処理回路102は、アンテナ101、受信機103、送信機104、記録装置106、メモリ108を制御する。
送信部114は、送信機104により実現される。アンテナ部111は、アンテナ101により実現される。受信部113は、受信機103により実現される。データ送信部117は、データ送信機107により実現される。
処理回路(Processing Circuitry)102は、プログラムを読み込んでデジタル信号処理を行う汎用的な中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)等である。また、処理回路102は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアであってもよい。処理回路102は、1つのハードウェアで構成してもよいし、複数のハードウェアの組み合わせで構成してもよい。レーダ制御部112およびデジタル処理部115は、処理回路102により実現される。
記録装置106は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、DVD(Digital Versatile Disc)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記録媒体である。データ記録部116は、記録装置106により実現される。
メモリ108は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであり、処理回路102に接続されてデジタル信号を一時的に記録する。なお、レーダ制御部112およびデジタル処理部115の機能を実現するプログラムは、記録装置106またはメモリ108に格納される。
次に、図4を参照して、本実施の形態における信号処理装置の構成について説明する。図において、信号処理装置200は、DFT部210、補償部211、パルス幅均等化部212、IDFT部213、画像再生部214から構成される。信号処理装置200は、合成開口レーダ装置100の観測により得られた観測データを処理する。
DFT部210は、観測データのDFT(Discrete Fourier Transform)処理、つまり、受信信号のレンジ方向フーリエ変換を行う。補償部211は、観測中のレーダの移動に起因するドップラーが観測データに与える影響を補償する。パルス幅均等化部(均等化部とも言う)212は、観測データのパルス幅を均等化する。IDFT部213は、観測データをIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)処理する。画像再生部214は、観測データに対して画像再生処理を行う。なお、DFTとIDFTは、離散信号に対するフーリエ変換と逆フーリエ変換を表す。
次に、図5を参照して、本実施の形態における信号処理装置200のハードウェア構成について説明する。信号処理装置200は、処理回路201、メモリ202、データ記録装置203から構成される。
処理回路201は、プログラムを読み込んでデジタル信号処理を行う汎用的な中央演算装置やデジタル信号プロセッサ等である。処理回路201は、1つのハードウェアで構成してもよいし、複数のハードウェアの組み合わせで構成してもよい。DFT部210、補償部211、パルス幅均等化部212、IDFT部213、画像再生部214は処理回路201により実現される。
メモリ202は、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであり、処理回路201に接続されてデジタル信号を一時的に記録する。
データ記録装置203は、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、DVD、HDD等の記録媒体であり、合成開口レーダ装置100の観測により得られた観測データおよび処理回路201で処理されたデジタル信号を記録する。なお、DFT部210、補償部211、パルス幅均等化部212、IDFT部213、画像再生部214の機能を実現するプログラムは、メモリ202またはデータ記録装置203に格納される。
次に、実施の形態1における合成開口レーダ装置100および信号処理装置200の動作について、図を用いて説明する。図6は、実施の形態1による合成開口レーダ装置100および信号処理装置200の処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップST100で、合成開口レーダ装置100による観測が行われる。送受信部118は、アップチャープとダウンチャープとを切り替えるとともに、レーダの移動に伴いレーダビームの指向方向を変えながらパルス信号を送信し、点目標の観測を行う。この観測において、レーダ制御部112は、レーダビームの指向方向を変えるようにアンテナ部111を制御するのに合わせて、生成する送信信号のチャープレートの絶対値を変更するように送信部114を制御する。具体的には、レーダ制御部112は送信部114を制御し、アンテナ部111から放射されるレーダビームのビームステアリング角が大きくなるに従って、送信信号のチャープレートが大きくなるようにする。
