(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定したパルス繰返し周波数で目標の観測を行うレーダ装置と、前記レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を処理するレーダ信号処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、
前記レーダ信号処理装置は、
前記レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
前記周波数領域変換部により周波数領域に変換された複数の信号系列を最小二乗法に基づいて合成する信号復元部と、
前記信号復元部により合成された信号系列を時間領域に戻す時間領域変換部と、
前記時間領域変換部により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像を得る画像再生部とを備えた
ことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記信号復元部は、前記周波数領域変換部により周波数領域に変換された複数の信号系列の並べ替えを行った後、繰り返し配置を行い、最小二乗法に基づいて合成する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
前記信号復元部は、前記最小二乗法として正則化最小二乗法を用いる
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項４】
前記正則化最小二乗法には、雑音電力が反映される
ことを特徴とする請求項３記載のレーダシステム。
【請求項５】
前記信号復元部は、前記周波数領域変換部により周波数領域に変換された複数の信号系列の並べ替えを行った後、繰り返し配置を行い、最小二乗法に基づいて合成する
ことを特徴とする請求項３記載のレーダシステム。
【請求項６】
前記信号復元部は、前記レーダ装置で目標の観測を行う際に送出した信号に対して当該目標で反射された信号を受信する受信アンテナの本数以下または前記信号系列の数以下の任意の整数倍の前記パルス繰返し周波数の帯域幅に、前記合成後の信号系列の周波数帯域幅を拡張するよう合成を行う
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項７】
設定したパルス繰返し周波数で目標の観測を行うレーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を処理するレーダ信号処理装置において、
前記レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
前記周波数領域変換部により周波数領域に変換された複数の信号系列を最小二乗法に基づいて合成する信号復元部と、
前記信号復元部により合成された信号系列を時間領域に戻す時間領域変換部と、
前記時間領域変換部により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像を得る画像再生部と
を備えたことを特徴とするレーダ信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設定したパルス繰返し周波数で目標の観測を行うレーダ装置と、レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を処理するレーダ信号処理装置とを備えたレーダシステムおよびレーダ信号処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成開口画像レ−ダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）の広観測幅高分解能を実現する技術として、目標の観測を行うレーダ装置に複数の受信装置を備えたマルチビ−ムＳＡＲが存在する。このマルチビ−ムＳＡＲは、低いパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）での複数の信号系列による広い観測幅と、高いヒット方向のサンプリングによるアジマス方向の高分解能化を両立できる。これに復元アルゴリズムを用いて、信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張することで、マルチビ−ムＳＡＲの設計に要求される条件を緩和することができる（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】G．Krieger，N. Gebert and A．Moreira，“Unambiguous SAR signal reconstruction from nonuniform displaced phase center sampling”，IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，vol．1，no．4，pp．260-264，Oct．，2004．
【非特許文献２】Tong Wang and Zheng Bao，“Improving the image quality of spaceborne multiple−aperture SAR under minimization of sidelobe clutter and noise，”IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters，vol.3，no．3，pp．297−301，2006．
【非特許文献３】M．K．Steven，“Fundamentals of Statistical Signal Processing : Estimation Theory”，Prentice Hall PTR Prentice−Hall，Inc．，1993．
【非特許文献４】Lan G．Cumming and Frank H．Wong，“digital processing of SYNTHETIC APERTURE RADAR”，ARTECH HOUSE
【非特許文献５】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のマルチビ−ムＳＡＲにおいて、復元アルゴリズムを単純に用いると、雑音強調が発生し、信号系列に含まれる雑音成分が増幅されるという課題があった。
