(57)【要約】      （修正有）【課題】再生画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる合成開口レーダ装置を提供する。【解決手段】送信処理部１２が、送受信信アンテナ１，２から放射される送信パルスＰＴ１，ＰＴ２のうち、送信パルスＰＴ２に対して、送受信信アンテナ１，２の受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅より大きなドップラシフト量を与えるように構成する。これにより、受信パルスＰＲ１，ＰＲ２に含まれている各チャネルの信号成分がドップラ周波数軸上で重複しなくなり、各チャネルの信号成分を分離することが可能になる。【選択図】図１
2014119344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号を空間に放射する複数の送信アンテナと、
上記送信アンテナから空間に放射された後、目標に散乱されて戻ってくる上記送信信号の散乱波を受信する複数の受信アンテナと、
上記複数の送信アンテナから放射される送信信号を生成する送信処理手段と、
上記複数の受信アンテナの受信信号から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、上記所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する受信処理手段とを備え、
上記送信処理手段は、上記複数の送信アンテナから放射される送信信号の中で、基準となる送信信号以外の送信信号に対して、上記受信アンテナの受信信号のドップラ帯域幅より大きなドップラシフト量を与えることを特徴とする合成開口レーダ装置。
【請求項２】
送信処理手段は、
複数の送信アンテナの数と同数の送信信号を生成する送信信号生成部と、
受信アンテナの受信信号のドップラ帯域幅より大きなドップラシフト量を与える線形位相符号を生成し、上記送信信号生成部により生成された送信信号の中で、基準となる送信信号以外の送信信号に対して、上記線形位相符号を乗算するドップラシフト処理部と
から構成されていることを特徴とする請求項１記載の合成開口レーダ装置。
【請求項３】
受信処理手段は、
ドップラシフト処理部により生成された線形位相符号と共役の符号を生成し、複数の受信アンテナの受信信号に対して、上記線形位相符号と共役の符号を乗算する共役符号乗算部と、
上記共役符号乗算部により共役の符号が乗算される前の複数の受信信号及び上記共役符号乗算部により共役の符号が乗算された後の複数の受信信号から所望の信号成分をそれぞれ抽出する所望信号成分抽出部と、
上記所望信号成分抽出部により抽出された複数の所望の信号成分から画像をそれぞれ再生する画像再生部と、
上記画像再生部により再生された複数の画像から目標を検出する目標検出部とから構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の合成開口レーダ装置。
【請求項４】
複数の送信アンテナがプラットホームの移動に伴ってビーム方向を変えながら、ある限られた観測域を照射し続けるスポットライト観測又はスライディングスポット観測を実施する場合において、
受信処理手段は、
ドップラシフト処理部により生成された線形位相符号と共役の符号を生成し、複数の受信アンテナの受信信号に対して、上記線形位相符号と共役の符号を乗算する共役符号乗算部と、
上記共役符号乗算部により共役の符号が乗算される前の複数の受信信号及び上記共役符号乗算部により共役の符号が乗算された後の複数の受信信号における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する折り返し解消処理部と、
上記折り返し解消処理部により各チャネルの信号成分の折り返しが解消された複数の受信信号をアジマス方向にそれぞれフーリエ変換するフーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の複数のフーリエ変換結果から所望の信号成分をそれぞれ抽出する所望信号成分抽出部と、
上記所望信号成分抽出部により抽出された複数の所望の信号成分の外側に０をそれぞれ挿入する０挿入部と、
上記０挿入部により外側に０が挿入された複数の所望の信号成分をアジマス方向にそれぞれ逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部と、
上記折り返し解消処理部により折り返しが解消される前の複数の受信信号におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、上記逆フーリエ変換部の複数の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係をそれぞれ回復する依存関係回復処理部と、
上記依存関係回復処理部により依存関係が回復された複数の逆フーリエ変換結果から画像をそれぞれ再生する複数の画像再生部と、
上記画像再生部により再生された複数の画像から目標を検出する目標検出部とから構成されている
ことを特徴とする請求項２記載の合成開口レーダ装置。
【請求項５】
送信処理手段は、複数の送信アンテナから放射される送信信号の中で、基準となる送信信号以外の送信信号に対して、受信アンテナの受信信号のドップラ帯域幅と移動目標成分を合わせた幅より大きなドップラシフト量を与えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項６】
受信処理手段は、複数の受信アンテナの受信信号の中で、位相中心が重複している受信信号が複数存在する場合、位相中心が重複している複数の受信信号の中の１つの受信信号からだけ所望の信号成分を抽出して、上記所望の信号成分から画像を再生することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項７】
送信処理手段は、位相中心が重複している受信信号が複数存在しないように、複数の送信アンテナの一部にだけ送信信号を出力することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項８】
送信処理手段は、波形が直交している複数の送信信号を生成することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項９】
送信アンテナと受信アンテナを兼用する複数の送受信アンテナが設けられており、
上記複数の送受信アンテナが送信処理手段により生成された送信信号を空間に放射し、
上記複数の送受信アンテナが目標に散乱されて戻ってくる上記送信信号の散乱波を受信して、その受信信号を受信処理手段に出力する
ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動している目標を検出する合成開口レーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）装置の機能の一つに、移動している目標の検出（ＭＴＩ：Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）がある。
ＭＴＩは、複数の受信アンテナを備えている合成開口レーダ装置において、各々の受信アンテナの受信信号から取得された画像間の差分画像（ＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ａｎｔｅｎｎａ）画像）や、干渉画像（ＡＴＩ（Ａｌｏｎｇ  Ｔｒａｃｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）画像）の位相マップを算出することで行なわれる。
【０００３】
ＭＴＩの性能を決定する要因の一つが送受信アンテナの位相中心の間隔である。
送受信アンテナの位相中心の間隔が広ければ、低速移動している目標の速度の推定範囲が狭くなるが、低速移動している目標の検出が容易になる。
したがって、低速移動している目標の検出精度を高めるには、アンテナの位相中心の間隔を拡大させる必要があるが、そのためには、アンテナの開口面、もしくは、アンテナの設置間隔を増大させる必要があり、特にハードウエアに対する制約が多い衛星搭載ＳＡＲでは実現が難しい。
【０００４】
この制約を緩和する手段として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）という技術がある。
ＭＩＭＯでは、送信アンテナの数を複数にすることで、受信アンテナの物理的な間隔を広げることなく、送受信アンテナの位相中心の間隔を広げて、ＳＡＲ−ＭＴＩにおける低速移動の目標の検出を可能にしている。
以下の非特許文献１に開示されている合成開口レーダ装置では、符号分割を用いることで、送信アンテナ間のパルスの分離を行なって、合成開口レーダのＭＩＭＯ化を実現している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】G. Krieger，N. Gebert，A. Moreira“Multidimensional Waveform Encoding: A New Digital Beamforming Technique for Synthetic Aperture Radar Remote Sensing”，Vol.46，pp.31-46，2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の合成開口レーダ装置は以上のように構成されているので、符号分割を用いることで、送信アンテナ間のパルスの分離を行なって、合成開口レーダのＭＩＭＯ化を実現している。しかし、符号分割を用いることで、送信アンテナ間のパルスの分離を行う場合、符号の非直交成分が発生するため、再生画像の画質が劣化してしまう課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、再生画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る合成開口レーダ装置は、送信信号を空間に放射する複数の送信アンテナと、送信アンテナから空間に放射された後、目標に散乱されて戻ってくる上記送信信号の散乱波を受信する複数の受信アンテナと、複数の送信アンテナから放射される送信信号を生成する送信処理手段と、複数の受信アンテナの受信信号から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する受信処理手段とを備え、送信処理手段が、複数の送信アンテナから放射される送信信号の中で、基準となる送信信号以外の送信信号に対して、受信アンテナの受信信号のドップラ帯域幅より大きなドップラシフト量を与えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、送信処理手段が、複数の送信アンテナから放射される送信信号の中で、基準となる送信信号以外の送信信号に対して、受信アンテナの受信信号のドップラ帯域幅より大きなドップラシフト量を与えるように構成したので、再生画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の送信処理部１２を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の送信処理部１２の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の受信処理部２３の処理内容を示すフローチャートである。
【図６】ドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
【図７】帯域外成分除去部４４〜４７により抽出された所望信号成分を示す説明図である。
