(57)【要約】【課題】サイドローブの影響を排除し且つ物標からの信号を自然な形で表示させるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号との判別を容易にする。【解決手段】物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号について、高分解能処理を行った後に窓関数を掛けて窓関数処理信号とし、所望の自然な形状にする。一方、受信信号における、所定の信号レベル未満の第１領域を検出するとともに、窓関数処理信号における第１領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する。そして、窓関数処理信号と前記低減信号とを合成することにより、窓関数処理信号における第１領域に対応する領域の信号レベルを低減する。【選択図】図２３
2014142280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、
前記受信信号をフーリエ変換して周波数関数を得るフーリエ変換部と、
前記周波数関数に対して、前記物標探知機の装置関数及び第１のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う第１のウィナーフィルタ部と、
前記第１のウィナーフィルタ部で算出される第１ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする第１のサイドローブ抑圧部と、
前記第１のサイドローブ抑圧部で算出される第１サイドローブ抑圧部出力信号に窓関数を掛ける窓関数処理部と、
前記受信信号における、所定の信号レベル未満の低レベル領域を検出するとともに、前記窓関数処理部で算出される窓関数処理信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する低減信号生成部と、
前記窓関数処理信号と前記低減信号とを合成する低減処理部とを備える、信号処理装置。
【請求項２】
前記第１のウィナーフィルタ部は、前記周波数関数に前記ウィナーフィルタ関数を乗算し、その乗算結果を逆フーリエ変換することにより前記ウィナーフィルタ処理を行う、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルが０である前記低減信号を生成する、請求項１又は請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域以外の高レベル領域に対応する領域の信号レベルが１である前記低減信号を生成する、請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域以外の高レベル領域に対応する領域の信号レベルが、前記受信信号における前記高レベル領域に対応する領域の信号レベルである前記低減信号を生成する、請求項３に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記低減処理部は、前記窓関数処理信号と前記低減信号とを乗算することにより合成する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記周波数関数に対して、前記装置関数、及び前記第１のウィナー係数とは異なる第２のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う第２のウィナーフィルタ部と、
前記第２のウィナーフィルタ部で算出される第２ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする第２のサイドローブ抑圧部と、
前記第１サイドローブ抑圧部出力信号、及び前記第２のサイドローブ抑圧部で算出される第２サイドローブ抑圧部出力信号、を合成する合成部とを更に備え、
前記窓関数処理部は、前記合成部で算出される合成信号に前記窓関数を掛ける、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項８】
複数の前記第２のウィナーフィルタ部と、
複数の前記第２のウィナーフィルタ部のそれぞれに対応する複数の前記第２のサイドローブ抑圧部とを更に備え、
複数の前記第２のウィナーフィルタ部は、それぞれ、前記装置関数、及び互いに異なる前記ウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数により、互いに異なる複数の前記第２ウィナーフィルタ部出力信号を生成し、
複数の前記第２のサイドローブ抑圧部は、それぞれ、自らに対応する前記第２のウィナーフィルタ部が生成する前記第２ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とした互いに異なる前記第２サイドローブ抑圧部出力信号を生成し、
前記合成部は、前記第１サイドローブ抑圧部出力信号及び複数の前記第２サイドローブ抑圧部出力信号を合成する、請求項７に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記低減処理部で算出される低減処理信号における信号レベルが第１所定値未満であるノイズ領域のうち、前記受信信号における前記ノイズ領域に対応する領域のうち前記第１所定値よりも大きい第２所定値未満の領域に対応する第１領域に、前記受信信号における前記第２所定値未満の信号を印加する信号印加部を更に備える、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記信号印加部は、前記低減処理信号における前記ノイズ領域のうち、前記受信信号における前記ノイズ領域に対応する領域のうち前記第２所定値以上の領域に対応する第２領域に、前記第１所定値と前記第２所定値との間の値の信号を印加する、請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の信号処理装置と、
電波を送受信するアンテナと、
前記アンテナから出力されたエコー信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する送受信装置とを備える、前記物標探知機としてのレーダ装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の信号処理装置と、
超音波を送受信するトランスデューサと、
前記トランスデューサから出力されたエコー信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する送受信装置とを備える、前記物標探知機としての水中探知装置。
【請求項１３】
物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理方法であって、
前記受信信号をフーリエ変換して周波数関数を得る工程と、
前記周波数関数に対して、前記物標探知機の装置関数及び第１のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う工程と、
前記ウィナーフィルタ処理を行う工程で算出される第１ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする工程と、
前記信号レベルを０とする工程で算出される第１サイドローブ抑圧部出力信号に窓関数を掛ける工程と、
前記受信信号における、所定の信号レベル未満の低レベル領域を検出するとともに、前記窓関数を掛ける工程で算出される窓関数処理信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する工程と、