そこで、復元アルゴリズムによって拡張される信号系列のドップラー周波数帯域幅がＰＲＦの受信装置が有する受信アンテナ本数倍の帯域幅より狭くなるのと引き換えに、雑音強調が低減できる復元アルゴリズムが提案されている（例えば非特許文献２参照）。しかしながら、非特許文献２に開示される手法では、その拡張後のドップラー周波数帯域幅がＰＲＦの奇数倍の帯域幅に限定されるという課題があった。また、正則化最小二乗法の適用についても触れられていない。【０００５】
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、レーダ装置が有する受信アンテナの本数以下または信号系列の数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張でき、かつ、雑音強調を低減できるレーダシステムおよびレーダ信号処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るレ−ダシステムは、設定したパルス繰返し周波数で目標の観測を行うレーダ装置と、レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を処理するレーダ信号処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、レーダ信号処理装置は、レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を周波数領域に変換する周波数領域変換部と、周波数領域変換部により周波数領域に変換された複数の信号系列を最小二乗法に基づいて合成する信号復元部と、信号復元部により合成された信号系列を時間領域に戻す時間領域変換部と、時間領域変換部により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像を得る画像再生部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、上記のように構成したので、レーダ装置が有する受信アンテナの本数以下または信号系列の数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張でき、かつ、雑音強調を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダシステムの構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１にレーダ信号処理装置の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るレーダ装置の処理手順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に係るレーダ信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の構成を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るレーダ装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２に係るレーダ信号処理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
実施の形態１では、受信アンテナ本数倍のＰＲＦの帯域幅よりも復元処理によって拡張される信号系列のドップラー周波数帯域幅を小さくすることによって、復元処理の際の雑音強調を低減するレーダシステム（ＳＡＲシステム）について示す。図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダシステムの構成を示す図である。
レーダシステムは、図１に示すように、レーダ装置１およびレーダ信号処理装置２から構成されている。
【００１０】
レーダ装置１は、プラットフォームに搭載されて合成開口を実現するため一定の速度で動きながら目標の観測を行うものである。このレーダ装置１は、図２に示すように、局部発振器１０１、信号生成部１０２、乗算器１０３、増幅器１０４、切換器１０５、Ｍ台のアンテナ１０６−１〜１０６−Ｍ、Ｍ台の増幅器１０７−１〜１０７−Ｍ、Ｍ台の乗算器１０８−１〜１０８−ＭおよびＭ台のＡ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍから構成されている。
【００１１】
局部発振器１０１は、所定周波数の局部発振信号を出力するものである。
信号生成部１０２は、設定された低いパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）で信号（パルス）を生成するものである。
【００１２】
乗算器１０３は、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、信号生成部１０２により生成された信号をアップコンバートするものである。
増幅器１０４は、乗算器１０３によりアップコンバートされた信号を増幅するものである。
【００１３】
切換器１０５は、増幅器１０４とアンテナ１０６−１との間または増幅器１０７−１とアンテナ１０６−１との間を接続するものである。この切換器１０５は、増幅器１０４とアンテナ１０６−１との間を接続することで、増幅器１０４により増幅された信号をアンテナ１０６−１に出力し、また、増幅器１０７−１とアンテナ１０６−１との間を接続することで、アンテナ１０６−１により受信された信号を増幅器１０７−１に出力する。
【００１４】
アンテナ１０６−１は、切換器１０５を経由して増幅器１０４から出力された信号を外部（目標）に送出し、また、外部からの当該信号に対して反射された信号（エコー）を受信するものである。アンテナ１０６−２〜１０６−Ｍは、外部からのアンテナ１０６−１により送出された信号に対して反射された信号（エコー）を受信するものである。
【００１５】
増幅器１０７−１は、アンテナ１０６−１により受信され、切換器１０５を経由して出力された信号を増幅するものである。増幅器１０７−２〜１０７−Ｍは、アンテナ１０６−２〜１０６−Ｍにより受信された信号を増幅するものである。
乗算器１０８−１〜１０８−Ｍは、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、増幅器１０７−１〜１０７−Ｍにより増幅された信号をダウンコンバートするものである。