【図８】アンテナと位相中心の関係を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による合成開口レーダ装置の受信処理部２３の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】ドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
【図１２】折り返し解消処理部６１〜６４により折り返しが解消された信号成分を示す説明図である。
【図１３】帯域外成分除去部４４〜４７により抽出された所望信号成分を示す説明図である。
【図１４】アジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復された所望の信号成分を示す説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による合成開口レーダ装置の送信処理部１２を示す構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態３による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図である。
【図１７】画質の劣化の原因となる他チャネルからシフトした移動目標成分を示す説明図である。
【図１８】ドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態４による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
【図２０】この発明の実施の形態４による合成開口レーダ装置の受信処理部９７を示す構成図である。
【図２１】アンテナと位相中心の関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
この実施の形態１では、２×２ＭＩＭＯ構成のモノスタティックで、ストリップマップ観測を行う合成開口レーダ装置について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
図１において、送受信アンテナ１はプラットホームに搭載されており、送信信号である送信パルスを空間に放射する一方、目標に散乱されて戻ってくる送信パルスの散乱波を受信する。
送受信アンテナ２はプラットホームにおいて、送受信アンテナ１の近傍に設置されており、送信信号である送信パルスを空間に放射する一方、目標に散乱されて戻ってくる送信パルスの散乱波を受信する。
図１では、送信アンテナと受信アンテナを兼用している送受信アンテナ１，２がプラットホームに搭載されている例を示しているが、送信アンテナと受信アンテナを別々に搭載するようにしてもよい。この場合、２本の送信アンテナと、２本の受信アンテナが必要になる。
ここでは、送受信アンテナ１と送受信アンテナ２が同一のプラットホームに搭載されていることを想定しているが、送受信アンテナ１と送受信アンテナ２が別のプラットホームに搭載されていてもよい。
【００１２】
局部発振器１１は局部発振信号Ｌ０を発振する発振器である。
送信処理部１２は送受信アンテナ１，２の数と同数の送信パルスＰＴ１，ＰＴ２を生成する処理を実施する。
ミキサ１３は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を送信処理部１２により生成された送信パルスＰＴ１に乗算することで、その送信パルスＰＴ１をアップコンバートする処理部である。
ミキサ１４は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を送信処理部１２により生成された送信パルスＰＴ２に乗算することで、その送信パルスＰＴ２をアップコンバートする処理部である。
【００１３】
ＨＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１５はミキサ１３によりアップコンバートされた送信パルスＰＴ１を増幅する増幅器である。
ＨＰＡ１６はミキサ１４によりアップコンバートされた送信パルスＰＴ２を増幅する増幅器である。
送受切り換え器１７はＨＰＡ１５により増幅された送信パルスＰＴ１を送受信アンテナ１に出力する一方、送受信アンテナ１の受信信号である受信パルスＰＲ１をＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１９に出力する切換スイッチである。
送受切り換え器１８はＨＰＡ１６により増幅された送信パルスＰＴ２を送受信アンテナ２に出力する一方、送受信アンテナ２の受信信号である受信パルスＰＲ２をＬＮＡ２０に出力する切換スイッチである。
なお、局部発振器１１、送信処理部１２、ミキサ１３，１４、ＨＰＡ１５，１６及び送受切り換え器１７，１８から送信処理手段が構成されている。
【００１４】
ＬＮＡ１９は送受切り換え器１７から出力された送受信アンテナ１の受信信号である受信パルスＰＲ１を増幅する増幅器である。
ＬＮＡ２０は送受切り換え器１８から出力された送受信アンテナ２の受信信号である受信パルスＰＲ２を増幅する増幅器である。
ミキサ２１は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０をＬＮＡ１９により増幅された受信パルスＰＲ１に乗算することで、その受信パルスＰＲ１をダウンコンバートする処理部である。
ミキサ２２は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０をＬＮＡ２０により増幅された受信パルスＰＲ２に乗算することで、その受信パルスＰＲ２をダウンコンバートする処理部である。
【００１５】
受信処理部２３はミキサ２１，２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ２から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する処理を実施する。
なお、局部発振器１１、送受切り換え器１７，１８、ＬＮＡ１９，２０、ミキサ２１，２２及び受信処理部２３から受信処理手段が構成されている。
【００１６】
図２はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の送信処理部１２を示す構成図である。
図２において、送信パルス生成部３１は送受信アンテナ１，２の数と同数の送信パルスＰＴ１，ＰＴ２を生成し、基準の送信パルスである送信パルスＰＴ１をミキサ１３に出力し、送信パルスＰＴ２を乗算部３３に出力する処理を実施する。なお、送信パルス生成部３１は送信信号生成部を構成している。
【００１７】
符号生成部３２は受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを与える線形位相符号ｌ（ｎ）を生成する処理を実施する。
乗算部３３は符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）を送信パルス生成部３１により生成された受信パルスＰＴ２に乗算し、線形位相符号ｌ（ｎ）乗算後の受信パルスＰＴ２をミキサ１４に出力する処理を実施する。
なお、符号生成部３２及び乗算部３３からドップラシフト処理部が構成されている。
【００１８】
図３はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図である。
図３において、符号生成部４１は送信処理部１２の符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）と共役の符号ｌ（ｎ）＊を生成する処理を実施する。
乗算部４２は符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算する処理を実施する。
乗算部４３は符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算する処理を実施する。
なお、符号生成部４１及び乗算部４２，４３から共役符号乗算部が構成されている。
【００１９】
帯域外成分除去部４４はミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
帯域外成分除去部４５は乗算部４２により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
帯域外成分除去部４６はミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
帯域外成分除去部４７は乗算部４３により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
なお、帯域外成分除去部４４〜４７は所望信号成分抽出部を構成している。
【００２０】
画像再生処理部４８は帯域外成分除去部４４により抽出された所望の信号成分から画像を再生する処理を実施する。
画像再生処理部４９は帯域外成分除去部４５により抽出された所望の信号成分から画像を再生する処理を実施する。
画像再生処理部５０は帯域外成分除去部４６により抽出された所望の信号成分から画像を再生する処理を実施する。
画像再生処理部５１は帯域外成分除去部４７により抽出された所望の信号成分から画像を再生する処理を実施する。
なお、画像再生処理部４８〜５１は画像再生部を構成している。
【００２１】
ＭＴＩ処理部５２は画像再生処理部４８〜５１により再生された複数の画像から目標を検出する処理を実施する。なお、ＭＴＩ処理部５２は目標検出部を構成している。
【００２２】
次に動作について説明する。
局部発振器１１は、局部発振信号Ｌ０を発振し、その局部発振信号Ｌ０をミキサ１３，１４，２１，２２に出力する。
送信処理部１２は、送受信アンテナ１，２の数と同数の送信パルスＰＴ１，ＰＴ２を生成し、送信パルスＰＴ１，ＰＴ２をミキサ１３，１４に出力する。
以下、送信処理部１２の処理内容を具体的に説明する。
図４は送信処理部１２の処理内容を示すフローチャートである。
【００２３】
送信処理部１２の送信パルス生成部３１は、送受信アンテナ１，２の数と同数の送信パルスＰＴ１，ＰＴ２を生成し、基準の送信パルスである送信パルスＰＴ１をミキサ１３に出力して、送信パルスＰＴ２を乗算部３３に出力する（ステップＳＴ１）。
送信処理部１２の符号生成部３２は、下記の式（１）に示すように、送受信アンテナ１，２の受信信号である受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを与える線形位相符号ｌ（ｎ）を生成する（ステップＳＴ２）。
2014119344.tif 000003
式（１）において、ΔＢは信号帯域のドップラシフトを行うシフト量、ＰＲＦはパルス繰り返し周波数（Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、ｎ／ＰＲＦはパルス時刻である。
【００２４】
ここで、受信パルスＰＲ１，ＰＲ１のドップラ帯域幅Ｂは、送信波長をλ、ビーム幅をθ、プラットホームの移動速度をＶｐとすると、下記の式（２）のように決定される。
2014119344.tif 000004
【００２５】
なお、受信パルスＰＲ１，ＰＲ１のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを送信パルスＰＴ２に乗算していれば、受信パルスＰＲ１，ＰＲ１に含まれている各チャネルの信号成分がドップラ周波数軸上で重複しなくなり、各チャネルの信号成分を分離することが可能になる。
そこで、送信処理部１２の乗算部３３は、符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）を送信パルス生成部３１により生成された受信パルスＰＴ２に乗算し、線形位相符号ｌ（ｎ）乗算後の受信パルスＰＴ２をミキサ１４に出力する（ステップＳＴ３）。
