JP3360562B2 - 補償回路、補償方法およびレーダ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、移動目標とレー
ダ装置との間の相対位置関係の変化に基づく反射信号の
変化、及び送信周波数の変化に基づく反射信号の変化を
補償する補償回路およびこの補償回路を有するレーダ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のレーダ装置は、一般に高
分解能レーダ装置と呼ばれ、例えば、Donald R. Wehne
r,■■High Resolution Radar■■,Artech House,INC.1
987,pp273-339に記載されているISAR(Inverse Syntheti
c Aperture Radar)、及び、特開平７−９２２５７号に
記載のものがある。

【０００３】図１７は、上記文献に従って構成したレー
ダ装置のブロック構成図である。図において、１は送信
機、２は送受切換器、３は送受信アンテナ、４は受信
機、５はレンジ圧縮手段、６はレンジ補償回路、７は位
相補償回路、８はクロスレンジ圧縮手段、９はモニタ・
テレビ（以下、モニタＴＶと呼ぶ）である。

【０００４】図１８は、図１７のレーダ装置のブロック
構成図におけるレンジ補償回路６の内容を記した構成図
である。図において、５０１はレンジ追尾手段、５０２
は振幅最大レンジビン検出回路、５０３は平滑化回路、
５０４はレンジ補償量算出手段、５０５レンジ補償手段
である。６は図１７のそれと同一である。

【０００５】図１９は、図１７のレーダ装置のブロック
構成図における位相補償回路７の内容を記した構成図で
ある。図において、５０６は注目レンジビン決定手段、
５０７は区分周波数分析手段、５０８はドップラー追尾
手段、５０９は振幅最大周波数検出回路、５１０は位相
補償量算出手段、５１１は位相補償手段である。７は図
１７のそれと、５０３は図１８のそれと、それぞれ同一
である。

【０００６】図２０は、回転運動を行なう目標を観測す
るジオメトリである。図において、５２０は目標、５２
１はレーダ装置である。図２１は、図２０のジオメトリ
で観測した結果得られたＩＳＡＲ画像の一例である。図
において、５２２は目標のＩＳＡＲ画像である。

【０００７】図２２は、並進運動を行なう目標を観測す
るジオメトリである。図において、５２０、５２１は、
図２０のそれと、それぞれ同一である。図２３は、レン
ジプロフィールのヒストリの最大振幅検出結果の一例で
ある。図２４は、レンジ補償処理を施した後のレンジプ
ロフィールにおける最大振幅検出結果のヒストリの一例
である。

【０００８】図２５は、区分周波数分析手段５０７の処
理内容を説明する図である。図において、５３０は、注
目レンジビンの受信信号列、５３１は、区分周波数分布
のヒストリである。図２６は、区分周波数分布のヒスト
リの最大振幅検出結果の一例である。

【０００９】次に、図１７、１８、１９、２０、２１、
２２、２３、２４、２５、２６を用いて、上記従来のレ
ーダ装置の動作原理について説明する。まず、ＩＳＡＲ
の画像再生の原理について説明する。図２０に示す通
り、ｘ−ｙ平面の原点に設置されたレーダ装置５２１
で、レンジｒ０の点ｏを通り紙面に垂直な軸を中心に角
速度ωで半時計周りで回転する目標５２０を観測するジ
オメトリを考える。まず、送信機１では、時間とともに
周波数が変化する信号（チャープ信号）に変調された高
周波パルスを発生し、送受切換器２を介して送受信アン
テナ３に供給する。送受信アンテナ３は、供給された高
周波パルスを送信する。