前記窓関数処理信号と前記低減信号とを合成する工程とを含む、信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置等の物標探知機が受信した信号において分解能を向上させるための信号処理装置及び信号処理方法、並びに前記信号処理装置を備えるレーダ装置及び水中探知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置等が受信した信号において、分解能を向上させる従来技術として、例えば、特許文献１、２に開示された発明がある。特許文献１に開示された発明は、受信信号を、異なる２つのウィナー係数α１、α２を用いた２種類のウィナーフィルタで並列的に処理し、レベルが小さい方の処理結果、あるいは２つの処理結果の積を出力する。特許文献２に記載された発明は、受信信号を、異なる複数のウィナー係数α１、…、αｎを用いた複数種類のウィナーフィルタで並列的に処理する。そして、当該発明は、それぞれのウィナーフィルタの出力において、一定の閾値に満たない出力をカットした後、閾値処理した結果の相乗平均を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２０１５１６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１１１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーダ装置等が受信した信号をウィナーフィルタによって処理すると、図２５のように、物標方向をピークとし、物標方向から離れるにつれて序々にレベル（振幅）が減少する信号が得られる。したがって、特許文献１に開示された発明では、レベルが小さい方の処理結果、あるいは２つの処理結果の積のいずれを採用したとしても、物標の近くに比較的レベルの高いサイドローブが得られてしまう。
【０００５】
一方、特許文献２に記載された発明では、高い信号レベルが得られる物標（以下、物標Ａと呼ぶ）と弱い信号レベルが得られる物標（以下、物標Ｂと呼ぶ）の両方が存在する環境下では、図２６のように、物標Ｂのピーク値が物標Ａのサイドローブのピーク値より低い処理結果が得られることがある。このとき、閾値を図２６のＴｈｒ１のように低く設定すると、図２７のように信号レベルが高い物標Ａにおいてサイドローブが検出されてしまう。また、閾値を図２６のＴｈｒ２のように高く設定すると、図２８のように信号レベルの低い物標Ｂが検出されなくなる。したがって、高い信号レベルのサイドローブを抑圧することと、低い信号レベルの物標を検出することとは両立できない問題があった。
【０００６】
これに対して、ウィナーフィルタによって処理された信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について信号レベルを０とすることにより生成された信号に、窓関数を掛けることが考えられる。このように、ウィナーフィルタによって処理された信号において、実数部の信号レベルが０以下となる領域について信号レベルを０とすることで、物標のメインローブに隣接する比較的レベルの高いサイドローブを除去できる。また、上述のように窓関数を掛けることで、ウィナーフィルタによって高分解能化された物標からの急峻な信号を、所望の自然な形にできる。
【０００７】
しかし、この場合、一部のサイドローブが残ったままの状態となる。また、上述のように窓関数を掛けると、例えば、他船からの干渉信号の幅も太くなってしまうため、物標からの信号と判別がつきにくくなる。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、サイドローブの影響を排除し且つ物標からの信号を自然な形で表示させるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる信号処理装置及び信号処理方法、並びに上記信号処理装置を備えるレーダ装置及び水中探知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る信号処理装置は、物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、前記受信信号をフーリエ変換して周波数関数を得るフーリエ変換部と、前記周波数関数に対して、前記物標探知機の装置関数及び第１のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う第１のウィナーフィルタ部と、前記第１のウィナーフィルタ部で算出される第１ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする第１のサイドローブ抑圧部と、前記第１のサイドローブ抑圧部で算出される第１サイドローブ抑圧部出力信号に窓関数を掛ける窓関数処理部と、前記受信信号における、所定の信号レベル未満の低レベル領域を検出するとともに、前記窓関数処理部で算出される窓関数処理信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する低減信号生成部と、前記窓関数処理信号と前記低減信号とを合成する低減処理部とを備える。
【００１０】
（２）好ましくは、前記第１のウィナーフィルタ部は、前記周波数関数に前記ウィナーフィルタ関数を乗算し、その乗算結果を逆フーリエ変換することにより前記ウィナーフィルタ処理を行う。
【００１１】
（３）好ましくは、前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルが０である前記低減信号を生成する。
【００１２】
（４）更に好ましくは、前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域以外の高レベル領域に対応する領域の信号レベルが１である前記低減信号を生成する。
【００１３】
（５）更に好ましくは、前記低減信号生成部は、前記受信信号における前記低レベル領域以外の高レベル領域に対応する領域の信号レベルが、前記受信信号における前記高レベル領域に対応する領域の信号レベルである前記低減信号を生成する。
【００１４】
（６）好ましくは、前記低減処理部は、前記窓関数処理信号と前記低減信号とを乗算することにより合成する。
【００１５】
（７）好ましくは、前記信号処理装置は、前記周波数関数に対して、前記装置関数、及び前記第１のウィナー係数とは異なる第２のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う第２のウィナーフィルタ部と、前記第２のウィナーフィルタ部で算出される第２ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする第２のサイドローブ抑圧部と、前記第１サイドローブ抑圧部出力信号、及び前記第２のサイドローブ抑圧部で算出される第２サイドローブ抑圧部出力信号、を合成する合成部とを更に備え、前記窓関数処理部は、前記合成部で算出される合成信号に前記窓関数を掛ける。
【００１６】
なお、この構成によると、第１サイドローブ抑圧部出力信号と前記第２サイドローブ抑圧部出力信号とが合成された合成信号に窓関数が掛けられている。これにより、第１サイドローブ抑圧部出力信号に窓関数が掛けられていることになる。
【００１７】