ここで、レーダビームの指向方向に応じたチャープレートの制御方法について説明する。以下の説明では、まず、送信信号と受信信号との相関処理からなるレンジ圧縮で得られるピークの位置のシフトについて説明し、その後、ピーク位置のシフトを低減するチャープレートの制御方法について説明する。
図7は、合成開口レーダ装置と点目標との距離に応じて、レンジ圧縮後に現れるピークの位置が変化する様子を示す模式図である。横軸は、観測データのレンジ圧縮処理により現れるピークの位置であり、レーダと点目標との距離に相当する。縦軸は、アジマス方向における合成開口レーダ装置の位置を示す。図中の白丸は、パルス送受信中のレーダの移動を考慮していない場合のピークの位置、黒丸は、パルス送受信中のレーダの移動を考慮した場合のピークの位置を示す。また、図中の一点鎖線は、合成開口レーダ装置と点目標との間の距離Rの軌跡、つまり、距離Rの変化に相当する。「down」は、送信信号がダウンチャープ変調されたことを表し、「up」は、送信信号がアップチャープ変調されたことを表す。
観測中にレーダが移動すると、ドップラーの影響により、図中に矢印で示した方向に観測データがシフトする。その結果、レンジ圧縮後のピーク位置が、本来の目標位置を示す白丸の位置から黒丸の位置へシフトする。このシフトは、送信時のチャープレートとドップラー周波数に依存するため、レンジアンビギュイティの抑圧を目的として、パルス送信時にアップチャープとダウンチャープとを切換えると、チャープの符号(アップチャープまたはダウンチャープ)に応じてシフト方向が反転する。また、観測中にレーダビームの指向方向を変える、スポットライト、スライディングスポットライト、TOPS(Terrain Observation by Progressive Scans)等の観測方式では、観測中のドップラー周波数が大きいため、このシフト量の絶対値が大きくなる。
合成開口レーダ装置と点目標との間の距離Rは、図中に一点鎖線で示すように、R0を最小として放物線状の軌跡を描く。ストップアンドゴー近似したときのレンジ圧縮後のピーク位置は、白丸で示すように、放物線状の軌跡上に並ぶ。しかし、パルス送受信時にレーダが移動すると、その影響により、レンジ圧縮後のピーク位置は放物線状の軌跡からレンジ方向にシフトする。チャープの符号を交互に切換える観測では、チャープの符号に応じてシフト方向が反転する。さらに、アジマス方向の位置P0を境にドップラー周波数が正から負へ変化することに伴い、シフト方向が反転する。また、シフト量の絶対値は、ドップラー周波数の絶対に比例して大きくなる。
このシフト量の絶対値は、通常、レンジ方向のサンプリング間隔未満であるが、距離Rの軌跡に沿ったアジマス方向の並びにおいては、アジマス方向の振幅変調を発生させる。このアジマス方向の振幅変調により、合成開口レーダ画像内にアジマスアンビギュイティが発生する。しかしながら、本実施の形態1の合成開口レーダ装置は、レーダの指向方向に応じたチャープレートの制御により、レンジ圧縮後のピーク位置のシフトを抑える。その結果、合成開口レーダ画像内に発生するアジマスアンビギュイティを抑制することができる。
次に、本実施の形態1の合成開口レーダ装置におけるチャープレートの制御方法について説明する。
アジマス時間(または、スロウタイムとも呼ばれる)ηで送信するパルスのチャープレートをKr[η]とすると、チャープレートの絶対値|Kr[η]|の変更は、式(1)で示す値Sが最小値となるように行われる。ただし、チャープレートの絶対値の変更は、ハードウェアの性能、および所望の観測幅や分解能等の観測条件から制約されるパラメータの設定範囲を満足した上で行われる。
ここで、θ[η]は、アジマス時間ηにおけるビームステアリング角である。なお、チャープレートの絶対値は送信帯域幅を送信パルス幅で割った値である。しかしながら、観測中は、レンジ分解能が一定となるよう送信帯域幅を固定するため、チャープレートの絶対値の変更は、送信パルス幅を変更することで行う。式(1)に従うチャープレートの絶対値の変更は、ビームステアリング角θ[η]が大きい場合にパルス幅を短く(チャープレートを大きく)し、θ[η]が小さい場合にパルス幅を長く(チャープレートを小さく)することに相当する。
なお、パルス幅を短くすると1パルス当たりの信号電力が低下し、パルス幅を長くすると信号電力が向上する。合成開口レーダ画像の信号電力は、複数パルスの積分で決まることから、チャープレートの絶対値を変更しても信号電力がチャープレートを固定した場合と等価になるようにするには、合成開口時間内でのチャープレートの絶対値の平均が変更前のチャープレートの絶対値と等価になるように設定する。
次に、レーダ制御部112がアジマス時間ηにおけるビームステアリング角に応じてチャープレートの絶対値を変更する理由について説明する。