【００１０】送信した高周波パルスは目標５２０で反射
され、この反射された信号（エコー）は、送受信アンテ
ナ３に入り、送受切換器２を介して受信機４で復調され
る。受信機４で復調された信号は、送信信号の瞬時周波
数に対しレーダ装置５２１と目標５２０の間の電波伝搬
の往復に要する時間分遅延したものであるから、レンジ
圧縮手段５において、送信信号ｓ（ｔ）を用いて受信信
号ｒ（ｔ）にマッチドフィルターをかけること、すなわ
ち、式（１）に示すように、送信信号ｓ（ｔ）の共役信
号ｓ*（ｔ）と受信信号ｒ（ｔ）とのコンボリューショ
ンを求めることにより、遅延に相当した時間にインパル
スｖ（ｔ）（以下では、レンジプロフィールと呼ぶ。）
を得ることができる。このことにより、レンジ分解能が
向上する。

【００１１】

【数１】

【００１２】レーダが送信を繰り返すごとに上記レンジ
圧縮された信号が得られるから、レーダの送信ごと、即
ちヒットごとにレンジ圧縮された信号をまとめることに
より、レンジｒとヒットｈを軸とする二次元複素信号ｖ
（ｈ、ｒ）（以下では、レンジプロフィールのヒストリ
と呼ぶ。）が得られる。尚、レンジｒと時間ｔの間に
は、ｒ＝（Δｒ／Δｔ）・ｔなる関係がある。ここで、
Δｔはサンプリング間隔（＝１／Ｂ、Ｂは送信帯域）、
Δｒはレンジ分解能（＝Ｃ／２Ｂ、Ｃは光速）である。

【００１３】目標５２０が図２２に示すような運動、す
なわち並進運動を行なう場合には、レーダ装置５２１か
ら目標５２０までの距離の変化の影響を補償することに
より、並進運動を行なう目標５２０を、等価的に、図２
０に示すような回転運動を行なう目標５２０とみなすこ
とができる。この点については、後で述べる。レーダ５
２１と目標５２０の間の距離の変化を補償するレンジ補
償回路６、位相補償回路７の動作は後述することにし、
以下では、目標５２０が回転運動を行なうもの、もしく
は、なんらかの方法で、レーダ装置５２１から目標５２
０までの距離の変化の影響を補償されたものとする。

【００１４】クロスレンジ圧縮手段８では、レンジプロ
フィールのヒストリｖ（ｈ、ｒ）を、式（２）に従っ
て、各レンジごとに、ヒット方向にフーリエ変換するこ
とにより、レンジ、クロスレンジの両方について圧縮さ
れた複素信号ｕ（ｃ、ｒ）を得る。ここに、ｃはクロス
レンジ（方位）方向を示す。

【００１５】

【数２】

【００１６】上式で、ｈｎｕｍはヒット数、ｒｎｕｍは
レンジビン数である。この処理は、クロスレンジ方向の
分解能を改善する効果がある。以下、この原理を説明す
る。

【００１７】図２０に示す運動を行なう目標上のある部
位（例えば点ａ）で反射した信号のドップラー周波数ｆ
ｄは次の式で表される。

【００１８】

【数３】

【００１９】ここに、λは送信波長、Ｌは反射を生じた
部位の回転半径、θは観測の基準となるＬＯＳ（Ｌｉｎ
ｅ Ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）を基準としたときの目標物の角
度を示している。目標５２０が図２２に示すような並進
運動を行なう場合には、上述の角度θはｔ＝ｔ０〜ｔ２
に変わるにつれて変化することになる。このことから、
レーダ装置５２１から目標５２０までの距離の変化の影
響を補償すれば、並進運動を行なう目標５２０を、等価
的に角度θが変化する回転運動を行なう目標５２０とみ
なすことができることがわかる。また、式（３）によ
り、同じ角度θ上の点では、回転軸からの距離Ｌに比例
して、目標上のそれぞれの部位からの反射信号のドップ
ラー周波数が変わるといつ特性を有する。