（８）更に好ましくは、前記信号処理装置は、複数の前記第２のウィナーフィルタ部と、複数の前記第２のウィナーフィルタ部のそれぞれに対応する複数の前記第２のサイドローブ抑圧部とを更に備え、複数の前記第２のウィナーフィルタ部は、それぞれ、前記装置関数、及び互いに異なる前記ウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数により、互いに異なる複数の前記第２ウィナーフィルタ部出力信号を生成し、複数の前記第２のサイドローブ抑圧部は、それぞれ、自らに対応する前記第２のウィナーフィルタ部が生成する前記第２ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とした互いに異なる前記第２サイドローブ抑圧部出力信号を生成し、前記合成部は、前記第１サイドローブ抑圧部出力信号及び複数の前記第２サイドローブ抑圧部出力信号を合成する。
【００１８】
（９）好ましくは、前記信号処理装置は、前記低減処理部で算出される低減処理信号における信号レベルが第１所定値未満であるノイズ領域のうち、前記受信信号における前記ノイズ領域に対応する領域のうち前記第１所定値よりも大きい第２所定値未満の領域に対応する第１領域に、前記受信信号における前記第２所定値未満の信号を印加する信号印加部を更に備える。
【００１９】
（１０）更に好ましくは、前記信号印加部は、前記低減処理信号における前記ノイズ領域のうち、前記受信信号における前記ノイズ領域に対応する領域のうち前記第２所定値以上の領域に対応する第２領域に、前記第１所定値と前記第２所定値との間の値の信号を印加する。
【００２０】
（１１）また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る物標探知機としてのレーダ装置は、上述したいずれかの信号処理装置と、電波を送受信するアンテナと、前記アンテナから出力されたエコー信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する送受信装置とを備える。
【００２１】
（１２）また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る物標探知機としての水中探知装置は、上述したいずれかの信号処理装置と、超音波を送受信するトランスデューサと、前記トランスデューサから出力されたエコー信号をデジタル信号に変換して前記信号処理装置に出力する送受信装置とを備える。
【００２２】
（１３）また、上記課題を解決するため、本発明のある局面に係る信号処理方法は、物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理方法であって、前記受信信号をフーリエ変換して周波数関数を得る工程と、前記周波数関数に対して、前記物標探知機の装置関数及び第１のウィナー係数によって定められるウィナーフィルタ関数に基づくウィナーフィルタ処理を行う工程と、前記ウィナーフィルタ処理を行う工程で算出される第１ウィナーフィルタ部出力信号の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とする工程と、前記信号レベルを０とする工程で算出される第１サイドローブ抑圧部出力信号に窓関数を掛ける工程と、前記受信信号における、所定の信号レベル未満の低レベル領域を検出するとともに、前記窓関数を掛ける工程で算出される窓関数処理信号における前記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する工程と、前記窓関数処理信号と前記低減信号とを合成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、サイドローブの影響を排除し且つ物標からの信号を自然な形で表示させるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる信号処理装置及び信号処理方法、並びに上記信号処理装置を備えるレーダ装置及び水中探知装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】サイドローブの説明図である。
【図３】ウィナーフィルタで処理された信号の実数部の振幅を示す図である。
【図４】第１のサイドローブ抑圧部の処理結果を示す図である。
【図５】物標の存在状態の一例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係るレーダ装置が受信した信号に干渉除去を施した信号の一例を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る信号処理装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】図６の信号とともに低減信号の一例を示す図であって、図６の信号を破線で示し、低減信号を実線で示した図である。
【図９】図６の信号とともに第１ウィナーフィルタ部出力信号の一例を示す図である。
【図１０】図６の信号とともに第１サイドローブ抑圧部出力信号の一例を示す図である。
【図１１】図６の信号とともに第２ウィナーフィルタ部出力信号の一例を示す図である。
【図１２】図６の信号とともに第２サイドローブ抑圧部出力信号の一例を示す図である。
【図１３】図６の信号とともに合成信号の一例を示す図である。
【図１４】図６の信号とともに窓関数処理信号の一例を示す図である。
【図１５】図６の信号とともに、正規化処理された窓関数処理信号の一例を示す図である。
【図１６】図６の信号とともに低減処理信号の一例を示す図である。
【図１７】図６の信号とともに出力信号の一例を示す図である。
【図１８】変形例に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】図６の信号とともに、変形例に係るレーダ装置の低減信号の一例を示す図である。
【図２０】図６の信号とともに、変形例に係るレーダ装置の出力信号の一例を示す図である。
【図２１】変形例に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】変形例に係るレーダ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２３】図２２の一部を拡大して示す図である。
【図２４】本発明の第２実施形態に係る水中探知装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２５】ウィナーフィルタで処理された信号の一例を示す図である。
【図２６】高い信号レベルが得られる物標と弱い信号レベルが得られる物標の両方が存在する信号の一例を示す図である。
【図２７】図２６の信号において、低い閾値で処理した結果の一例を示す図である。
【図２８】図２６の信号において、高い閾値で処理した結果の一例を示す図である。
【００２５】
以下、本発明の第１実施形態に係るレーダ装置１を、図面を参照して説明する。
【００２６】
〈第１実施形態〉
図１は、第１実施形態に係るレーダ装置１（物標探知機）の概略構成を示すブロック図である。第１実施形態に係るレーダ装置１は、例えば漁船等の船舶に設置されている。レーダ装置１は、アンテナ１０、送受信装置２０、処理結果保持部３０、処理結果表示部４０、及び本発明の一実施形態に係る信号処理装置１００を備える。
【００２７】
アンテナ１０は、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２とを有している。受信アンテナ１２は、例えば、複数のアンテナ素子が等間隔且つ直線状に配置されたアレーアンテナで構成されている。
