WO2022208638A1 - レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法 - Google Patents

レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法 Download PDF

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智也 山岡
啓 諏訪
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Definitions

  • the present disclosure relates to a radar signal processing device and a radar signal processing method.
  • Non-Patent Document 1 which is one of the radar signal processing devices, monitors an area by simultaneously forming multiple beams with different azimuth and elevation angles.
  • An object of the present disclosure is to provide a radar signal processing device and a radar signal processing method in which the angular resolution of the azimuth angle is improved by digital signal processing.
  • the radar signal processing device includes a forming unit that forms a plurality of beams using a plurality of received signals, and phases of the formed plurality of beams within a range frequency.
  • a compensator for compensating; a generator for generating an image of each of the beams by applying a Fourier transform to the phase-compensated beams in the azimuth direction; and a target object based on the generated image.
  • an identifying unit that identifies a position; a calculating unit that calculates the power of each of the beams represented by the image of each of the beams at the position of the target; and an antenna of each of the beams at the position of the target.
  • an angle measuring unit that measures the angle of
  • the radar signal processing device it is possible to improve the angular resolution of the azimuth angle.
  • FIG. 2 shows the footprint of the receive gain of the first receive beam BM1; Fig. 2 shows the receive gain footprint of the second receive beam BM2; Fig. 3 shows the receive gain footprint of the third receive beam BM3;
  • FIG. 4 is a flowchart (Part 1) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment; Another configuration of the transmission function of the radar signal processing device RD of the embodiment is shown.
  • 3 is a functional block diagram of the processing unit 3 of the embodiment; FIG.
  • FIG. 4 shows the configuration of a processing unit 3 and a storage unit 2 of the embodiment; 4 is a flowchart (the first half of part 2) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment; 4 is a flowchart (second half of part 2) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment;
  • Figure 3 shows the range-hit region of an embodiment; 2 shows the arrangement of antenna elements of a two-dimensional planar array antenna that is the antenna section 100 of the embodiment.
  • Fig. 4 illustrates the formation of beams of an embodiment;
  • FIG. 15A shows the relationship (Part 1) between the antenna position and the scene center position in the embodiment.
  • FIG. 15B shows the relationship (part 2) between the antenna position and the scene center position in the embodiment.
  • multi-beam DBF is to adjust the directivity of an antenna to point multiple beams in specific directions under digital signal processing.
  • the radar signal processing device RD of the embodiment is mounted, for example, on an aircraft together with the antenna device AD (for example, shown in FIG. 5).
  • the footprint of the antenna device AD is such that, in a moving aircraft, the radar signal processing device RD uses the signal SG(R) (eg shown in FIG. 5) received by the antenna device AD for the first reception. It is obtained by forming a beam BM1, a second receive beam BM2 and a third receive beam BM3 (the first receive beam BM1 and the second receive beam BM2 are shown in FIG. 14).
  • the footprint of the antenna device AD is each of the first receive beam BM1 to the third receive beam BM3 at each point on the ground or ocean surface near the scene center (central position of the area to be observed). , in the form of a map.
  • the gain differs for each of the first receiving beam BM1 to the third receiving beam BM3. It has a dependent characteristic of being different for each position.
  • the radar signal processing device RD first obtains a target TG from the brightness of each image of the first receiving beam BM1 to the third receiving beam BM3 obtained by DBS (Doppler beam sharpening). Observe the gains at (1), TG(2), and TG(3).
  • the radar signal processing device RD then calculates the gain of each of the first receiving beam BM1 to the third receiving beam BM3 for each azimuth angle of the targets TG(1), TG(2), and TG(3). do.
  • the radar signal processing device RD obtains the likelihood between the observed gain and the calculated gain, and performs maximum likelihood determination to determine targets TG(1) and TG(2). , TG(3).
  • Doppler beam sharpening improves image resolution by detecting differences in the azimuth direction in the Doppler shift of received waves caused by relative motion between a moving object and a stationary object. It is a technique used to make
  • clutter e.g., diffuse reflection on the ground surface or ocean surface
  • Doppler frequency domain which is a dimension obtained by frequency transforming in the azimuth direction. This makes it possible to discriminate clutter and, as a result, to perform angle measurements with high accuracy.
  • FIG. 1 shows the footprint of the receive gain of the first receive beam BM1.
  • FIG. 2 shows the footprint of the receive gain of the second receive beam BM2.
  • FIG. 3 shows the footprint of the receive gain of the third receive beam BM3.
  • the center position CT1 indicated by an x mark is the center position of the first reception beam BM1.
  • the center position CT2 indicated by X marks is the center position of the second reception beam BM2
  • the center position CT3 indicated by X marks is the third reception beam This is the center position of BM3.
  • the gain of the first receive beam BM1 at the center position CT1, the gain of the second receive beam BM2 at the center position CT2, and the gain of the third receive beam BM3 at the center position CT3 are normalized.
  • the plurality of targets TG(1), TG(2), and TG(3) to be observed indicated by square marks are, for example, ships on the ocean, as described above.
  • center position CT1 does not match the target TG(2).
  • center position CT3 does not coincide with target TG(2).
  • the center position CT2 coincides with the target TG(2).
  • FIG. 4 is a functional block diagram of the radar signal processing device RD of the embodiment.
  • the radar signal processing device RD of the embodiment is connected to the antenna device AD, and the radar signal processing device RD and the antenna device AD form a radar system RS.
  • the radar signal processing device RD includes a transmitting/receiving unit 1, a storage unit 2 and a processing unit 3, as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a functional block diagram of the transmission/reception unit 1 and storage unit 2 of the embodiment.
  • the functions of the transmitting/receiving unit 1 and the storage unit 2 will be described with reference to the functional block diagram of FIG.
  • the functions of the processing unit 3 will be described later.
  • the transmission/reception unit 1 includes a multiplication section 10, an amplification section 11, a switching section 12, a plurality of amplification sections 13a, 13b, ..., and a plurality of multiplication sections 14a, 14b, ... , a plurality of filter units 15a, 15b, . . . , a plurality of A/D converter units 16a, 16b, .