【００２６】
ミキサ１３は、送信処理部１２の送信パルス生成部３１から送信パルスＰＴ１を受けると、その送信パルスＰＴ１に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その送信パルスＰＴ１をアップコンバートする。
ミキサ１４は、送信処理部１２の乗算部３３から線形位相符号ｌ（ｎ）乗算後の受信パルスＰＴ２を受けると、その受信パルスＰＴ２に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その送信パルスＰＴ２をアップコンバートする。
【００２７】
ＨＰＡ１５は、ミキサ１３からアップコンバートされた送信パルスＰＴ１を受けると、その送信パルスＰＴ１を増幅し、増幅後の送信パルスＰＴ１を送受切り換え器１７に出力する。
ＨＰＡ１６は、ミキサ１４からアップコンバートされた送信パルスＰＴ２を受けると、その送信パルスＰＴ２を増幅し、増幅後の送信パルスＰＴ２を送受切り換え器１８に出力する。
【００２８】
送受切り換え器１７は、ＨＰＡ１５から増幅後の送信パルスＰＴ１を受けると、その送信パルスＰＴ１を送受信アンテナ１に出力する。これにより、送受信アンテナ１から送信パルスＰＴ１が空間に放射される。
送受切り換え器１８は、ＨＰＡ１６から増幅後の送信パルスＰＴ２を受けると、その送信パルスＰＴ２を送受信アンテナ２に出力する。これにより、送受信アンテナ２から送信パルスＰＴ２が空間に放射される。
【００２９】
送受信アンテナ１から放射された送信パルスＰＴ１の一部は、低速で移動している目標に散乱されて送受信アンテナ１，２に受信される。
また、送受信アンテナ２から放射された送信パルスＰＴ２の一部は、低速で移動している目標に散乱されて送受信アンテナ１，２に受信される。
送受信アンテナ１の受信信号である受信パルスＰＲ１は、送受切り換え器１７を介して、ＬＮＡ１９に出力され、送受信アンテナ２の受信信号である受信パルスＰＲ２は、送受切り換え器１８を介して、ＬＮＡ２０に出力される。
【００３０】
ＬＮＡ１９は、送受切り換え器１７から送受信アンテナ１の受信パルスＰＲ１を受けると、その受信パルスＰＲ１を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ１をミキサ２１に出力する。
ＬＮＡ２０は、送受切り換え器１８から送受信アンテナ２の受信パルスＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ２を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ２をミキサ２２に出力する。
【００３１】
ミキサ２１は、ＬＮＡ１９から増幅後の受信パルスＰＲ１を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ１に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ１をダウンコンバートする。
ミキサ２２は、ＬＮＡ２０から増幅後の受信パルスＰＲ２を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ２に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ２をダウンコンバートする。
【００３２】
受信処理部２３は、ミキサ２１，２２からダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ１，ＰＲ２から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する処理を実施する。
以下、受信処理部２３の処理内容を具体的に説明する。
図５は受信処理部２３の処理内容を示すフローチャートである。
【００３３】
受信処理部２３では、ミキサ２１から出力された受信パルスＰＲ１を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ１を帯域外成分除去部４４に出力し、他方の受信パルスＰＲ１を乗算部４２に出力する（ステップＳＴ１１）。
また、ミキサ２２から出力された受信パルスＰＲ２を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ２を帯域外成分除去部４６に出力し、他方の受信パルスＰＲ２を乗算部４３に出力する（ステップＳＴ１１）。
これにより、観測信号として、４つの受信パルスが得られることになる。
【００３４】
なお、帯域外成分除去部４４に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当し、乗算部４２に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当する。
また、帯域外成分除去部４６に出力される受信パルスＰＲ２は、送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号に相当し、乗算部４３に出力される受信パルスＰＲ２は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号に相当する。
【００３５】
受信処理部２３の符号生成部４１は、送信処理部１２の符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）と共役の符号ｌ（ｎ）＊を生成する（ステップＳＴ１２）。
受信処理部２３の乗算部４２は、符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算する（ステップＳＴ１３）。
受信処理部２３の乗算部４３は、符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算する（ステップＳＴ１３）。
【００３６】
共役の符号ｌ（ｎ）＊が受信パルスＰＲ１，ＰＲ２に乗算されることで、ドップラ周波数軸上で、送受信アンテナ２から送信された信号成分（所望信号成分）がドップラ周波数帯域の中心周波数に位置するようになる。
ここで、図６はドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
送受信アンテナ２から送信された所望信号成分は、図６に示すように、パルス繰り返し周波数ＰＲＦで規定されるドップラ周波数帯域の中心周波数に存在し、送受信アンテナ１から送信された他チャネルの信号成分は、ドップラ周波数軸上で、所望信号成分の両側に存在するようになる。
【００３７】
受信処理部２３の帯域外成分除去部４４は、ミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１（送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図７に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ１４）。
帯域外成分除去部４５は、乗算部４２により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１（送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図７に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ１４）。
【００３８】
また、帯域外成分除去部４６は、ミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２（送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図７に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ１４）。
帯域外成分除去部４７は、乗算部４３により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ２（送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図７に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ１４）。
【００３９】
受信処理部２３の画像再生処理部４８は、帯域外成分除去部４４が所望の信号成分を抽出すると、所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ１５）。
画像再生処理部４９は、帯域外成分除去部４５が所望の信号成分を抽出すると、所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ１５）。
画像再生処理部５０は、帯域外成分除去部４６が所望の信号成分を抽出すると、所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ１５）。
画像再生処理部５１は、帯域外成分除去部４７が所望の信号成分を抽出すると、所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ１５）。
【００４０】
ここで、画像の再生処理は、合成開口レーダに用いられるものであれば何でもよいが、例えば、チャープスケーリング法、ω―ｋ法、レンジドップラー法、ポーラフォーマット法（例えば、非特許文献２，３を参照）などを用いることができる。
［非特許文献２］
Lan G. Cumming and Frank H. Wong，“digital processing of SYNTHETIC APERTURE RADAR”，ARTECH HOUSE 
［非特許文献３］
Gharles V. Jakowatz Jr.，Daniel E. Wahl, Palu H. Eichel，Dennis C. Ghiglia and Paul A. Thompson，“SPOTLIGHT-MODE SYNTHETIC APERTURE RADAR: A SIGNAL PROCESSING APPROACH”，KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS
【００４１】
受信処理部２３のＭＴＩ処理部５２は、画像再生処理部４８〜５１がＳＡＲ画像を再生すると、４つのＳＡＲ画像から目標を検出するＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を実施する（ステップＳＴ１６）。
ここで、移動目標の検出処理では、複数のＳＡＲ画像の平均画像を算出し、任意のＳＡＲ画像から平均画像を減算して、ＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｅｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ）画像を生成することで、目標を検出するようにしてもよいし（例えば、非特許文献４を参照）、任意の２枚のＳＡＲ画像から干渉画像（ＡＴＩ（Ａｌｏｎｇ  Ｔｒａｃｋ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）画像）の位相マップを複数生成し、複数のＡＴＩ位相マップから位相のアンラップを行うことで、目標を検出するようにしてもよい。
また、任意の２枚のＳＡＲ画像からＤＰＣＡ画像を複数生成して、複数のＤＰＣＡ画像からＡＴＩ位相マップを生成し、そのＡＴＩ位相マップから位相のアンラップを行うことで、目標を検出するようにしてもよい。
［非特許文献４］
諏訪  啓，若山俊夫，岡村  敦，“アジマスアンビギュイティを抑圧する複数開口SAR-MTI方式とその性能評価”  信学技報，vol. 112，no. 41，SANE2012-12，pp. 7-12，2012年5月.