【００２８】
送受信装置２０は、送信部２１と、受信部２２とを有している。送信部２１は、マイクロ波を発振する電子素子として、例えば、Ｄ／Ａコンバータ、周波数変換器、及び電力増幅器を有している。送信部２１は、レーダ送信信号を生成して送信アンテナ１１に送出する。受信部２２は、受信アンテナ１２からレーダ受信信号を取り込み、増幅した後に中間周波数に変換してデジタル信号に変換し、信号処理装置１００へ出力する。
【００２９】
信号処理装置１００は、受信部２２から出力される受信信号のうち、物標が存在することにより信号レベルが高くなる領域を狭くする高分解能化処理を行い、処理後の信号を処理結果保持部３０へ出力する。信号処理装置１００は、干渉処理部１１０、振幅保持部１２０、フーリエ変換部１３０、２つのウィナーフィルタ部１４０，１４１、２つのサイドローブ抑圧部１５０，１５１、合成部１６０、窓関数処理部１７０、低減信号生成部１７５、低減処理部１８０、閾値設定部１８５、及び信号印加部１９０を備えている。
【００３０】
干渉処理部１１０は、受信部２２からの受信信号のうち、他船からの干渉信号を除去し、当該干渉信号が除去された信号を振幅保持部１２０へ出力する。この干渉処理には、特開平０５−２７０１１号公報に挙げられた発明など、従来から知られている干渉処理技術が用いられる。
【００３１】
振幅保持部１２０は、干渉処理がされた受信信号の振幅のみを、所定のスイープ分保持する。振幅保持部１２０は、保持している受信信号を、フーリエ変換部１３０、低減信号生成部１７５、及び閾値設定部１８５へ出力する。
【００３２】
フーリエ変換部１３０は、振幅保持部１２０から出力された受信信号のフーリエ変換を行い、周波数関数を得る。フーリエ変換部１３０は、この周波数関数を、２つのウィナーフィルタ部１４０，１４１へ出力する。
【００３３】
各ウィナーフィルタ部１４０，１４１は、上記周波数関数にウィナーフィルタ関数を乗算し、その結果を逆フーリエ変換する。ここで、ウィナーフィルタとは、当該フィルタに入力される信号と、当該フィルタを通すことで得られる信号との差の二乗平均を最小にするフィルタである。
【００３４】
本実施形態では、信号処理装置１００は、２つのウィナーフィルタ部１４０，１４１として、第１のウィナーフィルタ部１４０及び第２のウィナーフィルタ部１４１を有している。詳しくは後述するが、このようにウィナーフィルタを複数設け、且つ、各ウィナーフィルタ部１４０，１４１において、互いに異なる適切なウィナー係数を用いることで、出力信号の分解能を高めることができる。
【００３５】
第１のウィナーフィルタ部１４０は、上記周波数関数にウィナーフィルタ関数を乗算し、その乗算結果を逆フーリエ変換することにより、第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）を生成する。上記ウィナーフィルタ関数は、詳しくは後述するが、装置関数と、あらかじめ定められた第１のウィナー係数α１によって定められる。ここで、本実施形態における装置関数とは、本実施形態に係るレーダ装置１の特性により定められるアンテナパターンである。第１のウィナーフィルタ部１４０は、上記第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）を、第１のサイドローブ抑圧部１５０に出力する。
【００３６】
第２のウィナーフィルタ部１４１は、上記周波数関数にウィナーフィルタ関数を乗算し、その乗算結果を逆フーリエ変換することにより、第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）を生成する。第２のウィナーフィルタ部１４１では、ウィナーフィルタ関数は、第１のウィナーフィルタ部１４０で用いられた装置関数と同じ装置関数と、あらかじめ定められた、第１のウィナー係数とは異なる第２のウィナー係数α２によって定められる。第２のウィナーフィルタ部１４１は、上記第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）を、第２のサイドローブ抑圧部１５１に出力する。
【００３７】
第１のサイドローブ抑圧部１５０は、メインローブを基準に、左右方向に奇数番目にあるサイドローブを抑圧する。具体的には、第１のサイドローブ抑圧部１５０は、第１のウィナーフィルタ部１４０の出力である第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）について、振幅が０以上のものについてはそのままとする一方、振幅がマイナスとなるものを０とする。
【００３８】
図２は、サイドローブを説明するための図面である。図２の括弧内の数字は、何番目のサイドローブにあたるかを表した数字である。以下の説明では、括弧内の数字が奇数であるサイドローブを奇数番目のサイドローブと称し、括弧内の数字が偶数であるサイドローブを偶数番目のサイドローブと称する。なお、図２では、サイドローブの数が各方向４つである例を表しているが、サイドローブ数は、信号の性質に依存するものであり、必ずしも４つに限られたものではない。
【００３９】
ここで、図２に示された信号は振幅の大きさをｄＢで表したものであるが、図３に示すように振幅の大きさを実数で表すと、信号の実数部においては、奇数番目のサイドローブがマイナスの振幅を有する。
【００４０】
したがって、上述のように、第１のサイドローブ抑圧部１５０が、第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）について、振幅が０以上のものについてはそのままとする一方、振幅がマイナスとなるものを０とすることで、第１のサイドローブ抑圧部１５０は、図４に示すような偶数のサイドローブのみを有する第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）を生成する。第１のサイドローブ抑圧部１５０は、この第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）を合成部１６０に出力する。
【００４１】
第２のサイドローブ抑圧部１５１は、第１のサイドローブ抑圧部１５０と同じように、第２のウィナーフィルタ部１４１の出力である第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）について、振幅が０以上のものについてはそのままとする一方、振幅がマイナスとなるものを０とする。その結果、第２のサイドローブ抑圧部１５１は、偶数のサイドローブのみを有する第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を生成する。第２のサイドローブ抑圧部１５１は、この第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を合成部１６０に出力する。
【００４２】
合成部１６０は、上記第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）及び上記第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を合成して合成信号ｗ（１３）を生成し、窓関数処理部１７０に出力する。すなわち、合成信号ｗ（１３）は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）に基づく信号である。
【００４３】