  • the storage unit 2 as shown in FIG. 5, has a signal generation section 20 and a plurality of storage sections 21a, 21b, .
  • a plurality of raw data NDa, NDb, . . . are stored in the plurality of storage units 21a, 21b, .
  • the storage unit 2 further includes a plurality of storage units 22(1), 22(2), .
  • the antenna device AD has a plurality of antenna units 100a, 100b, . . . , as shown in FIG.
  • Antenna section 100a is for both transmission and reception, while the other antenna sections 100b, . . . are for reception only.
  • FIG. 6 is a flowchart (Part 1) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment.
  • Step ST11 The signal generator 20 in the storage unit 2 generates the signal SG(T).
  • the signal generation section 20 outputs the generated signal SG(T) to the multiplication section 10 within the transmission/reception unit 1 .
  • the signal SG(T) is, for example, a chirped pulse signal.
  • the signal SG(T) may be a normal pulse signal such as a simple pulse signal instead of the chirp signal.
  • Step ST12 The multiplier 10 multiplies the signal SG(T) by the carrier generated by the oscillator 17, thereby up-converting the signal SG(T).
  • Step ST13 The amplifier 11 amplifies the up-converted signal SG(T).
  • Step ST14 The switching section 12 outputs the amplified signal SG(T) to the antenna section 100a after switching to connect the amplifying section 11 and the antenna section 100a for both transmission and reception.
  • Step ST15 The antenna section 100a transmits the signal SG(T) over a wide range including targets TG(1), TG(2), and TG(3).
  • the transmitted signal SG(T) is scattered by targets TG(1), TG(2) and TG(3).
  • Step ST16 The antenna units 100a, 100b, . . . receive the signal SG(R) after scattering of the signal SG(T).
  • Step ST17 The amplifiers 13a, 13b, . . . each amplify the signal SG(R).
  • Step ST18 The multipliers 14a, 14b, .
  • Step ST19 The filter units 15a, 15b, . .
  • Step ST20 The A/D converter units 16a, 16b, . format signal SG(R).
  • Step ST21 In the storage unit 2, the storage sections 21a, 21b, . . . store the digital signal SG(R) as raw data NDa, NDb, .
  • FIG. 7 shows another configuration of the transmission function of the radar signal processing device RD.
  • the radar signal processing device RD has a single transmission function (multiplication unit 10, amplification unit 11, switching unit 12) for omnidirectional transmission shown in FIG. a plurality of transmission functions (a plurality of multiplication units 10a, 10b, . . . , a plurality of amplification units 11a, 11b, . may have.
  • a signal SG(T) synthesized from a plurality of signals SGa(T), SGb(T), . ) can form, for example, a transmission beam (not shown) having the same directivity as the first reception beam BM1 to the third reception beam BM3.
  • FIG. 8 is a functional block diagram of the processing unit 3 of the embodiment.
  • processing unit 3 The functions of the processing unit 3 will be described with reference to the functional block diagram of FIG.
  • the processing unit 3 includes a beam forming section 30, a range FFT section 31, a phase compensation section 32, a range IFFT section 33, an azimuth FFT section 34, a target detection section 35, An antenna gain calculator 36 and a maximum likelihood estimator 37 are included.
  • FIG. 9 shows the configuration of the processing unit 3 and storage unit 2 of the embodiment.
  • the processing unit 3 and the storage unit 2 of the embodiment have an input section NB, a processor PC, an output section SB, a storage medium KB, and a memory as shown in FIG. 9 in order to perform the above functions by digital processing.
  • the input unit NB is composed of, for example, a keyboard, mouse, touch panel, camera, and microphone.
  • a processor PC is the core of a familiar computer that runs hardware according to software.
  • the output unit SB is composed of, for example, a liquid crystal monitor, a printer, and a touch panel.
  • the memory MM is composed of, for example, a DRAM (Dynamic Random Access Memory) and an SRAM (Static Random Access Memory).
  • the storage medium KK is composed of, for example, a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive), a solid state drive (SSD: Solid State Drive), and a ROM (Read Only Memory).
  • a storage medium KB stores a program PR and a database DB.
  • the program PR is a group of instructions that define the content of processing to be executed by the processor PC.
  • the database DB is systematic data referenced by the processor PC.
  • the processor PC executes the program PR stored in the storage medium KB on the memory MM, By referring to the stored database DB and appropriately controlling the operations of the input unit NB and the output unit SB, the functions of the beam forming unit 30 to the maximum likelihood estimation unit 37 are realized.
  • FIG. 10 is a flowchart (the first half of Part 2) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart (second half of Part 2) showing the operation of the radar signal processing device RD of the embodiment.
  • FIG. 10 The operation of the radar signal processing device RD will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 The operation of the radar signal processing device RD will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 10 and 11.
  • received signals corresponding to raw data NDa, NDb, , are represented by So(m,n,h) (where m is the receiver number (for example, the serial number of the antenna unit 100), n is the range cell number, h represents the pulse number.).
  • FIG. 12 shows the range-hit region of the embodiment.
  • the processing unit 3 performs signal processing in the range-hit area shown in FIG. As shown in FIG. 12, the variable in the range direction is the range cell number n, and the variable in the hit direction is the pulse number h.
  • a range cell number is a number given to a cell obtained by sampling the distance in the range direction by AD conversion.
  • a pulse number is a number given to a transmission signal SG(T) (for example, shown in FIG. 5) which is a pulse that is repeatedly transmitted.
  • FIG. 13 shows the antenna element arrangement of the two-dimensional planar array antenna that is the antenna section 100 of the embodiment.
  • FIG. 14 shows the beam formation of the embodiment.
  • Fig. 15 shows the relationship between the antenna position and the scene center position in the embodiment
  • L receive beams are formed, including beam BM2 and a third receive beam BM3 (see FIGS. 1-3).
  • Step ST31 The beam forming section 30 forms L reception beams for the reception signal So(m,n,h) according to Equation (1).
  • the L receive beams are formed by using L values of ⁇ az and ⁇ el .