【００４２】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、送信処理部１２が、送受信信アンテナ１，２から放射される送信パルスＰＴ１，ＰＴ２のうち、送信パルスＰＴ２に対して、送受信信アンテナ１，２の受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを与えるように構成したので、ＳＡＲ画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる効果を奏する。
即ち、受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを送信パルスＰＴ２に乗算することで、受信パルスＰＲ１，ＰＲ２に含まれている各チャネルの信号成分がドップラ周波数軸上で重複しなくなり、各チャネルの信号成分を分離することが可能になる。その結果、ＳＡＲ画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる。
【００４３】
また、この実施の形態１によれば、ＭＩＭＯの構成とすることで、送受信の位相中心を多値化して、ＭＴＩの高機能化を実現することができる。特に、図８に示すように、アンテナ長を増大させることなく、位相中心の最大間隔を増大して、低速目標の検出ができる点で効果がある。また、周波数軸上で直交しているため、符号で直交させている場合と比べて、干渉成分が少なく、品質のよい画像の取得が可能になる。
【００４４】
この実施の形態１では、２×２ＭＩＭＯ構成の合成開口レーダ装置について示したが、送信アンテナ数ｍ、受信アンテナ数ｎとして、ｍ×ｎＭＩＭＯ構成の合成開口レーダ装置であってもよい。
この場合、構成の変化としては、送信処理部１２では、送信アンテナ数が増加した分、送信パルス生成部３１により生成される送信パルスの数を増やして、処理系統がｍ本となるようにして、受信パルスのドップラ周波数軸上で、各チャネルの信号成分が重複しないように、基準となる送信パルス以外の（ｍ−１）個の送信パルスに線形位相符号ｌ（ｎ）を乗算させるようにする。
受信処理部２３では、送受信アンテナが増加した分、処理する受信パルスの数がｍ×ｎとなるように処理系統を増やし、処理を行う信号成分がドップラ周波数帯域の中心周波数になるよう線形位相符号を乗算することで、ＭＴＩ処理部５２で取り扱うＳＡＲ画像を増やすようにする。
【００４５】
実施の形態２．
この実施の形態２では、送受信信アンテナ１，２がプラットホームの移動に伴ってビーム方向を変えながら、ある限られた観測域を照射し続けるスポットライト観測を実施する合成開口レーダ装置について説明する。
【００４６】
この実施の形態２の合成開口レーダ装置の全体構成は、上記実施の形態１と同様に、図１の構成であり、また、送信処理部１２の構成も上記実施の形態１と同様に、図２の構成である。
ただし、受信処理部２３の構成は、上記実施の形態１と異なっている。
図９はこの発明の実施の形態２による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【００４７】
折り返し解消処理部６１はミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する処理を実施する。
折り返し解消処理部６２は乗算部４２により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する処理を実施する。
折り返し解消処理部６３はミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する処理を実施する。
折り返し解消処理部６４は乗算部４３により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ２における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する処理を実施する。
【００４８】
アジマスＦＦＴ部６５は折り返し解消処理部６１により各チャネルの信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ１をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４４に出力する処理を実施する。
アジマスＦＦＴ部６６は折り返し解消処理部６２により各チャネルの信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ１をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４５に出力する処理を実施する。
アジマスＦＦＴ部６７は折り返し解消処理部６３により各チャネルの信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ２をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４６に出力する処理を実施する。
アジマスＦＦＴ部６８は折り返し解消処理部６４により各チャネルの信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ２をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４７に出力する処理を実施する。
なお、アジマスＦＦＴ部６５〜６８はフーリエ変換部を構成している。
【００４９】
０挿入部６９は帯域外成分除去部４４により抽出された所望の信号成分の外側に０を挿入する処理を実施する。
０挿入部７０は帯域外成分除去部４５により抽出された所望の信号成分の外側に０を挿入する処理を実施する。
０挿入部７１は帯域外成分除去部４６により抽出された所望の信号成分の外側に０を挿入する処理を実施する。
０挿入部７２は帯域外成分除去部４７により抽出された所望の信号成分の外側に０を挿入する処理を実施する。
【００５０】
アジマスＩＦＦＴ部７３は０挿入部６９により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７７に出力する処理を実施する。
アジマスＩＦＦＴ部７４は０挿入部７０により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７８に出力する処理を実施する。
アジマスＩＦＦＴ部７５は０挿入部７１により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７９に出力する処理を実施する。
アジマスＩＦＦＴ部７６は０挿入部７２により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部８０に出力する処理を実施する。
なお、アジマスＩＦＦＴ部７３〜７６は逆フーリエ変換部を構成している。
【００５１】
依存関係回復処理部７７は折り返し解消処理部６１により折り返しが解消される前の受信パルスＰＲ１におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、アジマスＩＦＦＴ部７３の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する。
依存関係回復処理部７８は折り返し解消処理部６２により折り返しが解消される前の受信パルスＰＲ１におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、アジマスＩＦＦＴ部７４の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する。
依存関係回復処理部７９は折り返し解消処理部６３により折り返しが解消される前の受信パルスＰＲ２におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、アジマスＩＦＦＴ部７５の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する。
依存関係回復処理部８０は折り返し解消処理部６４により折り返しが解消される前の受信パルスＰＲ２におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、アジマスＩＦＦＴ部７６の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する。
【００５２】
次に動作について説明する。
ただし、送受信信アンテナ１，２から送信パルスＰＴ１，ＰＴ２が空間に放射されるまでの処理内容は上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
送受信アンテナ１の受信信号である受信パルスＰＲ１は、送受切り換え器１７を介して、ＬＮＡ１９に出力され、送受信アンテナ２の受信信号である受信パルスＰＲ２は、送受切り換え器１８を介して、ＬＮＡ２０に出力される。
【００５３】
ＬＮＡ１９は、送受切り換え器１７から送受信アンテナ１の受信パルスＰＲ１を受けると、その受信パルスＰＲ１を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ１をミキサ２１に出力する。
ＬＮＡ２０は、送受切り換え器１８から送受信アンテナ２の受信パルスＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ２を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ２をミキサ２２に出力する。
【００５４】
ミキサ２１は、ＬＮＡ１９から増幅後の受信パルスＰＲ１を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ１に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ１をダウンコンバートする。
ミキサ２２は、ＬＮＡ２０から増幅後の受信パルスＰＲ２を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ２に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ２をダウンコンバートする。
【００５５】
受信処理部２３は、ミキサ２１，２２からダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ１，ＰＲ２から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する処理を実施する。
以下、受信処理部２３の処理内容を具体的に説明する。