窓関数処理部１７０は、上記合成信号ｗ（１３）に窓関数としてのガウス窓を掛けて、窓関数処理信号ｗ（１４）を生成する。なお、本実施形態では、窓関数としてガウス窓を用いているが、この限りでなく、ハミング窓、又はブラックマン窓等を用いてもよい。また、アンテナパターンに基づいて形成されるような窓関数を用いてもよい。
【００４４】
低減信号生成部１７５は、振幅保持部１２０から出力された受信信号における、所定の信号レベル未満の低レベル領域を検出する。そして、上記窓関数処理信号ｗ（１４）における上記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減するための低減信号を生成する。
【００４５】
低減処理部１８０は、低減信号生成部１７５からの低減信号、及び窓関数処理信号ｗ（１４）を合成することにより、上記窓関数処理信号ｗ（１４）における上記低レベル領域に対応する領域の信号レベルを低減して低減処理信号ｗ（１７）を生成する。
【００４６】
閾値設定部１８５は、振幅保持部１２０からの受信信号に基づき、ノイズの信号レベルの最大値よりも信号レベルがやや高い閾値Ｔ２を設定する。
【００４７】
信号印加部１９０は、低減処理部１８０で生成された低減処理信号ｗ（１７）のうち、信号が表示されていない領域に適切なノイズを印加することにより、信号の不自然さを解消する。このように生成された信号は、出力信号として、処理結果保持部３０に出力される。
【００４８】
処理結果保持部３０は、信号処理装置１００が出力した出力信号が処理結果表示部４０によって表示されるまで、当該出力信号を一時的に保持する。
【００４９】
処理結果表示部４０は、処理結果保持部３０で保持される信号を陰極線管（ＣＲＴ）等に表示する。
【００５０】
次に、本実施形態の信号処理装置１００の動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。説明の前提として、図５に示すように、−２０度、０度、１０度の方向に物標が存在するものとし、本レーダ装置１が受信した信号に干渉除去を施した信号が図６に示されたものであるとする。図６に示すように、物標に起因する信号は比較的幅広な波形となる一方、干渉除去が施された他船からの干渉信号は、非常に幅の狭い、急峻な形状となる。
【００５１】
そして、方位角をθi（ｉ＝１…ｎ：nの大きさは振幅保持部１２０が保持する対象とするスイープ数とサンプリングレートに依存）、レーダからの距離をＲｊ（ｊ＝１…ｍ：ｍの大きさは、レーダの探知最大最小距離とサンプリングレートに依存）とし、θi及びＲｊに対応する信号レベル（振幅）をｄａｔａiｊとすると、振幅保持部１２０が保持する受信信号振幅は、式（１）の行列ｒｅｓ＿ｄａｔａで表される。
【００５２】
【数１】
2014142280.tif 000003
【００５３】
ここで、方位分解能を向上させる場合は、ｒｅｓ＿ｄａｔａの各列が処理される。距離分解能を向上させる場合は、ｒｅｓ＿ｄａｔａの各行が処理される。以降の説明では、まず、方位分解能を向上させる場合について説明する。ここで、処理を行うｒｅｓ＿ｄａｔａの列を表すベクトルが、レーダからの距離Ｒｊ（ｊ＝１…ｍ）に関するものとし、式（２）のベクトルｙで表されるものとする。
【００５４】
【数２】
2014142280.tif 000004
【００５５】
図７は、信号処理装置１００の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
まず、ステップＳ１０において、フーリエ変換部１３０は、ベクトルｙをフーリエ変換し、式（３）の周波数関数Ｙを得る。
【００５７】
【数３】
2014142280.tif 000005
【００５８】
一方、ステップＳ１１では、低減信号生成部１７５が、図８に示すような低減信号を生成する。具体的には、ステップＳ１１では、低減信号生成部１７５は、振幅保持部１２０からの受信信号に基づき、ノイズの信号レベルの最大値よりも信号レベルがやや高い閾値Ｔａを設定し、振幅保持部１２０から出力される受信信号における上記閾値Ｔａ未満の低レベル領域ＲＬを検出する。そして、低減信号生成部１７５は、受信信号における低レベル領域ＲＬに対応する領域の信号レベルが０であり、且つ、前記受信信号における低レベル領域ＲＬ以外の高レベル領域ＲＨに対応する領域の信号レベルが１である、低減信号を生成する（図８参照）。この低減信号は、低減処理部１８０に出力される。
【００５９】
次に、ステップＳ２０において、第１のウィナーフィルタ部１４０は、装置関数としてのアンテナパターンから定められる伝達関数Ｈと、第1のウィナー係数α１（但し、０≦α１≦１．０、ただし、α１＜０．０１ではノイズの影響を強く受けるため、α１≧０．０１であることが望ましい）によって定められる式（４）のウィナーフィルタ関数Ｗと、ステップＳ１０で求められた周波数関数Ｙの積を計算する。本実施形態では、第１のウィナー係数α１は、０．９に設定されている。
【００６０】
【数４】
2014142280.tif 000006
【００６１】
ここで、Ｈは、方位角をθi（ｉ＝１…ｎ：nの大きさは振幅保持部が保持する対象とするスイープ数とサンプリングレートに依存）としたときのアンテナ利得ｇｉから形成されるアンテナパターンｈ＝（ｇ１２，…，ｇｎ２）Ｔをもとに、式（５）により求められる。このｇｉは、方位角に依存しアンテナからの距離に依存しないものである。
【００６２】
【数５】
2014142280.tif 000007
【００６３】
第１のウィナーフィルタ部１４０が計算するウィナーフィルタ関数Ｗと周波数関数Ｙの積Ｗ’は、式（６）によって表される。
【００６４】
【数６】
2014142280.tif 000008
【００６５】
次に、ステップＳ３０において、第１のウィナーフィルタ部１４０は、Ｗ’を逆フーリエ変換することにより、第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）を生成する。ｗ（１１）は、式（７）により表される。第１のウィナーフィルタ部１４０は、この第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）を、第１のサイドローブ抑圧部１５０へ出力する。
【００６６】
【数７】
2014142280.tif 000009
【００６７】
図９は、図６の信号とともに第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）を示す図である。図９の信号は、物標の方位を特定するメインローブの幅は細くなったものの、ノイズレベルより高い信号レベル（振幅）を有するサイドローブも含まれている。
【００６８】
次に、図７のステップＳ４０において、第１のサイドローブ抑圧部１５０は、第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）の実数部において振幅が０以上となる領域については、その領域における第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）の値を出力する一方、第１ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１１）の実数部において振幅がマイナスとなる領域については０を出力する。その結果、第１のサイドローブ抑圧部１５０は、図１０に示すような偶数のサイドローブのみを有する第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）を出力する。
【００６９】