  • a signal Sbeam after beamforming is represented by Equation (1).
  • d xm is the antenna position (substantially, the position of the aircraft on which the radar signal processing device RD is mounted) with respect to the m-th antenna unit 100 (for example, shown in FIG. 5).
  • azimuth component component in the azimuth direction
  • d ym is the elevation component (component in the elevation direction) of the antenna position for the m-th antenna unit 100 .
  • ⁇ az0 and ⁇ el0 are the azimuth angle toward the scene center and the elevation angle toward the scene center, respectively.
  • ⁇ az is the azimuth angle of the beam direction with respect to the direction to the scene center.
  • ⁇ el is the elevation angle of the beam direction relative to the direction to the scene center.
  • ⁇ is the wavelength
  • the scene center direction is the direction in which the center position of the area to be observed exists.
  • the beam direction is the direction in which the formed beam is directed, that is, the direction to the beam center, which is the central position of the beam.
  • the elevation angle is the angle in the height direction.
  • the azimuth angle is the horizontal angle.
  • the formation unit 31 corresponds to the "formation unit”.
  • Step ST32 The range FFT unit 31 obtains the range frequency component Sf of the signal Sbeam by applying Fourier transform in the range direction (distance dimension direction) to the signal Sbeam after beam formation, and sends it to the phase compensation unit 32. Output.
  • FFT Fast Fourier transform
  • Step ST33 The phase compensator 32 derives the distance between each hit and the scene center for the range frequency component Sf of the signal, and compensates the range cell migration of each hit based on the distance r(h).
  • Range cell migration is the trajectory of range cells in the range-hit area (shown in FIG. 12) where targets TG(1), TG(2), and TG(3) exist.
  • f(n) represents the range frequency of the baseband signal and c represents the speed of light.
  • Step ST34 The phase compensator 32 performs phase compensation using fc as the center frequency.
  • the signal Sph after phase compensation is represented by Equation (3).
  • the point of phase compensation in Equation (3) is not based on the distance from the beam center of each beam, but on the distance from the scene center for all beams. Thereby, the center in the image for all beams obtained by DBS is unified to the scene center instead of the beam center of each beam. As a result, the Doppler frequency ranges of the images acquired by DBS will all be equal, and the signal of the target will appear at the same position in all images acquired by DBS.
  • the reference for phase compensation is the scene center here, it does not have to be the scene center if the reference for phase compensation of each DBS image is the same. For example, it may be a process of changing the reference of phase compensation for each range in order to improve imaging.
  • the phase compensator 32 corresponds to the "compensator”.
  • Step ST35 The phase compensator 32 performs range compression by multiplying the phase-compensated signal Sph by a reference function G(n) for range compression (compression in the range direction).
  • the range-compressed signal Scomp is expressed by Equation (4).
  • Step ST36 The range IFFT unit 33 executes inverse Fourier transform in the range direction.
  • IFFT Inverse Fast Fourier transform
  • IFFT Inverse Fast Fourier transform
  • another inverse frequency transform may be used.
  • Step ST37 The azimuth FFT unit 34 generates a DBS image Sdbs for each beam by performing Fourier transform in the azimuth direction (direction of the trajectory dimension).
  • FFT Fast Fourier transform
  • the azimuth FFT unit 34 temporarily stores the DBS images DG(1) to DG(L) corresponding to the DBS image Sdbs in the storage units 22(1) to 22(L) in the storage unit 2, respectively.
  • the azimuth FFT unit 34 corresponds to the "generating unit”.
  • Step ST38 The target detection unit 35 performs coherent addition (addition performed with matching phases) on the DBS image Sdbs, and obtains the DBS image Ssum after the addition by taking the total sum.
  • the DBS image Ssum after addition is expressed by Equation (5).
  • a DBS image Sdbs without beam forming may be used instead of using the DBS image Ssum.
  • Step ST39 The target detection unit 35 calculates the maximum power in the DBS image Ssum after addition, detects the positions of the targets TG(1), TG(2), and TG(3), and determines the maximum power value. Identify the range cell number/pulse number n max and h max that will be the position.
  • the position of the target instead of detecting the position of the target by the position of the maximum power value, it may be detected by the peak power position indicating the maximum value.
  • the target detection unit 35 corresponds to the “identification unit” and the “calculation unit”.
  • Step ST40 The target detection unit 35 normalizes the total power in the beam direction of the DBS image Sdbs.
  • the signal Snorm after normalization is represented by Equation (6).
  • Step ST41 The antenna gain calculator 36 calculates the antenna gain g of each beam for each direction of arrival of scattered signals.
  • Antenna gain g is represented by Equation (7).
  • ⁇ az indicates the azimuth angle of the direction of arrival
  • ⁇ el indicates the elevation angle
  • ( )* indicates conjugate.
  • the antenna gain calculator 36 corresponds to the "calculator”.
  • Step ST42 The antenna gain calculator 36 normalizes the total power of the antenna gain g in the beam direction.
  • the antenna gain gnorm after normalization is represented by Equation (10).
  • Step ST43 The maximum likelihood estimation unit 37 performs maximum likelihood estimation by comparing the normalized signal Snorm and the normalized antenna gain gnorm. ), estimating the direction of arrival of TG(3).
  • Equation (11) A signal Serror to which the squared error method is applied is expressed by Equation (11).
  • Equation (12) A signal Sdot to which the inner product method is applied is represented by Equation (12).
  • the maximum likelihood estimator 37 corresponds to the "goniometer”.
  • Step ST44 The maximum likelihood estimating section 37 stores the measured angle values SK, which are the obtained azimuth angle ⁇ az and elevation angle ⁇ el , in the storage section 23 in the storage unit 2 .
  • the radar signal processing device RD of the embodiment it is possible to improve the angular resolution of the azimuth angle by synthetic aperture processing by Fourier transform in the azimuth direction.
  • the Doppler frequency domain By performing pixel-by-pixel processing in the Doppler frequency domain on the image, clutter becomes localized in the Doppler frequency domain. can be performed with high precision.