図１０は受信処理部２３の処理内容を示すフローチャートである。
【００５６】
受信処理部２３では、ミキサ２１から出力された受信パルスＰＲ１を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ１を折り返し解消処理部６１に出力し、他方の受信パルスＰＲ１を乗算部４２に出力する（ステップＳＴ２１）。
また、ミキサ２２から出力された受信パルスＰＲ２を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ２を折り返し解消処理部６３に出力し、他方の受信パルスＰＲ２を乗算部４３に出力する（ステップＳＴ２１）。
これにより、観測信号として、４つの受信パルスが得られることになる。
【００５７】
なお、折り返し解消処理部６１に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当し、乗算部４２に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当する。
また、折り返し解消処理部６３に出力される受信パルスＰＲ２は、送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号に相当し、乗算部４３に出力される受信パルスＰＲ２は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号に相当する。
【００５８】
受信処理部２３の符号生成部４１は、上記実施の形態１と同様に、送信処理部１２の符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）と共役の符号ｌ（ｎ）＊を生成する（ステップＳＴ２２）。
受信処理部２３の乗算部４２は、符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算する（ステップＳＴ２３）。
受信処理部２３の乗算部４３は、符号生成部４１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算する（ステップＳＴ２３）。
共役の符号ｌ（ｎ）＊が受信パルスＰＲ１，ＰＲ２に乗算されることで、ドップラ周波数軸上で、送受信アンテナ２から送信された信号成分（所望信号成分）がドップラ周波数帯域の中心周波数に位置するようになる。
【００５９】
ここで、図１１はドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
この実施の形態２では、スポットライト観測を実施しているため、図１１に示すように、送受信アンテナ２から送信された信号成分（所望信号成分）が、パルス繰り返し周波数ＰＲＦで規定される帯域幅で折り返されて、折り返し成分が発生している。
また、送受信アンテナ１から送信された他チャネルの信号成分は、ドップラ周波数軸上で、所望信号成分の両側に折り返しながら存在している。
【００６０】
受信処理部２３の折り返し解消処理部６１は、ミキサ２１から受信パルスＰＲ１を受けると、図１２に示すように、その受信パルスＰＲ１における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する（ステップＳＴ２４）。
折り返し解消処理部６２は、乗算部４２から共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１を受けると、図１２に示すように、その受信パルスＰＲ１における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する（ステップＳＴ２４）。
折り返し解消処理部６３は、ミキサ２２から受信パルスＰＲ２を受けると、図１２に示すように、その受信パルスＰＲ２における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する（ステップＳＴ２４）。
折り返し解消処理部６４は、乗算部４３から共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ２を受けると、図１２に示すように、その受信パルスＰＲ２における各チャネルの信号成分の折り返しを解消する（ステップＳＴ２４）。
各チャネルの信号成分の折り返しを解消する処理としては、例えば、所定の複素参照関数を受信パルスＰＲ１，ＰＲ２に乗算することで、スポットライト観測特有のアジマス時間−ドップラ周波数の依存関係を解消する方法が考えられる。ただし、この方法に限るものではなく、他の公知の方法を用いることができる。
【００６１】
受信処理部２３のアジマスＦＦＴ部６５は、折り返し解消処理部６１から信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ１を受けると、その受信パルスＰＲ１をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４４に出力する（ステップＳＴ２５）。
アジマスＦＦＴ部６６は、折り返し解消処理部６２から信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ１を受けると、その受信パルスＰＲ１をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４５に出力する（ステップＳＴ２５）。
アジマスＦＦＴ部６７は、折り返し解消処理部６３から信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ２をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４６に出力する（ステップＳＴ２５）。
アジマスＦＦＴ部６８は、折り返し解消処理部６４から信号成分の折り返しが解消された受信パルスＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ２をアジマス方向にフーリエ変換し、そのフーリエ変換結果を帯域外成分除去部４７に出力する（ステップＳＴ２５）。
ここでのアジマス方向のフーリエ変換は、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を想定しているが、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）で代用してもよい。
【００６２】
受信処理部２３の帯域外成分除去部４４は、アジマスＦＦＴ部６５からフーリエ変換結果を受けると、そのフーリエ変換結果に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図１３に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ２６）。
帯域外成分除去部４５は、アジマスＦＦＴ部６６からフーリエ変換結果を受けると、そのフーリエ変換結果に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図１３に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ２６）。
帯域外成分除去部４６は、アジマスＦＦＴ部６７からフーリエ変換結果を受けると、そのフーリエ変換結果に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図１３に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ２６）。
帯域外成分除去部４７は、アジマスＦＦＴ部６８からフーリエ変換結果を受けると、そのフーリエ変換結果に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、図１３に示すように、所望の信号成分を抽出する（ステップＳＴ２６）。
【００６３】
受信処理部２３の０挿入部６９は、帯域外成分除去部４４が所望の信号成分を抽出すると、後段のアジマスＩＦＦＴ７３による逆フーリエ変換処理で折り返し成分が発生しないようにするために、所望の信号成分の外側に０を挿入してオーバーサンプルを行う（ステップＳＴ２７）。
０挿入部７０は、帯域外成分除去部４５が所望の信号成分を抽出すると、後段のアジマスＩＦＦＴ７４による逆フーリエ変換処理で折り返し成分が発生しないようにするために、所望の信号成分の外側に０を挿入してオーバーサンプルを行う（ステップＳＴ２７）。
０挿入部７１は、帯域外成分除去部４６が所望の信号成分を抽出すると、後段のアジマスＩＦＦＴ７５による逆フーリエ変換処理で折り返し成分が発生しないようにするために、所望の信号成分の外側に０を挿入してオーバーサンプルを行う（ステップＳＴ２７）。
０挿入部７２は、帯域外成分除去部４７が所望の信号成分を抽出すると、後段のアジマスＩＦＦＴ７６による逆フーリエ変換処理で折り返し成分が発生しないようにするために、所望の信号成分の外側に０を挿入してオーバーサンプルを行う（ステップＳＴ２７）。
【００６４】
受信処理部２３のアジマスＩＦＦＴ部７３は、０挿入部６９により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７７に出力する（ステップＳＴ２８）。
アジマスＩＦＦＴ部７４は、０挿入部７０により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７８に出力する（ステップＳＴ２８）。
アジマスＩＦＦＴ部７５は、０挿入部７１により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部７９に出力する（ステップＳＴ２８）。
アジマスＩＦＦＴ部７６は、０挿入部７２により外側に０が挿入された所望の信号成分をアジマス方向に逆フーリエ変換し、その逆フーリエ変換結果を依存関係回復処理部８０に出力する（ステップＳＴ２８）。
ここでのアジマス方向の逆フーリエ変換は、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を想定しているが、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）で代用してもよい。
【００６５】
受信処理部２３の依存関係回復処理部７７は、アジマスＩＦＦＴ部７３から逆フーリエ変換結果を受けると、折り返し解消処理部６１により折り返しが解消される前の受信パルスＰＲ１におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係と一致するように、アジマスＩＦＦＴ部７３の逆フーリエ変換結果におけるアジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する（ステップＳＴ２９）。