一方、ステップＳ２１において、第２のウィナーフィルタ部１４１は、ステップＳ２０の場合と同様、ウィナーフィルタ関数と周波数関数の積を計算する。ただし、ステップＳ２１では、式（４）のウィナー係数として、ステップＳ２０で用いられるα１よりも小さいα２が使用される。なお、α２＜０．０１ではノイズの影響を強く受けるため、α２≧０．０１であることが望ましい。本実施形態では、第２のウィナー係数α２は、０．１に設定されている。
【００７０】
次に、ステップＳ３１において、第２のウィナーフィルタ部１４１は、ステップＳ３０と同じような処理を実行する。具体的には、第２のウィナーフィルタ部１４１は、ステップＳ２１において生成された信号を逆フーリエ変換することにより、第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）を生成する（図１１参照）。
【００７１】
次に、ステップＳ４１において、第２のサイドローブ抑圧部１５１は、ステップＳ４０の処理と同じ処理を実行し、第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を生成する。図１２は、図６の信号とともに第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を示す図である。第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）は、後述する低減処理部１８０において、メインローブの分解能を高めるとともにサイドローブを適切に除去するために、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）と重複する領域が小さいことが望ましい。特に、第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）は、メインローブに近く、信号レベルの高いサイドローブにおいて、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）と重複する領域が小さいことが望ましい。すなわち、α２は、０．０１≦α２＜α１の範囲において、第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）が上述した領域に設定されるように、予め定められていることが望ましい。
【００７２】
次に、ステップＳ５０において、合成部１６０は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）及び第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を合成して合成信号ｗ（１３）を生成する。具体的には、ステップＳ５０において、合成部１６０は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）と第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）との相乗平均を算出し、その結果を合成信号ｗ（１３）として出力する。すなわち、合成部１６０は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）及び第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）の少なくともいずれか一方が０の領域において、その領域の信号レベルを０とする合成信号ｗ（１３）を生成する。
【００７３】
図１３は、図６の信号とともに合成信号ｗ（１３）を示す図である。図１３のように、本実施形態によれば、２つのウィナーフィルタを用いることによって、比較的分解能の高い信号を生成できる。
【００７４】
しかし、上述のように、比較的分解能の高い信号が生成されたものの、図１３に示すように、物標の方位を特定するメインローブの立ち上がり部分及び立ち下がり部分が非常に急峻となり、波形が不自然になってしまう。
【００７５】
これに対して、ステップＳ６０では、窓関数処理部１７０が、合成部１６０から出力された合成信号ｗ（１３）にガウス窓を掛ける。具体的には、窓関数処理部１７０は、ガウス分布の分散をσ２、方位角をθとした場合に式（８）で表せるガウス関数を、合成信号ｗ（１３）に畳み込むことにより、窓関数処理信号ｗ（１４）を生成する。
【００７６】
【数８】
2014142280.tif 000010
【００７７】
図１４は、図６の信号とともに窓関数処理信号ｗ（１４）を示す図である。図１４に示すように、ステップＳ６０の処理を行うことにより、物標の方位を特定するメインローブの波形が自然な形状になる。
【００７８】
しかし、その一方で、図１４に示すように、他船からの干渉信号の波形の幅も太くなってしまう。そうなると、物標に起因する波形と干渉信号に起因する波形との判別がつきにくくなる。また、窓関数処理信号ｗ（１４）は、偶数のサイドローブを含んだ状態であるため、この偶数のサイドローブを物標に起因する波形と混同してしまう虞がある。
【００７９】
これに対して、ステップＳ８０では、低減処理部１８０が、前記窓関数処理信号ｗ（１４）と、ステップＳ１１において生成された低減信号とを乗算することにより、低減処理信号ｗ（１７）を生成する低減処理を行う。
【００８０】
なお、低減処理部１８０は、上記低減処理を行う前に、ステップＳ７０において、窓関数処理信号ｗ（１４）について正規化処理を行う。ここでの正規化処理とは、窓関数処理信号ｗ（１４）の信号レベルの最大値を、図６に示す信号の最大値に合わせる場合に必要な係数を、窓関数処理信号ｗ（１４）の全体に亘って乗算する処理のことである。図１５に、図６の信号とともに、正規化処理後の窓関数処理信号ｗ（１４）を示す。
【００８１】
図１６は、図６の信号とともに低減処理信号ｗ（１７）を示す図である。ステップＳ８０のような低減処理を行うことにより、図１６に示すように、偶数番目のサイドローブが除去されるとともに、他船からの干渉信号が再び急峻な形状に戻る。
【００８２】
しかし、ステップＳ８０において上述のような処理を行った段階では、図１６に示すように、信号レベルが０の領域が残ったままであり、ユーザはその表示を不自然と感じる。
【００８３】
そこで、ステップＳ９０では、信号印加部１９０が、低減処理信号ｗ（１７）における信号レベルが非常に低い第１所定値Ｔ１未満の領域に適切なノイズを印加した信号を生成する。
【００８４】
具体的には、ステップＳ９０において、信号印加部１９０は、低減処理信号ｗ（１７）が第１所定値Ｔ１を超える領域では、その領域における低減処理信号ｗ（１７）の値を出力信号として出力する。本実施形態では、第１所定値Ｔ１として、０に近い値が設定される。なお、第１所定値Ｔ１として、０を設定してもよい。
【００８５】
そして、ステップＳ９０において、信号印加部１９０は、上記低減処理信号ｗ（１７）が第１所定値Ｔ１未満の領域（ノイズ領域）のうち、受信信号における上記ノイズ領域に対応する部分のうち、閾値設定部１８５で設定された閾値Ｔ２未満の領域である第１領域Ｒ１（図１６参照）において、第１領域Ｒ１における受信信号の値を出力信号として出力する。
【００８６】
一方、ステップＳ９０において、信号印加部１９０は、上記ノイズ領域のうち、受信信号における上記ノイズ領域に対応する部分のうち上記閾値Ｔ２以上の領域である第２領域Ｒ２（図１６参照）において、受信信号のうち物標が存在しない領域の信号レベルと同程度の信号を出力する。具体的には、信号印加部１９０は、上記第２領域Ｒ２では、第１所定値Ｔ１と閾値Ｔ２との間のランダムな値を出力信号として出力する。