  • the radar signal processing device can be used, for example, to improve the angular resolution of the azimuth angle.

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Abstract

レーダ信号処理装置（ＲＤ）は、受信信号（ＳＧ（Ｒ））を用いてビーム（ＢＭ）を形成する形成部（３１）と、ビーム（ＢＭ）についてレンジ周波数内で位相を補償する補償部（３２）と、位相を補償されたビーム（ＢＭ）に、アジマス方向でフーリエ変換を施すことにより、各ビームの画像（ＤＧ）を生成する生成部（３４）と、画像（ＤＧ）に基づき、目標物（ＴＧ）の位置を特定する特定部（３５）と、目標物（ＴＧ）の位置における、各ビーム（ＢＭ）毎の画像（ＤＧ）により表される、各ビーム（ＢＭ）の電力を算出する算出部（３５）と、目標物（ＴＧ）の位置における、各ビーム（ＢＭ）のアンテナ利得を計算する計算部（３６）と、目標物（ＴＧ）の位置における、各ビーム（ＢＭ）毎の電力と、各ビーム（ＢＭ）のアンテナ利得とを比較する最尤推定を行うことにより、目標物（ＴＧ）についての測角を行う測角部（３７）と、を含む。

Description

レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法
　本開示は、レーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法に関する。
　レーダ信号処理装置の一つである、非特許文献１に記載のデジタルビームフォーミングレーダは、異なるアジマス角及びエレベーション角で複数のビームを同時に形成することにより、領域を監視する。
M. Pelletier, S. Sivagnanam, and P. Lamontagne,"Angle-of―Arrival Estimation for a Rotating Digital Beamforming Radar" 2013 IEEE Radar Conference
　しかしながら、目標物と同一のレンジ内に存在する散乱の大きなクラッタを弁別することができず、その結果、充分なアジマス角の角度分解能を得ることができなかった。
　本開示の目的は、デジタル信号処理によりアジマス角の角度分解能が向上されたレーダ信号処理装置及びレーダ信号処理方法を提供することにある。
　上記した課題を解決すべく、本開示に係るレーダ信号処理装置は、複数の受信信号を用いて複数のビームを形成する形成部と、前記形成された複数のビームについて、レンジ周波数内で位相を補償する補償部と、前記位相を補償された複数のビームに、アジマス方向でフーリエ変換を施すことにより、前記各ビームの画像を生成する生成部と、前記生成された画像に基づき、目標物の位置を特定する特定部と、前記目標物の位置における、前記各ビームの前記画像により表される、前記各ビームの電力を算出する算出部と、前記目標物の位置における、前記各ビームのアンテナ利得を計算する計算部と、前記目標物の位置における、前記算出された各ビームの電力と、前記計算された各ビームのアンテナ利得とを比較する最尤推定を行うことにより、前記目標物についての測角を行う測角部と、を含む。
　本開示に係るレーダ信号処理装置によれば、アジマス角の角度分解能を向上させることができる。
第１の受信ビームＢＭ１の受信ゲインのフットプリントを示す。 第２の受信ビームＢＭ２の受信ゲインのフットプリントを示す。 第３の受信ビームＢＭ３の受信ゲインのフットプリントを示す。 実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの機能ブロック図である。 実施形態の送受信ユニット１及び記憶ユニット２の機能ブロック図である。 実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その１）である。 実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの送信機能についての他の構成を示す。 実施形態の処理ユニット３の機能ブロック図である。 実施形態の処理ユニット3及び記憶ユニット２の構成を示す。 実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その２の前半）である。 実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その２の後半）である。 実施形態のレンジ－ヒット領域を示す。 実施形態のアンテナ部１００である２次元平面アレーアンテナのアンテナ素子配置を示す。 実施形態のビームの形成を示す。 図１５Ａは、実施形態のアンテナ位置とシーンセンター位置との関係（その１）を示す。図１５Ｂは、実施形態のアンテナ位置とシーンセンター位置との関係（その２）を示す。
実施形態．
〈実施形態〉
　本開示に係るレーダ信号処理装置の実施形態について説明する。
〈実施形態の原理〉
　実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤ（例えば、図４に図示。）の説明に先立ち、実施形態のマルチビームＤＢＦ（Digital Beam Forming：デジタルビームフォーミング）により形成した受信ビーム毎の受信ゲインのフットプリントについて説明する。
　マルチビームＤＢＦは、従来知られているように、デジタル信号処理の下で、複数のビームを特定の方向に向けるべく、アンテナの指向性を調整することである。
　実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤは、アンテナ装置ＡＤ（例えば、図５に図示。）と共に、例えば、航空機に搭載されている。アンテナ装置ＡＤのフットプリントは、移動する航空機中で、レーダ信号処理装置ＲＤが、アンテナ装置ＡＤにより受信される信号ＳＧ（Ｒ）（例えば、図５に図示。）を用いて、第１の受信ビームＢＭ１、第２の受信ビームＢＭ２、及び、第３の受信ビームＢＭ３（第１の受信ビームＢＭ１、及び第２の受信ビームＢＭ２は、図１４に図示。）を形成することにより得られる。
　アンテナ装置ＡＤのフットプリントは、シーンセンター（観測すべき領域の中心位置）の付近の地表面上または海洋面上での各地点における、第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３の各々のゲインを地図の形式で表わす。