ここで、図１４はアジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復された所望の信号成分を示す説明図である。
図１４に示すように、折り返しが解消されており、また、他チャンネルの信号成分が除去されている。
アジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理としては、例えば、所定の複素参照関数を逆フーリエ変換結果に乗算することで、スポットライト観測特有のアジマス時間−ドップラ周波数の依存関係を回復する方法が考えられる。ただし、この方法に限るものではなく、他の公知の方法を用いることができる。
受信処理部２３の依存関係回復処理部７８，７９，８０も、アジマスＩＦＦＴ部７４，７５，７６から逆フーリエ変換結果を受けると、依存関係回復処理部７７と同様に、アジマス時間とドップラ周波数の依存関係を回復する処理を実施する（ステップＳＴ２９）。
【００６６】
受信処理部２３の画像再生処理部４８は、依存関係回復処理部７７からアジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復している逆フーリエ変換結果を受けると、その逆フーリエ変換結果が示す所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ３０）。
画像再生処理部４９は、依存関係回復処理部７８からアジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復している逆フーリエ変換結果を受けると、その逆フーリエ変換結果が示す所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ３０）。
画像再生処理部５０は、依存関係回復処理部７９からアジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復している逆フーリエ変換結果を受けると、その逆フーリエ変換結果が示す所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ３０）。
画像再生処理部５１は、依存関係回復処理部８０からアジマス時間とドップラ周波数の依存関係が回復している逆フーリエ変換結果を受けると、その逆フーリエ変換結果が示す所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する（ステップＳＴ３０）。
ここで、画像の再生処理は、合成開口レーダに用いられ、ビームスクイントに対応しているものであれば何でもよいが、例えば、チャープスケーリング法、ω―ｋ法、レンジドップラー法、ポーラフォーマット法などを用いることができる。
【００６７】
受信処理部２３のＭＴＩ処理部５２は、画像再生処理部４８〜５１がＳＡ画像を再生すると、上記実施の形態１と同様に、４つのＳＡＲ画像から目標を検出するＭＴＩを実施する（ステップＳＴ３１）。
【００６８】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、スポットライト観測を実施する場合でも、スポットライト観測特有の所望の信号成分の折り返しを解消するように構成したので、上記実施の形態１と同様に、ＳＡＲ画像の画質を高めて、移動している目標の検出精度を高めることができる効果を奏する。
【００６９】
この実施の形態２では、スポットライト観測を実施する合成開口レーダ装置を示したが、スライディングスポット観測を実施する場合でも、同様の構成で、同様の効果を奏することができる。
【００７０】
この実施の形態１では、２×２ＭＩＭＯ構成の合成開口レーダ装置について示したが、送信アンテナ数ｍ、受信アンテナ数ｎとして、ｍ×ｎＭＩＭＯ構成の合成開口レーダ装置であってもよい。
この場合、構成の変化としては、送信処理部１２では、送信アンテナ数が増加した分、送信パルス生成部３１により生成される送信パルスの数を増やして、処理系統がｍ本となるようにして、受信パルスのドップラ周波数軸上で、各チャネルの信号成分が重複しないように、基準となる送信パルス以外の（ｍ−１）個の送信パルスに線形位相符号ｌ（ｎ）を乗算させるようにする。
受信処理部２３では、送受信アンテナが増加した分、処理する受信パルスの数がｍ×ｎとなるように処理系統を増やし、処理を行う信号成分がドップラ周波数帯域の中心周波数になるよう線形位相符号を乗算することで、ＭＴＩ処理部５２で取り扱うＳＡＲ画像を増やすようにする。
また、モノスタティック観測でなく、バイスタティック観測、マルチスタティック観測で行ってもよい。
【００７１】
実施の形態３．
上記実施の形態１，２では、送信処理部１２が、送受信信アンテナ１，２に出力する送信パルスＰＴ１，ＰＴ２のうち、送信パルスＰＴ２に対して、送受信信アンテナ１，２の受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂより大きなドップラシフト量ΔＢを与えるものを示したが、送信パルスＰＴ２に対して、送受信信アンテナ１，２の受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂと移動目標成分を合わせた幅より大きなドップラシフト量ΔＢを与えるようにしてもよい。
【００７２】
この実施の形態３の合成開口レーダ装置の全体構成は、上記実施の形態１と同様に、図１の構成である。
図１５はこの発明の実施の形態３による合成開口レーダ装置の送信処理部１２を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
符号生成部８１は受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂと移動目標成分を合わせた幅より大きなドップラシフト量ΔＢを与える線形位相符号ｌ’（ｎ）を生成する処理を実施する。なお、符号生成部８１はドップラシフト処理部を構成している。
【００７３】
図１６はこの発明の実施の形態３による合成開口レーダ装置の受信処理部２３を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
符号生成部８２は送信処理部１２の符号生成部８１により生成された線形位相符号ｌ’（ｎ）と共役の符号ｌ’（ｎ）＊を生成する処理を実施する。なお、符号生成部８２は共役符号乗算部を構成している。
【００７４】
次に動作について説明する。
ただし、上記実施の形態１，２における送信処理部１２の符号生成部３２が、符号生成部８１に代わり、上記実施の形態１，２における受信処理部２３の符号生成部４１が、符号生成部８２に代わっている点以外は、上記実施の形態１，２と同様であるため、ここでは、送信処理部１２の符号生成部８１と、受信処理部２３の符号生成部８２の処理内容について主に説明する。
【００７５】
送信処理部１２の符号生成部８１は、受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅Ｂと移動目標成分を合わせた幅より大きなドップラシフト量ΔＢを与える線形位相符号ｌ’（ｎ）を生成する。
即ち、符号生成部８１は、想定しているレンジ方向の移動目標の最大速度をｖｍａｘ、送信波長をλ、受信パルスＰＲ１，ＰＲ２のドップラ帯域幅をＢ，パルス時刻をｎ／ＰＲＦとして、下記の式（３）に示すように、線形位相符号ｌ’（ｎ）を生成する。
2014119344.tif 000005
【００７６】
送信処理部１２の乗算部３３は、符号生成部８１が線形位相符号ｌ’（ｎ）を生成すると、その線形位相符号ｌ’（ｎ）を送信パルス生成部３１により生成された受信パルスＰＴ２に乗算し、線形位相符号ｌ’（ｎ）乗算後の受信パルスＰＴ２をミキサ１４に出力することになるが、式（３）において、ＰＲＦを２（Ｂ＋４ｖｍａｘ／λ）以上とすれば、送受信アンテナ１，２から送信パルスＰＴ１，ＰＴ２が空間に放射された後、送受信アンテナ１，２により受信される受信パルスＰＲ１，ＰＲ２及び移動目標成分がドップラ周波数軸上で重複しなくなり、各チャネルの信号成分を分離することが可能になる。
【００７７】
受信処理部２３の符号生成部８２は、送信処理部１２の符号生成部８１により生成された線形位相符号ｌ’（ｎ）と共役の符号ｌ’（ｎ）＊を生成する。
受信処理部２３の乗算部４２は、符号生成部８２により生成された共役の符号ｌ’（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算し、共役の符号ｌ’（ｎ）＊乗算後の受信パルスＰＲ１を帯域外成分除去部４５に出力する。
受信処理部２３の乗算部４３は、符号生成部８２により生成された共役の符号ｌ’（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算し、共役の符号ｌ’（ｎ）＊乗算後の受信パルスＰＲ２を帯域外成分除去部４７に出力する。
【００７８】
ここで、移動目標成分は、レンジ方向の速度をｖとすると、２ｖ／λのドップラシフトが発生する。
このため、他チャネルからシフトした移動目標成分は、例えば、図１７に示すように、干渉となって、画質の劣化の原因となることがある。
図１７に示すような移動目標成分のドップラシフトが発生した場合に、移動目標成分が干渉にならずに、各チャネルの分離を行うには、式（３）に示すような線形位相符号ｌ’（ｎ）を生成して、その線形位相符号ｌ’（ｎ）を送信パルス生成部３１により生成された受信パルスＰＴ２に乗算することで、Ｂ＋４ｖ／λのシフトが発生するようにすればよい。
【００７９】
ここで、図１８はドップラ周波数軸上での各チャネルの信号成分を示す説明図である。
送受信アンテナ２から送信された所望信号成分は、図１８に示すように、パルス繰り返し周波数ＰＲＦで規定されるドップラ周波数帯域の中心周波数に存在し、ドップラシフトが発生している移動目標成分（所望信号成分から派生している移動目標成分）は、ドップラ周波数軸上で、所望信号成分の両側に存在するようになる。
また、他の送受信アンテナ１から送信された他チャネルの信号成分は、ドップラ周波数軸上で、所望信号成分及び移動目標成分の外側に存在するようになる。
したがって、他チャネルの信号成分と、他チャネルの信号成分から派生している移動目標成分とを帯域外成分として、除去するようにすれば、干渉成分を含まずに所望信号成分を抽出することが可能になる。
【００８０】
実施の形態４．
この実施の形態４では、４本のアンテナによるＭＩＭＯ構成のモノスタティックで、ストリップマップ観測を行う合成開口レーダ装置について説明する。
図１９はこの発明の実施の形態４による合成開口レーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