パルス送受信中のレーダの移動を考慮した場合のレンジ圧縮後のピークの位置τpeak[η]は、式(2)で与えられる。
ここで、τ0[η]は、ストップアンドゴー近似したときのアジマス時間ηにおけるレーダと点目標間の電波の往復時間であり、図7中の一点鎖線に相当する。f0は送信中心周波数、Kr[η]はアジマス時間ηにおける送信パルスのチャープレート、Vsはレーダの移動速度、θ[η]はアジマス時間ηにおけるビームステアリング角、cは光速である。
式(2)においては、第2項は、パルス送受信時にレーダが移動する影響で発生するピークのシフト量を表す。このシフト量は、式(1)に示す値Sに比例し、チャープの符号に応じてその符号が反転する。したがって、Sを最小化するように、チャープレートの絶対値を変更することで、パルス送受信時にレーダが移動する影響により発生するピークのシフトを抑えることができる。
再び、フローチャートを用いた動作の説明に戻る。ステップST100において、合成開口レーダ装置100で受信された受信信号は、デジタル処理部115によりデジタル処理されてデータ記録部116に格納される。また、データ記録部116には、受信信号に対応する送信信号、送信信号のチャープレート、送信信号の送信時のビームステアリング角も記録される。データ送信部117は、データ記録部116に記録されたデータを読み出して地上へ送信する。
次に、ステップST200で、信号処理装置200は、データ送信部117から送信されるデータを受け取り、データ記録装置203に格納する。
ステップST201で、DFT部210は、データ記録装置203に格納されたデータを読み込み、受信信号をレンジ方向にDFT処理する。
ステップST202で、補償部211は、レンジ方向にフーリエ変換した受信信号に対し、式(3)で与えられる複素関数を乗算する。式(3)は、アジマス時間に応じたチャープレートおよびレーダビームの指向方向に基づいて生成した複素関数である。これにより、パルス送受信中のレーダ移動に伴い発生するレンジ時間上のピークシフト、つまりレンジ方向のピークシフトを補償する。
ここで、fτはレンジ周波数、R[η]はアジマス時間ηにおけるレーダビームの指向方向を定めるために設定されるレーダビームの指向中心点とレーダとの間の距離を示す。式(3)において、第1項はパルス送受信中のレーダ移動に伴い発生するピークシフトを補償し、第2項は位相変化を補償する。なお、ここではパルス送受信中のレーダ移動に伴うピークシフトを補償するための関数を式(3)で与えたが、これに限るものではなく、同等の機能を有する関数であればよい。
ステップST203で、パルス幅均等化部212は、ピークシフトを補償した後の信号に式(4)で与えられる複素関数を乗じ、レンジ方向のチャープを取り除く。式(4)で与えられる複素関数は、アジマス時間に応じたチャープレートに基づく複素関数である。
ここで、Bwは送信帯域幅であり、rect[f/B]は式(5)で与えられる矩形関数である。
なお、ここでは、レンジ方向のチャープを取り除くために、式(4)で与えられる複素関数を用いたが、これに限るものでなく、例えば、レプリカ信号をレンジ方向にフーリエ変換して得られる関数など、同等の機能を有する関数であれば良い。なお、送信信号のレプリカ信号をレンジ方向にフーリエ変換して得られる関数を用いる場合には、ステップST201において、DFT部210が送信信号のレプリカ信号のレンジ方向フーリエ変換を行ってもよい。
ステップST204で、パルス幅均等化部212は、さらに、レンジ方向のチャープを取り除いた後の信号に式(6)で与えられる複素関数を乗じ、レンジ方向の固定したチャープを付加する。
ここで、Kr、uniは予め定めたチャープレートである。この関数の乗算により、アジマス時間ηに応じて変化していたパルス幅が、一定の値(Bw/Kr、uni)に変更される。なお、ここでは、レンジ方向のチャープを付加するために、式(6)で与えられる複素関数を用いたが、これに限るものでなく、同等の機能を有する関数であれば良い。
ステップST205で、IDFT部213は、レンジ方向のチャープを付加した信号をレンジ方向にIDFT処理する。IDFT処理した信号は、固定したチャープレートで観測した場合と同等の信号となる。
ステップST206で、画像再生部204は、IDFT処理した信号に対して画像再生処理を行う。この画像再生処理は、例えば、非特許文献1に示されるような、レンジドップラーアルゴリズム、チャープスケーリングアルゴリズム、オメガKアルゴリズム等の、一般的な画像再生アルゴリズムを用いてもよい。
ステップST207で、画像再生部204が画像再生処理の結果得られた合成開口レーダ画像をデータ記録装置203に格納すると、一連の処理は終了する。