　ゲインは、第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３の各毎に相違し、かつ、同一の受信ビームであっても、ＸＹ平面上（例えば、図１に図示。）の各地点の位置毎に相違する、との依存的な特性を有する。
　上記した特性に鑑みると、第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３の各々のゲインの比率に基づき、例えば、海洋上の船舶である目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）（例えば、図１に図示。）の位置を推定することができる。
　レーダ信号処理装置ＲＤは、最初に、ＤＢＳ（Doppler beam sharpening：ドップラービームシャープニング）により得られる、第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３の各毎の画像の輝度から、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）でのゲインを観測する。
　レーダ信号処理装置ＲＤは、次に、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）のアジマス角毎に第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３の各々のゲインを算出する。
　レーダ信号処理装置ＲＤは、最後に、前記観測されたゲインと、前記算出されたゲインとの間で尤度を求め、最尤判定を行うことにより、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）のアジマス角を得る。
　ここで、ドップラービームシャープニングは、従来知られたとおり、移動物と静止物との間での相対運動に起因する受信波のドップラーシフトが、アジマス方向で相違することを、画像の分解能を向上させるために利用する技術である。
　上述したように、ＤＢＳにより得られた画像を用いることにより、アジマス方向について周波数変換することにより得られる次元であるドップラー周波数領域でクラッタ（例えば、地表面上または海洋面上での乱反射）を局在させ、これにより、クラッタを弁別し、その結果、測角を高精度に行うことができる。
　また、ＤＢＳを用いることにより、合成開口の効果を得ることができ、これにより、測角を高い分解能で行うことができる。
　図１は、第１の受信ビームＢＭ１の受信ゲインのフットプリントを示す。
　図２は、第２の受信ビームＢＭ２の受信ゲインのフットプリントを示す。
　図３は、第３の受信ビームＢＭ３の受信ゲインのフットプリントを示す。
　図１中で、×印で示される中心位置ＣＴ１は、第１の受信ビームＢＭ１の中心位置である。同様に、図２中で、×印で示される中心位置ＣＴ２は、第２の受信ビームＢＭ２の中心位置であり、図３中で、×印で示される中心位置ＣＴ３は、第３の受信ビームＢＭ３の中心位置である。中心位置ＣＴ１での第１の受信ビームＢＭ１のゲイン、中心位置ＣＴ２での第２の受信ビームＢＭ２のゲイン、及び中心位置ＣＴ３での第３の受信ビームＢＭ３のゲインは、正規化されている。
　図１～図３中で、四角印で示される観測すべき複数の目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）は、上記したように、例えば、海洋上の船舶である。
　図１～３中で、例えば、目標物ＴＧ（２）と、中心位置ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３の各々との関係は、以下のとおりである。
　図１に示されるように、中心位置ＣＴ１は、目標物ＴＧ（２）と一致していない。同様に、図３に示されるように、中心位置ＣＴ３は、目標物ＴＧ（２）と一致していない。
　上記とは対照的に、図２に示されるように、中心位置ＣＴ２は、目標物ＴＧ（２）と一致している。
　上記した関係から、図１～３に示されるように、目標物ＴＧ（２）での第２の受信ビームＢＭ２のゲインが、目標物ＴＧ（２）での第１の受信ビームＢＭ１のゲイン、及び、目標物ＴＧ（２）での第３の受信ビームＢＭ３のゲインより大きい。
〈実施形態の機能〉
　図４は、実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの機能ブロック図である。
　実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤは、図４に示されるように、アンテナ装置ＡＤに接続されており、レーダ信号処理装置ＲＤ及びアンテナ装置ＡＤによりレーダシステムＲＳを構成する。レーダ信号処理装置ＲＤは、図４に示されるように、送受信ユニット１と、記憶ユニット２と、処理ユニット３と、を含む。
〈実施形態の送受信ユニット１及び記憶ユニット２の機能（その１）〉
　図５は、実施形態の送受信ユニット１及び記憶ユニット２の機能ブロック図である。
　送受信ユニット１及び記憶ユニット２の機能について、図５の機能ブロック図を参照して説明する。処理ユニット３の機能については、後述する。
　送受信ユニット１は、図５に示されるように、乗算部１０と、増幅部１１と、切換部１２、複数の増幅部１３ａ、１３ｂ、、、、と、複数の乗算部１４ａ、１４ｂ、、、、と、複数のフィルタ部１５ａ、１５ｂ、、、、と、複数のＡ／Ｄコンバータ部１６ａ、１６ｂ、、、、と、発振部１７と、を有する。
　記憶ユニット２は、図５に示されるように、信号生成部２０と、複数の記憶部２１ａ、２１ｂ、、、、とを有する。複数の記憶部２１ａ、２１ｂ、、、、には、複数の生データＮＤａ、ＮＤｂ、、、、が記憶される。
　記憶ユニット２は、図８を参照して後述されるように、更に、複数の記憶部２２（１）、２２（２）、、、、２２（Ｌ）と、記憶部２３とを有する。
　アンテナ装置ＡＤは、図５に示されるように、複数のアンテナ部１００ａ、１００ｂ、、、、を有する。アンテナ部１００ａは、送受共用であり、他方で、他のアンテナ部１００ｂ、、、、は、受信専用である。
〈実施形態の動作（その１）〉
　図６は、実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その１）である。
　以下、レーダ信号処理装置ＲＤの動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
　ステップＳＴ１１：記憶ユニット２内の信号生成部２０は、信号ＳＧ（Ｔ）を生成する。信号生成部２０は、生成された信号ＳＧ（Ｔ）を、送受信ユニット１内の乗算部１０へ出力する。