【００１６】
Ａ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍは、乗算器１０８−１〜１０８−Ｍによりダウンコンバートされた信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことで、デジタル化するものである。
このＡ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍによりデジタル化された低いＰＲＦでの複数の信号系列は生データ１１−１〜１１−Ｍとしてレーダ信号処理装置２に出力される。
【００１７】
レーダ信号処理装置２は、レーダ装置１により得られた生データ１１−１〜１１−Ｍ（観測結果を示す複数の信号系列）を処理するものである。このレーダ信号処理装置２は、図３に示すように、Ｍ台の周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍ、信号復元部２０２、時間領域変換部２０３および画像再生部２０４から構成されている。
【００１８】
周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍは、レーダ装置１により得られた生データ１１−１〜１１−Ｍをドップラー周波数領域に変換するものである。なおこの際、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍは、ヒット方向のフ−リエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により周波数領域変換を行うようにしてもよいし、その他の手法を用いてもよい。
【００１９】
信号復元部２０２は、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍによりドップラー周波数領域に変換された生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍを、最小二乗法に基づく復元アルゴリズムにより合成するものである。なおこの際、信号復元部２０２は、受信アンテナ本数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に合成後の信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張するよう合成を行う。
【００２０】
時間領域変換部２０３は、信号復元部２０２により合成された信号系列を時間領域に戻すものである。なおこの際、時間領域変換部２０３は、ヒット方向の逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域に戻す。
【００２１】
画像再生部２０４は、時間領域変換部２０３により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像１２を得るものである。
【００２２】
次に、上記のように構成されたレーダシステムの処理手順について、図４，５を参照しながら説明する。まず、レーダ装置１の処理手順について説明する。なお、レーダ装置１は合成開口を実現するため、一定の速度で動いているものとする。
図４に示すように、レーダ装置１の送信動作では、まず、信号生成部１０２は、低いパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）で信号（パルス）を生成する（ステップＳＴ４０１）。
【００２３】
次いで、乗算器１０３は、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、信号生成部１０２により生成された信号をアップコンバートする（ステップＳＴ４０２）。
次いで、増幅器１０４は、乗算器１０３によりアップコンバートされた信号を増幅する（ステップＳＴ４０３）。
【００２４】
次いで、アンテナ１０６−１は、増幅器１０４により増幅され切換器１０５を経由して出力された信号を外部（目標）に送出する（ステップＳＴ４０４）。
【００２５】
次に、レーダ装置１の受信動作では、まず、アンテナ１０６−１〜１０６−Ｍは、ステップＳＴ４０４において送出した信号に対して反射された信号（エコー）を受信する（ステップＳＴ４０５）。
【００２６】
次いで、増幅器１０７−１は、アンテナ１０６−１により受信され切換器１０５を経由して出力された信号を増幅し、増幅器１０７−２〜１０７−Ｍは、アンテナ１０６−２〜１０６−Ｍにより受信された信号を増幅する（ステップＳＴ４０６）。
次いで、乗算器１０８−１〜１０８−Ｍは、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、増幅器１０７−１〜１０７−Ｍにより増幅された信号をダウンコンバートする（ステップＳＴ４０７）。
【００２７】
次いで、Ａ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍは、乗算器１０８−１〜１０８−Ｍによりダウンコンバートされた信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことで、デジタル化する（ステップＳＴ４０８）。
次いで、Ａ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍは、デジタル化した低いＰＲＦでの複数の信号系列を生データ１１−１〜１１−Ｍとしてレーダ信号処理装置２に出力する（ステップＳＴ４０９）。
【００２８】
次に、レーダ信号処理装置２の処理手順について説明する。なお以下では、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−ＭはＦＦＴを行うものとして説明を行う。
レーダ信号処理装置２の動作では、図５に示すように、まず、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍは、レーダ装置１により得られた生データ１１−１〜１１−Ｍをヒット方向のＦＦＴによりドップラー周波数領域へ変換する（ステップＳＴ５０１）。
【００２９】