受信アンテナ９１はプラットホームにおいて、送受信アンテナ１の隣に設置されており、目標に散乱されて戻ってくる送信パルスの散乱波を受信する。
受信アンテナ９２はプラットホームにおいて、送受信アンテナ２と受信アンテナ９１の間に設置されており、目標に散乱されて戻ってくる送信パルスの散乱波を受信する。
図１９では、送信アンテナと受信アンテナを兼用している送受信アンテナ１，２がプラットホームに搭載されている例を示しているが、送信アンテナと受信アンテナを別々に搭載するようにしてもよい。この場合、受信アンテナ９１，９２の他に、２本の送信アンテナと、２本の受信アンテナが必要になる。
ここでは、送受信アンテナ１，２及び受信アンテナ９１，９２が同一のプラットホームに搭載されていることを想定しているが、送受信アンテナ１，２及び受信アンテナ９１，９２が別々のプラットホームに搭載されていてもよい。
【００８１】
ＬＮＡ９３は受信アンテナ９１の受信信号である受信パルスＰＲ９１を増幅する増幅器である。
ＬＮＡ９４は受信アンテナ９２の受信信号である受信パルスＰＲ９２を増幅する増幅器である。
ミキサ９５は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０をＬＮＡ９３により増幅された受信パルスＰＲ９１に乗算することで、その受信パルスＰＲ９１をダウンコンバートする処理部である。
ミキサ９６は局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０をＬＮＡ９４により増幅された受信パルスＰＲ９２に乗算することで、その受信パルスＰＲ９２をダウンコンバートする処理部である。
【００８２】
受信処理部９７はミキサ２１，９５，９６，２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２，ＰＲ２から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する処理を実施する。
なお、局部発振器１１、送受切り換え器１７，１８、ＬＮＡ１９，２０，９３，９４、ミキサ２１，２２，９５，９６及び受信処理部９７から受信処理手段が構成されている。
【００８３】
図２０はこの発明の実施の形態４による合成開口レーダ装置の受信処理部９７を示す構成図である。
図２０において、符号生成部１０１〜１０４は送信処理部１２の符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）と共役の符号ｌ（ｎ）＊を生成する処理を実施する。
乗算部１０５は符号生成部１０１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算する処理を実施する。
乗算部１０６は符号生成部１０２により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ９５によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９１に乗算する処理を実施する。
乗算部１０７は符号生成部１０３により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ９６によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９２に乗算する処理を実施する。
乗算部１０８は符号生成部１０４により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算する処理を実施する。
なお、符号生成部１０１〜１０４及び乗算部１０５〜１０８から共役符号乗算部が構成されている。
【００８４】
帯域外成分除去部１０９，１１１，１１３はミキサ２１，９５，９６によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
帯域外成分除去部１１０，１１２，１１４，１１５は乗算部１０５，１０６，１０７，１０８により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２，ＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する処理を実施する。
なお、帯域外成分除去部１０９〜１１５は所望信号成分抽出部を構成している。
【００８５】
画像再生処理部１１６〜１２２は帯域外成分除去部１０９〜１１５により抽出された所望の信号成分から画像を再生する処理を実施する。
ＭＴＩ処理部１２３は画像再生処理部１１６〜１２２により再生された複数の画像から目標を検出する処理を実施する。なお、ＭＴＩ処理部１２３は目標検出部を構成している。
【００８６】
次に動作について説明する。
ただし、送受信信アンテナ１，２から送信パルスＰＴ１，ＰＴ２が空間に放射されるまでの処理内容は上記実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
送受信アンテナ１から放射された送信パルスＰＴ１の一部は、低速で移動している目標に散乱されて送受信アンテナ１，２及び受信アンテナ９１，９２に受信される。
また、送受信アンテナ２から放射された送信パルスＰＴ２の一部は、低速で移動している目標に散乱されて送受信アンテナ１，２及び受信アンテナ９１，９２に受信される。
【００８７】
送受信アンテナ１の受信信号である受信パルスＰＲ１は、送受切り換え器１７を介して、ＬＮＡ１９に出力され、送受信アンテナ２の受信信号である受信パルスＰＲ２は、送受切り換え器１８を介して、ＬＮＡ２０に出力される。
また、受信アンテナ９１の受信信号である受信パルスＰＲ９１はＬＮＡ９３に出力され、受信アンテナ９２の受信信号である受信パルスＰＲ９２はＬＮＡ９４に出力される。
【００８８】
ＬＮＡ１９は、送受切り換え器１７から送受信アンテナ１の受信パルスＰＲ１を受けると、その受信パルスＰＲ１を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ１をミキサ２１に出力する。
ＬＮＡ２０は、送受切り換え器１８から送受信アンテナ２の受信パルスＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ２を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ２をミキサ２２に出力する。
ＬＮＡ９３は、受信アンテナ９１の受信パルスＰＲ９１を受けると、その受信パルスＰＲ９１を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ９１をミキサ９５に出力する。
ＬＮＡ９４は、受信アンテナ９２の受信パルスＰＲ９２を受けると、その受信パルスＰＲ９２を増幅して、増幅後の受信パルスＰＲ９２をミキサ９６に出力する。
【００８９】
ミキサ２１は、ＬＮＡ１９から増幅後の受信パルスＰＲ１を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ１に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ１をダウンコンバートする。
ミキサ２２は、ＬＮＡ２０から増幅後の受信パルスＰＲ２を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ２に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ２をダウンコンバートする。
ミキサ９５は、ＬＮＡ９３から増幅後の受信パルスＰＲ９１を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ９１に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ９１をダウンコンバートする。
ミキサ９６は、ＬＮＡ９４から増幅後の受信パルスＰＲ９２を受けると、増幅後の受信パルスＰＲ９２に対して、局部発振器１１により発振された局部発振信号Ｌ０を乗算することで、その受信パルスＰＲ９２をダウンコンバートする。
【００９０】
受信処理部９７は、ミキサ２１，９５，９６，２２からダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２，ＰＲ２を受けると、その受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２，ＰＲ２から所望の信号成分をそれぞれ抽出して、所望の信号成分から画像を再生し、複数の再生画像から目標を検出する処理を実施する。
以下、受信処理部９７の処理内容を具体的に説明する。
【００９１】
受信処理部９７では、ミキサ２１から出力された受信パルスＰＲ１を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ１を帯域外成分除去部１０９に出力し、他方の受信パルスＰＲ１を乗算部１０５に出力する。
また、ミキサ９５から出力された受信パルスＰＲ９１を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ９１を帯域外成分除去部１１１に出力し、他方の受信パルスＰＲ９１を乗算部１０６に出力する。
また、ミキサ９６から出力された受信パルスＰＲ９２を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ９２を帯域外成分除去部１１３に出力し、他方の受信パルスＰＲ９２を乗算部１０７に出力する。
ミキサ２２から出力された受信パルスＰＲ２は２分岐せずに、その受信パルスＰＲ２を乗算部１０８に出力する。
これにより、観測信号として、７つの受信パルスが得られることになる。
【００９２】
ここで、帯域外成分除去部１０９に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当し、乗算部１０５に出力される受信パルスＰＲ１は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号に相当する。
また、帯域外成分除去部１１１に出力される受信パルスＰＲ９１は、送受信アンテナ１から送信されて、受信アンテナ９１で受信された信号に相当し、乗算部１０６に出力される受信パルスＰＲ９１は、送受信アンテナ２から送信されて、受信アンテナ９１で受信された信号に相当する。
帯域外成分除去部１１３に出力される受信パルスＰＲ９２は、送受信アンテナ１から送信されて、受信アンテナ９２で受信された信号に相当し、乗算部１０７に出力される受信パルスＰＲ９２は、送受信アンテナ２から送信されて、受信アンテナ９２で受信された信号に相当する。