　信号ＳＧ（Ｔ）は、例えば、チャープパルス信号である。信号ＳＧ（Ｔ）は、チャープ信号に代えて、単純なパルス信号等の通常のパルス信号であってもよい。
　ステップＳＴ１２：乗算部１０は、信号ＳＧ（Ｔ）を、発振部１７により生成される搬送波により乗算し、これにより、信号ＳＧ（Ｔ）をアップコンバートする。
　ステップＳＴ１３：増幅部１１は、アップコンバートされた信号ＳＧ（Ｔ）を増幅する。
　ステップＳＴ１４：切換部１２は、増幅部１１と、送受共用であるアンテナ部１００ａとを接続するように切り替えた後に、増幅された信号ＳＧ（Ｔ）をアンテナ部１００ａへ出力する。
　ステップＳＴ１５：アンテナ部１００ａは、信号ＳＧ（Ｔ）を、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）を含む広範囲に送信する。
　送信された信号ＳＧ（Ｔ）は、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）で散乱される。
　ステップＳＴ１６：アンテナ部１００ａ、１００ｂ、、、、は、信号ＳＧ（Ｔ）の散乱後である信号ＳＧ（Ｒ）を受信する。
　ステップＳＴ１７：増幅部１３ａ、１３ｂ、、、、は、それぞれ、信号ＳＧ（Ｒ）を増幅する。
　ステップＳＴ１８：乗算部１４ａ、１４ｂ、、、、は、増幅された信号ＳＧ（Ｒ）を発振部１７で生成される搬送波により乗算し、これにより、信号ＳＧ（Ｒ）をダウンコンバートする。
　ステップＳＴ１９：フィルタ部１５ａ、１５ｂ、、、、は、ダウンコンバートされた信号ＳＧ（Ｒ）を濾波し、即ち、ダウンコンバートされた信号ＳＧ（Ｒ）のうち、特定の周波数帯域の成分を通過させる。
　ステップＳＴ２０：Ａ／Ｄコンバータ部１６ａ、１６ｂ、、、、は、フィルタ部１５ａ、１５ｂ、、、、を通過した、アナログ形式である信号ＳＧ（Ｒ）にＡ／Ｄ変換を施すことにより、デジタル形式の信号ＳＧ（Ｒ）に変換する。Ａ／Ｄコンバータ部１６ａ、１６ｂ、、、、は、デジタル形式の信号ＳＧ（Ｒ）を記憶ユニット２内の記憶部２１ａ、２１ｂ、、、、へ出力する。
　ステップＳＴ２１：記憶ユニット２では、記憶部２１ａ、２１ｂ、、、、は、デジタル形式の信号ＳＧ(Ｒ）を生データＮＤａ、ＮＤｂ、、、、として記憶する。
〈送信機能についての他の構成〉
　図７は、レーダ信号処理装置ＲＤの送信機能についての他の構成を示す。
　レーダ信号処理装置ＲＤは、図５に図示された、全方位に送信するための単一の送信機能（乗算部１０、増幅部１１、切換部１２）を有することに代えて、図７に示されるように、特定の方向に送信するための複数の送信機能（複数の乗算部１０ａ、１０ｂ、、、、複数の増幅部１１ａ、１１ｂ、、、、切換部１２ａ、１２ｂ、、、、）を有してもよい。複数の信号ＳＧａ（Ｔ）、ＳＧｂ（Ｔ）、、、、の各々の位相を調整することにより、複数の信号ＳＧａ（Ｔ）、ＳＧｂ（Ｔ）、、、、が合成された信号ＳＧ（Ｔ）が、例えば、第１の受信ビームＢＭ１～第３の受信ビームＢＭ３と同様の指向性を有する送信ビーム（図示せず。）を形成することができる。
〈実施形態のユニットの機能（その２）〉
　図８は、実施形態の処理ユニット３の機能ブロック図である。
　処理ユニット３の機能について、図８の機能ブロック図を参照して説明する。
　処理ユニット３は、図８に示されるように、ビーム形成部３０と、レンジＦＦＴ部３１と、位相補償部３２と、レンジＩＦＦＴ部３３と、アジマスＦＦＴ部３４と、目標物検出部３５と、アンテナ利得計算部３６と、最尤推定部３７と、を含む。
〈実施形態の処理ユニット３及び記憶ユニット２の構成〉
　図９は、実施形態の処理ユニット3及び記憶ユニット２の構成を示す。
　実施形態の処理ユニット３及び記憶ユニット２は、デジタル処理により上記の機能を果たすべく、図９に示されるように、入力部ＮＢと、プロセッサＰＣと、出力部ＳＢと、記憶媒体ＫＢと、メモリＭＭと、を含む。
　入力部ＮＢは、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カメラ、マイクから構成される。プロセッサＰＣは、ソフトウェアに従ってハードウェアを動作させる、よく知られたコンピュータの中核である。出力部ＳＢは、例えば、液晶モニター、プリンタ、タッチパネルから構成される。メモリＭＭは、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）から構成される。記憶媒体ＫＫは、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、ＲＯＭ（Read Only Memory）から構成される。
　記憶媒体ＫＢは、プログラムＰＲ及びデータベースＤＢを記憶する。プログラムＰＲは、プロセッサＰＣが実行すべき処理の内容を規定する命令群である。データベースＤＢは、プロセッサＰＣが参照する体系的なデータである。
　処理ユニット３及び記憶ユニット２における構成と機能との関係については、ハードウェア上で、プロセッサＰＣが、記憶媒体ＫＢに記憶されたプログラムＰＲをメモリＭＭ上で実行しつつ、適宜、記憶媒体ＫＢに記憶されたデータベースＤＢを参照し、かつ、適宜、入力部ＮＢ及び出力部ＳＢの動作を制御することにより、ビーム形成部３０～最尤推定部３７の各部の機能を実現する。
〈実施形態の動作（その２）〉
　図１０は、実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その２の前半）である。
　図１１は、実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤの動作を示すフローチャート（その２の後半）である。
　以下、レーダ信号処理装置ＲＤの動作について、図１０、図１１のフローチャートを参照して説明する。
　以下の説明では、生データＮＤａ、ＮＤｂ、、、、に相当する受信信号をSo(m,n,h)（mは受信機番号（例えば、アンテナ部１００のシリアル番号）、nはレンジセル番号、hはパルス番号を表す。）と表す。
　図１２は、実施形態のレンジ－ヒット領域を示す。
　処理ユニット３は、図１２に図示のレンジ－ヒット領域で信号処理を行う。図１２に示されるように、レンジ方向の変数をレンジセル番号nとし、ヒット方向の変数をパルス番号hとする。
　レンジセル番号は、レンジ方向の距離がＡＤ変換によりサンプリングされることによって得られるセルに付与される番号である。パルス番号は、繰り返し送出されるパルスである送信信号ＳＧ（Ｔ）（例えば、図５に図示。）に付与される番号である。
　図１３は、実施形態のアンテナ部１００である２次元平面アレーアンテナのアンテナ素子配置を示す。
　図１４は、実施形態のビームの形成を示す。