【００８７】
図１７は、図６の信号とともに出力信号を示す図である。図１７に示すように、ステップＳ９０の処理を行うことにより、出力信号に適切なノイズ波形を含めることができる。
【００８８】
次に、距離方向の分解能を向上させる方法について説明する。前述したように距離分解能を向上させる場合、式（１）の行列ｒｅｓ＿ｄａｔａの行ごとに処理を行う。ここで処理を行うｒｅｓ＿ｄａｔａの行を表すベクトルが、方位角θi（ｉ＝１…ｎ）に関する
ものとし、式（９）のベクトルｚで表されるものとする。
【００８９】
【数９】
2014142280.tif 000011
【００９０】
このとき、ベクトルｙをベクトルｚに置き換えて、式（３）からステップＳ９０までの処理を行えば、距離方向の分解能を向上させることができる。ただし、式（５）のＨを算出するもととなるｇｉは、距離方向の分解能を向上させる場合、時間（言い換えれば、アンテナからの距離）に依存し方位角に依存しないものであるので、方位分解能を向上させる場合と異なる値を使用する。
【００９１】
そして、距離方向と方位方向の両方において分解能を向上させる場合、以下のような処理を施した信号を出力信号とすればよい。具体的には、式（２）におけるｙに、式（３）からステップＳ９０までの処理を施した信号と、式（９）におけるｚに、式（３）からステップＳ９０までの処理を施した信号との積（対数レベルでは和）をとった信号を、最終的な出力信号とすればよい。なお、方位分解能、距離方向の分解能の片方のみを向上させる場合は、もう片方の処理を省略するとよい。
【００９２】
以上説明したように、第１実施形態に係るレーダ装置１によれば、各サイドローブ抑圧部１５０，１５１によって、物標からの信号に影響を与えることなく奇数番目のサイドローブを抑圧できるとともに、低減処理部１８０によって、偶数番目のサイドローブを抑圧できる。これにより、サイドローブを適切に抑圧することができる。
【００９３】
また、レーダ装置１によれば、合成部１６０によって生成された比較的急峻な物標からの信号を、窓関数処理部１７０によって自然な形状にできる。
【００９４】
また、レーダ装置１によれば、窓関数処理部１７０によってガウス関数が掛けられて幅が広くなった他船からの干渉信号を急峻にできる。これにより、物標からの比較的幅広の信号と、他船からの干渉信号とを容易に区別できるため、他船からの干渉信号を誤って物標に起因する信号であると判断してしまうことを防止できる。
【００９５】
従って、第１実施形態に係るレーダ装置１では、サイドローブの影響が排除され且つ物標からの信号が自然な形で表示されるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる。
【００９６】
また、レーダ装置１では、信号印加部１９０によって、適切なノイズが印加される。これにより、処理結果表示部４０に表示される信号波形において、領域によっては何も波形が表示されなくなってしまう、という不自然な状態を回避できる。
【００９７】
次に、第１実施形態の変形例について説明する。
【００９８】
（１）図１８に、変形例に係るレーダ装置２のブロック図を示す。本変形例に係るレーダ装置２は、上記レーダ装置１と比べて、低減信号生成部及び低減処理部の構成が異なる。
【００９９】
具体的には、図１８に示す変形例の低減信号生成部１７６は、第１実施形態の低減信号生成部１７５と同様、図１９に示すように、振幅保持部１２０から出力される受信信号における閾値Ｔａ未満の低レベル領域ＲＬを検出し、受信信号における低レベル領域ＲＬに対応する領域については０である信号を出力する。しかし、低減信号生成部１７６は、受信信号における低レベル領域ＲＬ以外の高レベル領域ＲＨに対応する領域については、第１実施形態の場合と異なり、受信信号における高レベル領域ＲＨの信号と同じレベルの信号を出力する（図１９参照）。なお、本変形例に係るレーダ装置２は、図６に示す受信信号を受信するものとする。
【０１００】
次に、本変形例の低減処理部１８１は、窓関数処理信号ｗ（１４）について第１実施形態の場合と同様の正規化処理を行った後、正規化された窓関数処理信号ｗ（１４）と、低減信号生成部１７６で生成された低減信号との相乗平均を算出することにより低減処理し、その結果を低減処理信号ｗ（１７）として信号印加部１９０に出力する。そして、信号印加部１９０は、低減処理信号ｗ（１７）に対して、第1実施形態の場合と同様の処理を行って出力信号を生成する。
【０１０１】
図２０は、図６の信号とともに出力信号を示す図である。上述のような低減処理を行うことにより、図２０に示すように、第１実施形態の場合と同様、偶数番目のサイドローブが除去されるとともに、他船からの干渉信号が再び急峻な形状に戻る。
【０１０２】
従って、本変形例に係るレーダ装置２についても、第１実施形態のレーダ装置１の場合と同様、サイドローブの影響が排除され且つ物標からの信号が自然な形で表示されるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる。
【０１０３】
ここで、実施形態１に係るレーダ装置１の出力信号は、図１７に示すように、物標に起因する信号と他船からの干渉信号とが角度領域において重なっている部分（図１７の白抜き矢印で示す部分）については、やや幅広で、且つ実際の物標に起因する信号レベルよりも信号レベルが高い１つのピークとなる。その結果、ユーザが、物標の大きさを見誤ってしまうおそれがある。
【０１０４】
これに対して、本変形例に係るレーダ装置２によれば、物標からの信号と他船からの干渉信号とが角度領域において重なっている場合であっても、図２０に示すように、物標に起因する信号のレベルが実際のレベルと同程度に維持され、且つ、他船からの干渉信号が急峻な形状に維持される。すなわち、本変形例に係るレーダ装置２によれば、物標の大きさを見誤ってしまうリスクを低減できる。
【０１０５】
（２）上記実施形態に係るレーダ装置１では、第２のウィナーフィルタ部１４１及び第２のサイドローブ抑圧部１５１を、それぞれ１つずつ設けているが、この限りでなく、図２１に示すように、それぞれを、複数設けてもよい。本変形例に係るレーダ装置３の信号処理装置１０２は、複数の第２のウィナーフィルタ部１４１と、これら複数の第２のウィナーフィルタ部１４１のそれぞれに対応する複数の第２のサイドローブ抑圧部１５１とを備えている。
【０１０６】
本変形例に係るレーダ装置３では、複数の第２のウィナーフィルタ部１４１ａ，…，１４１ｎのそれぞれは、第１のウィナーフィルタ部１４０と同じアンテナパターン、及び、互いに異なる第２のウィナー係数α２によって定められるウィナーフィルタ関数により、互いに異なる第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）を生成する。また、複数の第２のサイドローブ抑圧部１５１のそれぞれは、自らに対応する第２のウィナーフィルタ部１４１が生成する第２ウィナーフィルタ部出力信号ｗ（１５）の実数部の信号レベルが０以下となる領域について、信号レベルを０とした互いに異なる第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を生成する。
【０１０７】