さらに、乗算部１０８に出力される受信パルスＰＲ２は、送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号に相当する。
【００９３】
この実施の形態４では、ミキサ２２から出力された受信パルスＰＲ２については、２分岐せずに、その受信パルスＰＲ２を乗算部１０８に出力するようにしているが、仮に、その受信パルスＰＲ２を２分岐して、一方の受信パルスＰＲ２を帯域外成分除去部に直接出力する処理系統を設けるようにすると、その受信パルスＰＲ２に係る位相中心が、乗算部１０５に出力される受信パルスＰＲ１に係る位相中心と重なるため、一方の受信パルスＰＲ２を帯域外成分除去部に直接出力する処理系統を省略するようにしている。
図２１はアンテナと位相中心の関係を示す説明図であり、図中、×の位置が受信パルスに係る位相中心を示している。
一方の受信パルスＰＲ２に係る位相中心と、乗算部１０５に出力される受信パルスＰＲ１に係る位相中心は、共に、図中真ん中の×の位置になる。
【００９４】
また、この実施の形態４では、送受信アンテナ１，２が送信パルスＰＴ１，ＰＴ２を空間に放射し、受信アンテナ９１，９２からは送信パルスを空間に放射しないようにしているが、４つのアンテナ（送受信アンテナ１、受信アンテナ９１、受信アンテナ９２、送受信アンテナ２）が等間隔に配備されている場合、受信アンテナ９１，９２から送信パルスを空間に放射して、目標に散乱された当該送信パルスの散乱波を４つのアンテナで受信するようにすると、４つのアンテナの受信パルスに係る位相中心が、図２１に示している何れかの×の位置になり、位相中心が重なってしまう。このため、受信アンテナ９１，９２から送信パルスを空間に放射する処理系統を省略している。
【００９５】
受信処理部９７の符号生成部１０１〜１０４は、送信処理部１２の符号生成部３２により生成された線形位相符号ｌ（ｎ）と共役の符号ｌ（ｎ）＊を生成する。
受信処理部９７の乗算部１０５は、符号生成部１０１により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１に乗算する。
乗算部１０６は、符号生成部１０２により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ９５によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９１に乗算する。
乗算部１０７は、符号生成部１０３により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ９６によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９２に乗算する。
乗算部１０８は、符号生成部１０４により生成された共役の符号ｌ（ｎ）＊をミキサ２２によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ２に乗算する。
共役の符号ｌ（ｎ）＊が受信パルスＰＲ１，ＰＲ９１，ＰＲ９２，ＰＲ２に乗算されることで、ドップラ周波数軸上で、送受信アンテナ２から送信された信号成分（所望信号成分）がドップラ周波数帯域の中心周波数に位置するようになる。
【００９６】
受信処理部９７の帯域外成分除去部１０９は、ミキサ２１によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ１（送受信アンテナ１から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
帯域外成分除去部１１０は、乗算部１０５により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ１（送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
帯域外成分除去部１１１は、ミキサ９５によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９１（送受信アンテナ１から送信されて、受信アンテナ９１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ９１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
帯域外成分除去部１１２は、乗算部１０６により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ９１（送受信アンテナ２から送信されて、受信アンテナ９１で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ９１に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
【００９７】
帯域外成分除去部１１３は、ミキサ９６によりダウンコンバートされた受信パルスＰＲ９２（送受信アンテナ１から送信されて、受信アンテナ９２で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ９２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
帯域外成分除去部１１４は、乗算部１０７により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ９２（送受信アンテナ２から送信されて、受信アンテナ９２で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ９２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
帯域外成分除去部１１５は、乗算部１０８により共役の符号ｌ（ｎ）＊が乗算された受信パルスＰＲ２（送受信アンテナ２から送信されて、送受信アンテナ２で受信された信号）を受けると、その受信パルスＰＲ２に含まれている他チャネルの信号成分を除去することで、所望の信号成分を抽出する。
【００９８】
受信処理部９７の画像再生処理部１１６〜１２２は、帯域外成分除去部１０９〜１１５が所望の信号成分を抽出すると、所望の信号成分からＳＡＲ画像を再生する。
ここで、画像の再生処理は、合成開口レーダに用いられるものであれば何でもよいが、例えば、チャープスケーリング法、ω−ｋ法、レンジドップラー法、ポーラフォーマット法（例えば、非特許文献２，３を参照）などを用いることができる。
【００９９】
受信処理部９７のＭＴＩ処理部１２３は、画像再生処理部１１６〜１２２がＳＡＲ画像を再生すると、７つのＳＡＲ画像から目標を検出するＭＴＩを実施する。
ここで、移動目標の検出処理では、複数のＳＡＲ画像の平均画像を算出し、任意のＳＡＲ画像から平均画像を減算して、ＤＰＣＡ画像を生成することで、目標を検出するようにしてもよいし（例えば、非特許文献４を参照）、任意の２枚のＳＡＲ画像から干渉画像の位相マップを複数生成し、複数のＡＴＩ位相マップから位相のアンラップを行うことで、目標を検出するようにしてもよい。
また、任意の２枚のＳＡＲ画像からＤＰＣＡ画像を複数生成して、複数のＤＰＣＡ画像からＡＴＩ位相マップを生成し、そのＡＴＩ位相マップから位相のアンラップを行うことで、目標を検出するようにしてもよい。
【０１００】
この実施の形態４では、ＭＩＭＯに用いるアンテナ数を増大することができることを示しており、ＭＴＩ処理部１２３に与えられるＳＡＲ画像が増える分だけ、上記実施の形態１よりも更に高精度に目標を検出することができる。
また、位相中心の重複する処理系統を省略できることも示している。これにより、処理の簡略化が可能になる。
【０１０１】
上記実施の形態１〜４では、送受信アンテナ１，２から放射される送信パルスＰＴ１，ＰＴ２の波形が同じであるものを想定しているが、送信パルスＰＴ１，ＰＴ２の波形が異なっていてもよい。
例えば、送受信アンテナ１から放射される送信パルスＰＴ１の波形と、送受信アンテナ２から放射される送信パルスＰＴ２の波形とが直交するように、直交波形を送受信アンテナ毎に割り当てるようにしてもよい。
【０１０２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２  送受信アンテナ（送信アンテナ、受信アンテナ）、１１  局部発振器（送信処理手段、受信処理手段）、１２  送信処理部（送信処理手段）、１３，１４  ミキサ（送信処理手段）、１５，１６  ＨＰＡ（送信処理手段）、１７，１８  送受切り換え器（送信処理手段、受信処理手段）、１９，２０  ＬＮＡ（受信処理手段）、２１，２２  ミキサ（受信処理手段）、２３  受信処理部（受信処理手段）、３１  送信パルス生成部（送信信号生成部）、３２  符号生成部（ドップラシフト処理部）、３３  乗算部（ドップラシフト処理部）、４１  符号生成部（共役符号乗算部）、４２，４３  乗算部（共役符号乗算部）、４４〜４７  帯域外成分除去部（所望信号成分抽出部）、４８〜５１  画像再生処理部（画像再生部）、５２  ＭＴＩ処理部（目標検出部）、６１〜６４  折り返し解消処理部、６５〜６８  アジマスＦＦＴ部（フーリエ変換部）、６９〜７２  ０挿入部、７３〜７６  アジマスＩＦＦＴ部（逆フーリエ変換部）、７７〜８０  依存関係回復処理部、８１  符号生成部（ドップラシフト処理部）、８２  符号生成部（共役符号乗算部）、９１，９２  受信アンテナ、９３，９４  ＬＮＡ（受信処理手段）、９５，９６  ミキサ（受信処理手段）、９７  受信処理部（受信処理手段）、１０１〜１０４  符号生成部（共役符号乗算部）、１０５〜１０８  乗算部（共役符号乗算部）、１０９〜１１５  帯域外成分除去部（所望信号成分抽出部）、１１６〜１２２  画像再生処理部、１２３  ＭＴＩ処理部（目標検出部）。
【図１】
2014119344.tif 000006
【図２】
2014119344.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014119344.tif 000018
【図１４】
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【図１５】
2014119344.tif 000020
【図１６】
2014119344.tif 000021
【図１７】
2014119344.tif 000022
【図１８】
2014119344.tif 000023
【図１９】
2014119344.tif 000024
【図２０】
2014119344.tif 000025
【図２１】
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