　図１５は、実施形態のアンテナ位置とシーンセンター位置との関係を示す
　実施形態のレーダシステムＲＳでは、図１４に示されるように、複数のアンテナ部１００ａ、１００ｂ、、、、（例えば、図５にも図示。）により、第１の受信ビームＢＭ１、第２の受信ビームＢＭ２、第３の受信ビームＢＭ３（図１～図３に関連。）を含むＬ本の受信ビームを形成する。
　ステップＳＴ３１：ビーム形成部３０は、受信信号So(m,n,h)について、式（１）に従って、Ｌ本の受信ビームを形成する。Ｌ本の受信ビームの形成は、Ｌ通りのφaz、φelの値を用いることにより行われる。ビーム形成後の信号Sbeamは、式（１）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
　図１３及び式（１）について、dxmは、m番目のアンテナ部１００（例えば、図５に図示。）に対するアンテナ位置（実質的には、レーダ信号処理装置ＲＤが搭載される航空機の位置と同義）のアジマス成分（アジマス方向の成分）である。dymは、m番目のアンテナ部１００に対するアンテナ位置のエレベーション成分（エレベーション方向の成分）である。
　図１５Ａ及び式（１）について、θaz0及びθel0は、それぞれ、シーンセンター方向のアジマス角、シーンセンター方向のエレベーション角である。
　形成されたビームの方向が定義された図１５Ｂ及び式（１）について、φazは、シーンセンターへの方向を基準とするビーム方向のアジマス角である。φelは、シーンセンターへの方向を基準とするビーム方向のエレベーション角である。
　式（１）について、λは、波長である。
　シーンセンター方向は、観測すべき領域の中心位置が存在する方向である。ビーム方向は、形成されたビームが向いている方向であり、即ち、ビームの中心位置であるビームセンターまでの方向である。エレベーション角は、高さ方向の角度である。アジマス角は、水平方向の角度である。
　形成部３１は、「形成部」に対応する。
　ステップＳＴ３２：レンジＦＦＴ部３１は、ビーム形成後の信号Sbeamに、レンジ方向（距離の次元の方向）のフーリエ変換を施すことにより、信号Sbeamのレンジ周波数成分Sfを得て、位相補償部３２へ出力する。
　フーリエ変換として、ＦＦＴ（Fast Fourier transform：高速フーリエ変換）を用いることに代えて、他の周波数変換を用いてもよい。
　ステップＳＴ３３：位相補償部３２は、信号のレンジ周波数成分Sfに対して、各ヒットとシーンセンターとの距離を導出し、その距離r(h)に基づき各ヒットのレンジセルマイグレーションを補償する。
　レンジセルマイグレーションとは、レンジ-ヒット領域（図１２に図示。）における、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）が存在するレンジセルの軌跡である。
　レンジセルマイグレーション補償後の信号Smigは、式（２）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
　ここで、f(n)は、ベースバンド信号のレンジ周波数を表し、cは、光速を表す。
　ステップＳＴ３４：位相補償部３２は、fcを中心周波数として、位相補償を行う。位相補償後の信号Sphは、式（３）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
　式（３）の位相補償のポイントは、各ビームのビームセンターとの距離に基づくのではなく、全てのビームについてシーンセンターとの距離に基づくことである。それにより、ＤＢＳにより得られる、全てのビームについての画像における中心は、各ビームのビームセンターでなく、シーンセンターに統一される。その結果、ＤＢＳにより得られる画像のドップラー周波数の範囲は、全て等しくなり、目標物の信号は、ＤＢＳにより得られる全ての画像の中で同じ位置に現れることになる。なお、ここでは位相補償の基準をシーンセンターとしたが、各ＤＢＳ画像の位相補償の基準が同一であれば、シーンセンターでなくてもかまわない。例えば、結像を改善するためにレンジ毎に位相補償の基準を変更する処理であってもよい。
　位相補償部３２は、「補償部」に対応する。
　ステップＳＴ３５：位相補償部３２は、位相補償後の信号Sphに、レンジ圧縮（レンジ方向での圧縮）用の参照関数G(n)を乗算することにより、レンジ圧縮を行う。レンジ圧縮後の信号Scompは、式（４）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
　ステップＳＴ３６：レンジＩＦＦＴ部３３は、レンジ方向の逆フーリエ変換を実行する。
　逆フーリエ変換として、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier transform：逆高速フーリエ変換）を用いることに代えて、他の逆周波数変換を用いてもよい。
　ステップＳＴ３７：アジマスＦＦＴ部３４は、アジマス方向（軌道の次元の方向）のフーリエ変換を行うことにより、ビーム毎に、ＤＢＳ画像Sdbsを生成する。
　フーリエ変換として、ＦＦＴ（Fast Fourier transform：高速フーリエ変換）を用いることに代えて、他の周波数変換を用いてもよい。
　アジマスＦＦＴ部３４は、ＤＢＳ画像Sdbsに相当するＤＢＳ画像ＤＧ（１）～ＤＧ（Ｌ）を記憶ユニット２内の記憶部２２（１）～２２（Ｌ）に、それぞれ、一時的に記憶する。
　アジマスＦＦＴ部３４は、「生成部」に対応する。
　ステップＳＴ３８：目標物検出部３５は、ＤＢＳ画像Sdbsにコヒーレント加算（位相を揃えて行う加算）を行い、かつ、全ての総和を取ることにより、加算後のＤＢＳ画像Ssumを求める。加算後のＤＢＳ画像Ssumは、式（５）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
　ＤＢＳ画像Ssumを用いることに代えて、ビーム形成を行っていないＤＢＳ画像Sdbsを用いてもよい。
　ステップＳＴ３９：目標物検出部３５は、加算後のＤＢＳ画像Ssum内の最大電力を算出し、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）の位置を検出し、最大電力値の位置となるレンジセル番号/パルス番号nmax、hmaxを特定する。
　目標物の位置を最大電力値の位置により検出することに代えて、極大値を示すピーク電力位置により検出してもよい。
　目標物検出部３５は、「特定部」、及び「算出部」に対応する。
　ステップＳＴ４０：目標物検出部３５は、ＤＢＳ画像Sdbsのビーム方向の総電力を正規化する。正規化後の信号Snormは、式（６）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