【００２０】レンジ圧縮手段５とクロスレンジ圧縮手段
８により、レンジ方向、クロスレンジ方向の両方につい
て分解能が向上した複素信号ｕ（ｃ、ｒ）は、その絶対
値が目標のレーダ反射断面積に対応するから、モニタＴ
Ｖ９上のレンジｒ、クロスレンジｃの二次元平面にｕ
（ｃ、ｒ）の絶対値またはその二乗に応じた輝度で表示
を行なうことにより、図２１に示すような、レンジとク
ロスレンジの両方について高分解能化された目標のＩＳ
ＡＲ画像５２２を表示することができる。ここで、画像
５２２上で、例えばａ点は、目標上で、レーダに近い位
置にあるので、レンジが小さく、かつ、回転運動により
レーダから遠ざかる運動をしているのでドップラー周波
数が小さくなっている。

【００２１】次に、上記説明で省略した、目標の並進運
動の影響を補償する処理について説明する。観測時間内
の、ｔ０、ｔ１、ｔ２という時間において、並進運動に
より、図２２のように位置が変化する目標５２０のＩＳ
ＡＲ画像を生成する場合、各ヒットごとに得られたレン
ジプロフィールのヒストリｖ（ｈ，ｒ）をそのままヒッ
ト方向にフーリエ変換するだけでは、目標上の各点（例
えば点ａ）が観測時間中にレンジ方向に移動するため、
レンジ、クロスレンジ方向にきちんと圧縮されず、結果
として画像にぼけが生じてしまうのは、式（２）におい
て、各レンジごとにフーリエ変換を行なうというその処
理内容より明らかである。従って、ぼけのない鮮明な画
像を得るためには、目標上の各々の点を観測時間中、同
一レンジビン内に固定するための補償処理を必要とす
る。この処理をレンジ補償処理と呼ぶ。

【００２２】レンジ補償処理を行なうレンジ補償処理回
路６の処理内容について説明する。目標が図２２に示す
運動を行う場合について考える。ここで、電波の反射を
する点は、図中ａ、ｂ、ｃの三点のみとし、このうち、
ｂ点とｃ点は常に同じレンジビンにあるものとする。ま
ず、レンジ追尾手段５０１によりレンジ追尾を行なう。
レンジ追尾手段５０１の中の振幅最大レンジビン検出回
路５０２では、各ヒットごとに、レンジプロフィールの
振幅が最大となるレンジビンを検出する。その結果の例
を図２３に示す。同図で横軸はヒット、縦軸はレンジで
あり、図中太実線で示した部分が、各ヒットのレンジプ
ロフィールで振幅が最大となるレンジビンを示している
ものとする。ａ、ｂ、ｃは同一目標上の点であり、実際
は、図中の点線に示されるように、同じ変化率でレンジ
が変化しているはずであるが、見込み角の変化に従う各
点のレーダ断面積の変化や、同一レンジビン内に複数の
反射点が存在する場合の干渉などの影響で、観測時間中
に各点の存在するレンジビンの振幅が変動するため、振
幅最大レンジビンの位置の変化に不連続な部分が発生す
る。

【００２３】この振幅最大レンジビンの位置の時間変化
に対して平滑化回路５０３では、例えば最小二乗法など
を用いて平滑化する。具体的には、平滑化回路５０３
は、図２３における一点鎖線で示すような平滑化直線を
得る。そして、得られた平滑化直線の傾きを示すシフト
量ｓを算出する。そして、得られたシフト量をレンジ補
償算出手段５０４に対して通知する。レンジ補償量算出
手段５０４では、レンジ追尾手段５０１の平滑化回路５
０３で得られたシフト量から、各ヒットにおけるレンジ
補償量ｓｆ（ｈ）を式（４）により得る。

【００２４】

【数４】

【００２５】レンジ補償手段５０５では、式（４）で得
られたレンジ補償量ｓｆ（ｈ）を用いて、各ヒットｈに
おけるレンジプロフィールのヒストリｖ（ｈ、ｒ）をレ
ンジ方向に補償し、レンジ補償後のレンジプロフィール
のヒストリｖ２（ｈ、ｒ）を得る。レンジ補償後のレン
ジプロフィールのヒストリｖ２（ｈ、ｒ）で、各ヒット
ごとに、レンジプロフィールの振幅が最大となるレンジ
ビンを検出した結果は、図２４に示すようにそれぞれの
点の反射信号が同一レンジビンに並ぶ。