本変形例では、合成部１６１は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）、及び互いに異なる複数の第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）を合成して、合成信号ｗ（１３）を生成する。具体的には、合成部１６１は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）及び複数の第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）の相乗平均を算出し、その結果を合成信号ｗ（１３）として出力する。すなわち、合成部１６１は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）及び複数の第２サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１６）のうちの少なくともいずれか１つが０の領域において、その領域の信号レベルを０とする合成信号ｗ（１３）を生成する。従って、本変形例によれば、上記第１実施形態の場合と比べて、更に分解能の高い信号を生成できる。
【０１０８】
そして、レーダ装置３によれば、第１実施形態に係るレーダ装置１の場合と同様、サイドローブの影響が排除され且つ物標からの信号が自然な形で表示されるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる。
【０１０９】
（３）本変形例に係るレーダ装置４は、図２２及び図２３に示すように、上記レーダ装置１，２，３と異なり、第２のウィナーフィルタ部１４１、第２のサイドローブ抑圧部１５１、及び合成部１６０が省略された構成となっている。すなわち、本変形例では、受信信号が、１つのウィナーフィルタ部によって処理される。
【０１１０】
本変形例では、第１のサイドローブ抑圧部１５０で生成された第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）は、窓関数処理部１７０へ出力される。窓関数処理部１７０は、第１サイドローブ抑圧部出力信号ｗ（１２）に対してガウス窓を掛けて、窓関数処理信号ｗ（１４）を生成する。
【０１１１】
上述のように、本変形例に係るレーダ装置４では、受信信号が、１つのウィナーフィルタによって処理される。レーダ装置４によれば、上記第１実施形態の場合と同様、サイドローブの影響が排除され且つ物標からの信号が自然な形で表示されるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる。
【０１１２】
そして、本変形例では、ウィナーフィルタ部及びサイドローブ抑圧部が１つずつしか設けられていないため、上記実施形態と比べると分解能は低くなるものの、レーダ装置の構造を簡素化できる。
【０１１３】
〈第２実施形態〉
図２４は、第２実施形態に係る水中探知装置５（物標探知機）の概略構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る水中探知装置５は、例えば漁船等の船舶に設置されている。水中探知装置５は、トランスデューサ１５と、送受信装置２５と、信号処理装置１００と、処理結果保持部３０と、処理結果表示部４０とを備えている。以下、上記実施形態と異なる点について主に説明し、上記実施形態と同様の構成の説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。
【０１１４】
トランスデューサ１５は、例えば、Ｍ個の超音波振動子が直線状に配置されているリニアアレイ型トランスデューサである。超音波振動子は、例えば、キャリア周波数の波長の２分の１の間隔で等間隔に配置されている。各超音波振動子は、電気信号を超音波に変換して水中に超音波を送信するとともに、受信した超音波を電気信号（エコー信号）に変換する。トランスデューサ１５は、超音波の送受信を行うため、例えば、船底に装備されて海中に露出している。
【０１１５】
送受信装置２５は、送受切替部２６と、送信部２７と、受信部２８とを備えている。送受切替部２６は、送信時には、送信部２７からトランスデューサ１５に送信信号が送られる接続に切り替える。また、送受切替部２６は、受信時には、トランスデューサ１５によって超音波から変換された電気信号がトランスデューサ１５から受信部２８に送られる接続に切り替える。
【０１１６】
送信部２７は、送受切替部２６を介して生成した送信信号をトランスデューサ１５に対して出力する。この送信信号により、各超音波振動子が駆動され、トランスデューサ１５から各方位に超音波が放射される。
【０１１７】
受信部２８は、各超音波振動子から送受切替部２６を介して送られてきた電気信号を増幅した後、その信号をＩＱ検波等により複素デジタル信号に変換し、この複素デジタル信号に変換後の受信データを信号処理装置１００に対して出力する。
【０１１８】
そして、第２実施形態の信号処理装置１００も、受信部２８から出力される受信信号について、第1実施形態の信号処理装置１００と同様の処理を行う。
【０１１９】
従って、第２実施形態に係る水中探知装置５についても、第１実施形態の係るレーダ装置１と同様、サイドローブの影響が排除され且つ物標からの信号が自然な形で表示されるとともに、物標に起因する信号と物標以外のものに起因する信号とを容易に判別できる。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のような変形例を実施してもよい。
【０１２１】
（１）上記実施形態では、レーダ装置及び水中探知装置を、適切なノイズを印加する信号印加部を備えた構成としたが、この限りでなく、信号印加部を省略した構成としてもよい。この場合、低減処理部から出力される低減処理信号を出力信号とし、この信号を処理結果保持部３０に出力すればよい。
【０１２２】
（２）上記実施形態では、信号処理装置を、レーダ装置、又は水中探知装置に適用しているが、この限りでなく、それ以外の物標探知機にも適用できる。
【符号の説明】
【０１２３】
１〜４              レーダ装置
５                  水中探知装置
１００〜１０３      信号処理装置
１３０              フーリエ変換部
１４０              第１のウィナーフィルタ部
１４１              第２のウィナーフィルタ部
１５０              第１のサイドローブ抑圧部
１５１              第２のサイドローブ抑圧部
１６０，１６１      合成部
１７０              窓関数処理部
１７５，１７６      低減信号生成部
１８０，１８１      低減処理部
１９０              信号印加部
【図１】
2014142280.tif 000012
【図２】
2014142280.tif 000013
【図３】
2014142280.tif 000014
【図４】
2014142280.tif 000015
【図５】
2014142280.tif 000016
【図６】
2014142280.tif 000017
【図７】
2014142280.tif 000018
【図８】
2014142280.tif 000019
【図９】
2014142280.tif 000020
【図１０】
2014142280.tif 000021
【図１１】
2014142280.tif 000022
【図１２】
2014142280.tif 000023
【図１３】
2014142280.tif 000024
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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