　ステップＳＴ４１：アンテナ利得計算部３６は、散乱信号の到来方向毎に各ビームのアンテナ利得gを計算する。アンテナ利得gは、式（７）により表される。式（７）中で、Ψazは、到来方向のアジマス角を示し、Ψelは、エレベーション角をΨelを示し、()*は、共役を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
　アンテナ利得計算部３６は、「計算部」に対応する。
　ステップＳＴ４２：アンテナ利得計算部３６は、アンテナ利得gのビーム方向の総電力を正規化する。正規化後のアンテナ利得gnormは、式（１０）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
　上記した式（７）～（１０）を用いて得られる、計算機でのシミュレーションの結果及びアンテナパターンの計測値から、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）のアジマス角毎の各ビームの受信ゲインの計算値を求める。
　ステップＳＴ４３：最尤推定部３７は、正規化後の信号Snormと正規化後のアンテナ利得gnormとを比較することにより、最尤推定を行い、これにより、目標物ＴＧ（１）、ＴＧ（２）、ＴＧ（３）の到来方向を推定する。
　具体的には、二乗誤差を用いる方法、及び、内積を用いる方法がある。二乗誤差を用いる方法では、式（１１）を用いて計算し、目標物の到来方向を、最小となるアジマス角Ψaz、エレベーション角Ψelにより定める。二乗誤差法を適用した信号Serrorは、式（１１）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
　内積を用いる方法では、式（１２）を用いて計算し、目標物の到来方向を、最大となるアジマス角Ψaz、エレベーション角Ψelにより決める。内積法を適用した信号Sdotは、式（１２）により表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
　最尤推定部３７は、「測角部」に対応する。
　ステップＳＴ４４：最尤推定部３７は、得られたアジマス角Ψaz、エレベーション角Ψelである測角値ＳＫを、記憶ユニット２内の記憶部２３に記憶する。
　上述したように、実施形態のレーダ信号処理装置ＲＤでは、アジマス方向でのフーリエ変換による合成開口処理により、アジマス角の角度分解能を高分解能化することが可能になる。また、画像上のドップラー周波数領域で画素毎の処理を行うことにより、クラッタがドップラー周波数領域上で局在するようになることから、クラッタをドップラー周波数領域上で弁別することが可能となり、測角を高精度で行うことが可能になる。
　本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施形態中の構成要素を適宜、削除し、変更し、または、他の構成要素を追加してもよい。
　本開示に係るレーダ信号処理装置は、例えば、アジマス角の角度分解能を高分解能化することに利用可能である。
１　送受信ユニット、２　記憶ユニット、３　処理ユニット、１０　乗算部、１１　増幅部、１２　切換部、１３　増幅部、１４　乗算部、１５　フィルタ部、１６　Ａ／Ｄコンバータ部、１７　発振部、２０　信号生成部、２１　記憶部、２２　記憶部、２３　記憶部、３０　ビーム形成部、３１　レンジＦＦＴ部、３２　位相補償部、３３　レンジＩＦＦＴ部、３４　アジマスＦＦＴ部、３５　目標物検出部、３６　アンテナ利得計算部、３７　最尤推定部、１００　アンテナ部、ＡＤ　アンテナ装置、ＢＭ１　第１の受信ビーム、ＢＭ２　第２の受信ビーム、ＢＭ３　第３の受信ビーム、ＣＴ１　中心位置、ＣＴ２　中心位置、ＣＴ３　中心位置、ＤＢ　データベース、ＤＧ　ＤＢＳ画像、ＫＢ　記憶媒体、ＭＭ　メモリ、ＮＢ　入力部、ＮＤ　生データ、ＰＣ　プロセッサ、ＰＲ　プログラム、ＲＤ　レーダ信号処理装置、ＲＳ　レーダシステム、ＳＢ　出力部、ＳＧ（Ｒ）　信号、ＳＧ（Ｔ）　信号、ＳＫ　測角値、ＴＧ　目標物。

Claims (5)

  1. 　複数の受信信号を用いて複数のビームを形成する形成部と、
    　前記形成された複数のビームについて、レンジ周波数内で位相を補償する補償部と、
    　前記位相を補償された複数のビームに、アジマス方向でフーリエ変換を施すことにより、前記各ビームの画像を生成する生成部と、
    　前記生成された画像に基づき、目標物の位置を特定する特定部と、
    　前記目標物の位置における、前記各ビームの前記画像により表される、前記各ビームの電力を算出する算出部と、
    　前記目標物の位置における、前記各ビームのアンテナ利得を計算する計算部と、
    　前記目標物の位置における、前記算出された各ビームの電力と、前記計算された各ビームのアンテナ利得とを比較する最尤推定を行うことにより、前記目標物についての測角を行う測角部と、
    　を含むレーダ信号処理装置。
  2. 　前記複数の受信信号を得るべく、送信信号を送信する送信部を更に含む請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
  3. 　前記複数の受信信号を得るべく、ビームを形成するための複数の送信部を更に含む請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
  4. 　前記特定部は、前記目標物の位置の特定を、前記各ビームの画像の加算により行う請求項１に記載のレーダ信号処理装置。
  5. 　形成部が、複数の受信信号を用いて複数のビームを形成し、
    　補償部が、前記形成された複数のビームについて、レンジ周波数内で位相を補償し、
    　生成部が、前記位相を補償された複数のビームに、アジマス方向でフーリエ変換を施すことにより、前記各ビームの画像を生成し、
    　特定部が、前記生成された画像に基づき、目標物の位置を特定し、
    　算出部が、前記目標物の位置における、前記各ビームの前記画像により表される、前記各ビームの電力を算出し、
    　計算部が、前記目標物の位置における、前記各ビームのアンテナ利得を計算し、
    　測角部が、前記目標物の位置における、前記算出された各ビームの電力と、前記計算された各ビームのアンテナ利得とを比較する最尤推定を行うことにより、前記目標物についての測角を行う、
    　レーダ信号処理方法。
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