【００２６】上記レンジ補償処理により、観測時間中の
各点のレンジビンを超えた距離変化については除去する
ことができたが、レンジビン内の距離変化については除
去できていない。一般に、目標が加速運動、旋回運動を
する時は勿論の事、等速直線運動を行なう場合でも、進
行方向がＬＯＳ軸に沿った方向で無い限り、その距離変
化は、線形な成分に加えて、非線形な加速度成分も含
む。このうちの加速度成分の影響で、各点よりの反射信
号のドップラー周波数（クロスレンジ）に広がりが生じ
るため、結果として生成した画像がクロスレンジ方向に
ぼけてしまう。上記加速度成分を除去するための補償処
理が位相補償処理である。

【００２７】以下では、この位相補償処理を行なう位相
補償回路７の処理内容について説明する。並進運動に伴
う上記加速度成分は、すべてのレンジビンに対してほぼ
等しく加わるため、ある一つのレンジビンに着目して、
そのレンジビンに加わる加速度成分を推定し、その推定
結果を用いて、すべてのレンジビンの位相補償を行な
う。

【００２８】注目レンジビン決定手段５０６では、レン
ジ補償後のレンジプロフィールｖ２（ｈ、ｒ）の各レン
ジｒにおける平均電力を算出し、その値を最大とするレ
ンジビンを注目レンジビンとして、そのレンジビンの受
信信号列ｗ（ｈ）を出力する。例えば図２２のジオメト
リの例では、点ｂ、ｃを含むレンジビンが注目レンジビ
ンとして選択されたものとする。

【００２９】区分周波数分析手段５０７では、式（５）
に従い、図２５に示した注目レンジビンの受信信号列ｗ
（ｈ）５３０を長さΔｈで区分フーリエ変換して周波数
分布のヒストリｆｓ（ｈ’，ｆ）５３１を求める。

【００３０】

【数５】

【００３１】ドップラー追尾手段５０８では、得られた
周波数分布のヒストリｆｓ（ｈ’，ｆ）の追尾を行な
う。まず、振幅最大周波数検出回路５０９では、各ヒッ
トｈ’ごとに、周波数分布の振幅が最大となるドップラ
ービンを検出する。その結果の例を図２６に示す。同図
で横軸はヒット、縦軸はドップラービンであり、図中太
実線で示した部分が、各ヒットの周波数分布で振幅が最
大となるドップラーを示しているものとする。見込み角
の変化に従うレーダ断面積の変化のため、振幅最大周波
数の位置が変動すること、および、周波数の折り返しの
影響で、その位置の変化に不連続な部分が発生する。

【００３２】これに対し、レンジ追尾手段５０１と同
様、平滑化回路５０３により平滑化を行なうことにより
図２６に一点鎖線で示すような平滑化直線を得る。そし
て、得られた平滑化直線の傾きを示すシフト量ｓを位相
補償量算出手段５１０に対して通知する。位相補償量算
出手段５１０では、式（６）に従い、位相補償量ｐｈ
（ｈ）を計算する。

【００３３】

【数６】

【００３４】位相補償手段５１１では、位相補償量算出
手段５１０で得られた位相補償量ｐｈ（ｈ）を用いて、
式（７）により、レンジ補償後のレンジプロフィールの
ヒストリｖ２（ｈ、ｒ）の位相補償を行ない、最終的な
レンジプロフィールのヒストリｖＬ（ｈ、ｒ）を得る。