次いで、信号復元部２０２は、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍによりドップラー周波数領域に変換された生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍを、最小二乗法に基づく復元アルゴリズムにより合成する（ステップＳＴ５０２）。これにより、エイリアシングのない広帯域信号のスペクトルへと復元する。
【００３０】
ここで、信号復元部２０２が用いる復元アルゴリズムについて説明する。
0005989258.tif 000002
0005989258.tif 000003
【００３１】
0005989258.tif 000004
0005989258.tif 000005
【００３２】
0005989258.tif 000006
0005989258.tif 000007
なお、-1は逆行列を、Hは共役転置行列を表す記号である。
【００３３】
0005989258.tif 000008
【００３４】
0005989258.tif 000009
0005989258.tif 000010
【００３５】
0005989258.tif 000011
0005989258.tif 000012
【００３６】
0005989258.tif 000013
0005989258.tif 000014
【００３７】
0005989258.tif 000015
【００３８】
0005989258.tif 000016
【００３９】
次いで、画像再生部２０４は、時間領域変換部２０３により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像１２を得る（ステップＳＴ５０４）。ここで、画像再生部２０４が用いる画像再生方法としては、非特許文献４，５に開示されるポーラフォーマット法や、チャープスケーリング法、レンジドップラー法、ω−ｋ法などが挙げられる。
【００４０】
以上のように、この実施の形態１によれば、最小二乗法に基づく復元アルゴリズムを用いて復元処理を行うように構成したので、雑音強調を低減して信号系列を復元することできる。また、信号復元部２０２にて、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍによりドップラー周波数領域に変換された生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍの並べ替えを行った後、繰り返し配置を行い、最小二乗法に基づいて合成することで、これまで検討が行われてこなかった、受信アンテナ本数以下の偶数倍（２Ｉ＝Ｌ）のＰＲＦの帯域幅へのドップラー周波数帯域幅の拡張も可能であり、受信アンテナ本数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張できる。
【００４１】
また、フィルタとして正則化最小二乗法に基づく下式（９）を用いることで、より性能の改善を行うことが可能である。
0005989258.tif 000017
なお、αは雑音電力やチャネル数に基づいて与えることが可能である。
【００４２】
0005989258.tif 000018
0005989258.tif 000019
0005989258.tif 000020
【００４３】
実施の形態２．
実施の形態１では、プラットフォームに複数の受信アンテナ１０６−１〜１０６−Ｍを具備することにより複数の生データ１１−１〜１１−Ｍを得て、エイリアシングのない信号系列の復元を行う場合について示した。それに対して実施の形態２では、単一の受信アンテナ１０６を具備したプラットフォームによって、同一の観測対象に対して同一の観測ジオメトリで複数回の観測を行い複数の生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍを得る構成とする。そして、得られた信号系列数倍のＰＲＦの帯域幅よりも復元処理によって拡張される信号系列のドップラー周波数帯域幅を小さくすることによって、復元処理の際の雑音強調を低減するレーダシステム（ＳＡＲシステム）について示す。図６はこの発明の実施の形態２に係るレーダ装置１の構成を示す図である。
【００４４】
図６に示す実施の形態２に係るレーダ装置１は、図２に示す実施の形態１に係るレーダ装置１の複数の受信系統（アンテナ１０６−１〜１０６−Ｍ、増幅器１０７−１〜１０７−Ｍ、乗算器１０８−１〜１０８−ＭおよびＡ／Ｄコンバータ１０９−１〜１０９−Ｍ）を単一の受信系統（アンテナ１０６、増幅器１０７、乗算器１０８およびＡ／Ｄコンバータ１０９）に変更したものである。なお、信号復元部２０２は、信号系列数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に合成後の信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張するよう合成を行う。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
次に、上記のように構成されたレーダシステムの処理手順について、図７，８を参照しながら説明する。まず、レーダ装置１の処理手順について説明する。なお、レーダ装置１は合成開口を実現するため、一定の速度で動いているものとする。
図７に示すように、レーダ装置１の送信動作では、まず、信号生成部１０２は、低いパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ）で信号（パルス）を生成する（ステップＳＴ７０１）。
【００４６】
次いで、乗算器１０３は、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、信号生成部１０２により生成された信号をアップコンバートする（ステップＳＴ７０２）。
次いで、増幅器１０４は、乗算器１０３によりアップコンバートされた信号を増幅する（ステップＳＴ７０３）。
【００４７】
次いで、アンテナ１０６は、増幅器１０４により増幅され切換器１０５を経由して出力された信号を外部（目標）に送出する（ステップＳＴ７０４）。
【００４８】
次に、レーダ装置１の受信動作では、まず、アンテナ１０６は、ステップＳＴ７０４において送出した信号に対して反射された信号（エコー）を受信する（ステップＳＴ７０５）。
【００４９】
次いで、増幅器１０７は、アンテナ１０６により受信され切換器１０５を経由して出力された信号を増幅する（ステップＳＴ７０６）。
次いで、乗算器１０８は、局部発振器１０１から出力された局部発振信号を用いて、増幅器１０７により増幅された信号をダウンコンバートする（ステップＳＴ７０７）。