以上のように、本実施の形態1の合成開口レーダ装置100は、送信信号を放射し、目標で反射された送信信号を受信するアンテナ部111と、パルス間変調により送信信号を生成してアンテナ部111に送信する送信部114と、アンテナ部111で受信した送信信号を受信信号として出力する受信部113と、アンテナ部111から放射されるレーダビームの指向方向に基づいて送信部114で生成される送信信号のチャープレートを制御するレーダ制御部112とを備える。このような構成により、合成開口レーダ装置100は、観測時にビームステアリング角に応じてチャープレートを変更するので、パルス送受信中のレーダ移動により発生するレンジ圧縮後のピークシフトを抑えることができる。その結果、ピークシフトの発生に伴う振幅変調の発生を防ぎ、アジマスアンビギュイティを発生させることなく合成開口レーダ画像を再生することができる。
また、本実施の形態1の信号処理装置200は、合成開口レーダ装置100で受信した受信信号を処理する装置であって、受信信号に対応する送信信号のチャープレートおよびレーダビームの指向方向に基づいて、受信信号を受信したときのレーダ移動に伴い発生するレンジ方向のピークシフトを補償する補償部211を備える。補償部211は、レンジ周波数空間における複素関数の乗算により、パルス送受信中のレーダ移動で生じるレンジ圧縮後のピークシフトの補償処理を行うので、演算負荷を増やすことなくアジマスアンビギュイティの発生を防ぐことができる。さらに、合成開口レーダ装置100における、ビームステアリング角に応じたチャープレートの変更でピークシフトが完全に抑制できない場合であっても、送信信号のチャープレートおよびレーダビームの指向方向に基づく補償処理により、残りのピークシフトを補償することができる。
また、本実施の形態1の信号処理装置200によると、レンジ周波数空間の複素関数の乗算だけで観測データのチャープレートを固定値、つまりパルス幅を固定値に揃え、観測データを一般的なチャープレートを固定した観測で得られるものと同等の観測データにする。これにより、画像再生アルゴリズムに一切の変更を必要とせず、既存の画像再生処理をそのまま使うことができる。
さらに、本実施の形態1の信号処理装置200によると、アジマス時間毎にパルス受信中のレーダ移動によるレンジ圧縮後のピークシフトを補償するので、パルス間変調によるアジマス時間毎の任意のレンジチャープレート切換えに対処することができる。
100 合成開口レーダ装置、101 アンテナ、102 処理回路、103 受信機、104 送信機、106 記録装置、107 データ送信機、108 メモリ、111 アンテナ部、112 レーダ制御部、113 受信部、114 送信部、115 デジタル処理部、116 データ記録部、117 データ送信部、118 送受信部、119 処理部、200 信号処理装置、201 処理回路、202 メモリ、203 データ記録装置、210 DFT部、211 補償部、212 パルス幅均等化部、213 IDFT部、214 画像再生部。
Claims (6)
- 送信信号を放射し、目標で反射された前記送信信号を受信するアンテナ部と、
パルス間変調により前記送信信号を生成して前記アンテナ部に送信する送信部と、
前記アンテナ部で受信した前記送信信号を受信信号として出力する受信部と、
前記アンテナ部から放射されるレーダビームの指向方向に基づいて前記送信部で生成される前記送信信号のチャープレートを制御するレーダ制御部とを備える合成開口レーダ装置。 - 前記レーダ制御部は、前記アンテナ部から放射されるレーダビームのビームステアリング角が大きくなるに従って前記送信信号のチャープレートが大きくなるよう制御することを特徴とする請求項1に記載の合成開口レーダ装置。
- 請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の合成開口レーダ装置の受信信号を処理する信号処理装置であって、
前記受信信号に対応する送信信号のチャープレートおよびレーダビームの指向方向に基づいて、前記受信信号を受信したときのレーダ移動に伴い発生するレンジ方向のピークシフトを補償する補償部を備える信号処理装置。 - 前記補償部は、レンジ方向にフーリエ変換した前記受信信号に対し、アジマス時間に応じた前記チャープレートおよび前記レーダビームの指向方向に基づいて生成した複素関数を乗算してレンジ方向のピークシフトを補償することを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。
- 前記補償部で補償された前記受信信号のレンジ方向のチャープを均等化する均等化部を備えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の信号処理装置。
- 前記均等化部は、前記補償部で補償された前記受信信号に対し、アジマス時間に応じた前記チャープレートに基づいて生成した複素関数を乗算してレンジ方向のチャープを取り除くとともに、固定したチャープを付加することを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。
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