【００３５】

【数７】

【００３６】以上の処理を経る事により、並進運動を行
なう目標に関して、目標上の各点のレンジビンを超える
移動、位相の二次の変動を補償することができるため、
並進運動を伴わず、回転運動のみを行なう目標と同様に
鮮明な高分解能画像が得られる。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のレ
ーダ装置では、レーダ断面積の角度特性や干渉の影響の
ために各ヒットにおけるレンジプロフィールの最大点が
急に移動するという現象が起こった場合には、単純に平
滑を行うと図２３の一点鎖線に示すように実際の目標の
距離の時間変化を表す直線とは傾きの異なった平滑化直
線を得ることになる。したがって、得られた平滑化直線
によって得られるシフト量を基にレンジ補償を行った場
合には、レンジ補償量に誤差が生じて、再生画像がぼけ
るという問題が有った。

【００３８】また、区分周波数分析の結果得られた周波
数分布のヒストリにおいて、各ヒットにおける振幅最大
周波数がレーダ断面積の角度特性や周波数の折り返しの
影響で急に移動するという現象が起こった場合には、単
純に平滑を行うと図２６の一点鎖線に示すように実際の
目標上の各点のドップラー周波数の時間変化を表す直線
とは傾きの異なった平滑化直線を得ることになる。した
がって、得られた平滑化直線によって得られるシフト量
を基に位相補償を行った場合には、位相補償量に誤差が
生じて、再生画像がぼけるという問題が有った。

【００３９】また、雑音が多い環境では、レンジ追尾に
おける振幅最大レンジビン、ドップラー追尾における、
振幅最大ドップラービンとして、雑音により振幅が大き
くなったセルを選択してしまう場合がある。この場合に
は、雑音部分のセルの影響によって平滑化直線が実際の
目標の距離の時間変化を表す直線又は実際の目標上の各
点のドップラー周波数の時間変化を表す直線とは異なっ
た傾きをもつことになる。このような平滑化直線を用い
てレンジ補償又は位相補償を行うと、当該各補償量に誤
差が生じて、再生画像がぼけるという問題点があった。

【００４０】また、目標の加速度運動成分が大きく、レ
ンジプロフィールのヒストリ、もしくは、区分周波数分
布のヒストリにおける振幅最大点のビンの移動が、時間
に対して非線形になる場合に、非線形変動成分まで含め
て追尾を行なうことができないため、この影響で再生画
像がぼけるという問題点が有った。

【００４１】また、ドップラー追尾において、区分周波
数分析の点数を少なくすると、ドップラー周波数の分解
能が劣化するため、これに基づく追尾誤差が発生する、
区分周波数分析の点数を多くすると、ドップラーの分解
能は向上するものの、時間の分解能が劣化するため、信
号のチャープ成分によりドップラーが広がって、これに
基づく追尾誤差が発生するという理由で、追尾誤差が発
生し、結果として、再生画像がぼけるという問題点が有
った。

【００４２】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたもので、目標の移動に伴い目標のレンジが変
化する場合であってもレンジ追尾誤差を押さえてレンジ
追尾を行なうこと、又は目標の移動に伴い反射波のドッ
プラー周波数が変化する場合であっても追尾誤差を抑え
てドップラー追尾を行うことを共通の目的としている。

【００４３】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる補償回
路は、移動する目標に対して電波を送信し、前記目標か
らの反射波を受信して前記目標の画像を得るため、前記
目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化を補償する補
償回路であって、前記反射波の受信信号列を基に、移動
に伴う前記目標のレンジの変化を示す原画像を作成する
原画像作成手段と、前記原画像作成手段により作成され
た原画像に二次元フーリエ変換処理を施すことにより、
前記目標のレンジの変化に対応した線を有する二次元フ
ーリエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成
手段と、前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレ
ンジの変化に対応した線を特定するために前記二次元フ
ーリエ変換画像上に設けられた複数の線について、当該
線上に位置する複数の画素の値を積分する積分値算出手
段と、前記積分値算出手段により前記複数の線に対応し
て算出された積分値に基づいて、移動に伴う前記目標の
レンジの変化量を推定する変化量推定手段と、前記変化
量推定手段によって推定したレンジの変化量に応じて、
前記受信信号列のレンジ補償を行うレンジ補償手段とを
有するものである。