【００５０】
次いで、Ａ／Ｄコンバータ１０９は、乗算器１０８によりダウンコンバートされた信号に対してＡ／Ｄ変換を行うことで、デジタル化する（ステップＳＴ７０８）。
次いで、Ａ／Ｄコンバータ１０９は、デジタル化した低いＰＲＦでの信号系列を生データ１１−ｍ（ｍ＝１，２，・・・，Ｍ）としてレーダ信号処理装置２に出力する（ステップＳＴ７０９）。
【００５１】
次いで、レーダ装置１は、Ｍ回観測を行ったかを判定する（ステップＳＴ７１０）。このステップＳＴ７１０においてＭ回観測を行っていないと判定した場合、シーケンスはステップＳＴ７０１に戻る。そして、一連の観測（ステップＳＴ７０１〜７０９までの処理）を同一の観測対象に対して同一の観測ジオメトリでＭ回繰り返すことで、複数の生データ１１−１〜１１−Ｍを得る。
【００５２】
次に、レーダ信号処理装置２の処理手順について説明する。なお以下では、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−ＭはＦＦＴを行うものとして説明を行う。
レーダ信号処理装置２の動作では、図８に示すように、まず、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍは、レーダ装置１により得られた生データ１１−１〜１１−Ｍをヒット方向のＦＦＴによりドップラー周波数領域へ変換する（ステップＳＴ８０１）。
【００５３】
次いで、信号復元部２０２は、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍによりドップラー周波数領域に変換された生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍを、最小二乗法に基づく復元アルゴリズムにより合成する（ステップＳＴ８０２）。これにより、エイリアシングのない広帯域信号のスペクトルへと復元する。
【００５４】
ここで、信号復元部２０２が用いる復元アルゴリズムについて説明する。
0005989258.tif 000021
0005989258.tif 000022
【００５５】
0005989258.tif 000023
0005989258.tif 000024
【００５６】
0005989258.tif 000025
0005989258.tif 000026
なお、-1は逆行列を、Hは共役転置行列を表す記号である。
【００５７】
0005989258.tif 000027
【００５８】
0005989258.tif 000028
0005989258.tif 000029
0005989258.tif 000030
【００５９】
0005989258.tif 000031
0005989258.tif 000032
【００６０】
0005989258.tif 000033
0005989258.tif 000034
0005989258.tif 000035
【００６１】
0005989258.tif 000036
【００６２】
0005989258.tif 000037
【００６３】
次いで、画像再生部２０４は、時間領域変換部２０３により時間領域に戻された信号系列に対して画像再生を行うことで、再生画像１２を得る（ステップＳＴ８０４）。ここで、画像再生部２０４が用いる画像再生方法としては、非特許文献４，５に開示されるポーラフォーマット法や、チャープスケーリング法、レンジドップラー法、ω−ｋ法などが挙げられる。
【００６４】
以上のように、この実施の形態２によれば、最小二乗法に基づく復元アルゴリズムを用いて復元処理を行うように構成したので、雑音強調を低減して信号系列を復元することできる。また、信号復元部２０２にて、周波数領域変換部２０１−１〜２０１−Ｍによりドップラー周波数領域に変換された生データ（信号系列）１１−１〜１１−Ｍの並べ替えを行った後、繰り返し配置を行い、最小二乗法に基づいて合成することで、これまで検討が行われてこなかった、生データ１１−１〜１１−Ｍの数以下の偶数倍（２Ｉ＝Ｌ）のＰＲＦの帯域幅へのドップラー周波数帯域幅の拡張も可能であり、生データ１１−１〜１１−Ｍの数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張できる。
【００６５】
また、フィルタとして正則化最小二乗法に基づく下式（２０）を用いることで、より性能の改善を行うことが可能である。
0005989258.tif 000038
なお、αは雑音電力やチャネル数に基づいて与えることが可能である。
【００６６】
0005989258.tif 000039
0005989258.tif 000040
0005989258.tif 000041
【００６７】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明に係るレーダシステムは、レーダ装置が有する受信アンテナの本数以下または信号系列の数以下の任意の整数倍のＰＲＦの帯域幅に信号系列のドップラー周波数帯域幅を拡張でき、かつ、雑音強調を低減できるため、設定したパルス繰返し周波数で目標の観測を行うレーダ装置と、レーダ装置による観測結果を示す複数の信号系列を処理するレーダ信号処理装置とを備えたレーダシステム等に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００６９】
１  レーダ装置、２  レーダ信号処理装置、１１−１〜１１−Ｍ  生データ、１２  再生画像、１０１  局部発振器、１０２  信号生成部、１０３  乗算器、１０４  増幅器、１０５  切換器、１０６，１０６−１〜１０６−Ｍ  アンテナ、１０７，１０７−１〜１０７−Ｍ  増幅器、１０８，１０８−１〜１０８−Ｍ  乗算器、１０９，１０９−１〜１０９−Ｍ  Ａ／Ｄコンバータ、２０１−１〜２０１−Ｍ  周波数領域変換部、２０２  信号復元部、２０３  時間領域変換部、２０４  画像再生部。
【図１】
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【図２】
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【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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