【００４４】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償回路であって、
前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
成する原画像作成手段と、前記原画像作成手段により作
成された原画像に二次元フーリエ変換処理を施すことに
より、前記反射波のドップラー周波数の変化に対応した
線を有する二次元フーリエ変換画像を作成する二次元フ
ーリエ変換画像作成手段と、前記二次元フーリエ変換画
像上の前記反射波のドップラー周波数の変化に対応した
線を特定するために前記二次元フーリエ変換画像上に設
けられた複数の線について、当該線上に位置する複数の
画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分値算出
手段により前記複数の線に対応して算出された積分値に
基づいて、前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラ
ー周波数の変化量を推定する変化量推定手段と、前記変
化量推定手段によって推定したドップラー周波数の変化
量に応じて、前記受信信号列の位相補償を行う位相補償
手段とを有するものである。

【００４５】また、前記変化量推定手段が、前記複数の
線に対応して算出された積分値に基づき、前記二次元フ
ーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に対応した
線を特定するのに適した線を決定し、この決定した線の
特徴量によって前記変化量を推定するものである。

【００４６】さらに、前記変化量推定手段が、前記複数
の線に対応して算出された積分値に基づき、前記二次元
フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラー周波数の
変化に対応した線を特定するのに適した線を決定し、こ
の決定した線の特徴量によって前記変化量を推定するも
のである。

【００４７】さらにまた、前記複数の線とは、前記二次
元フーリエ変換画像上の所定の点を通過する互いに傾き
が異なった複数の直線であり、前記線の特徴量とは、前
記直線の傾きであることを特徴とするものである。

【００４８】また、前記二次元フーリエ変換画像内の各
画素の値を正規化した正規化画像を作成する画像正規化
手段とを有し、前記積分値算出手段は、前記正規化画像
上に設けられた複数の線について、当該線上に位置する
複数の画素の値を積分するものである。

【００４９】さらに、前記二次元フーリエ変換画像を複
数枚つなげて複合画像を作成する複合画像作成手段とを
有し、前記積分値算出手段は、前記複合画像上に設けら
れた複数の線について、当該線上に位置する複数の画素
の値を積分するものである。

【００５０】さらにまた、前記二次元フーリエ変換画像
内の第１の領域の重みを前記二次元フーリエ変換画像内
の第２の領域の重みよりも大きく設定した重み付き画像
を作成する画像重み付け手段とを有し、前記積分値算出
手段は、前記画像重み付き画像上に設けられた複数の線
について、当該線上に位置する複数の画素の値を積分す
るものである。

【００５１】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記目
標のレンジの変化を補償する補償回路であって、前記反
射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標のレンジ
の変化を示す原画像を作成する原画像作成手段と、前記
原画像を複数の補正量によって補正することにより複数
の補正画像を作成する補正手段と、前記補正手段によっ
て補正された複数の補正画像に二次元フーリエ変換処理
を施すことにより、前記目標のレンジの変化に対応した
線を有する複数の二次元フーリエ変換画像を作成する二
次元フーリエ変換画像作成手段と、前記複数の二次元フ
ーリエ変換画像について、当該二次元フーリエ変換画像
内の所定の位置にある複数の画素の値を積分する積分値
算出手段と、前記積分値算出手段によって前記複数の二
次元フーリエ変換画像に対応して算出された積分値に基
づいて、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化
量を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手段に
よって推定されたレンジの変化量に応じて、前記受信信
号列のレンジ補償を行うレンジ補償手段とを有するもの
である。

【００５２】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記反
射波の位相の変化を補償する補償回路であって、前記反
射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う前記反
射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作成する
原画像作成手段と、前記原画像を複数の補正量によって
補正することにより複数の補正画像を作成する補正手段
と、前記補正手段によって補正された複数の補正画像に
二次元フーリエ変換処理を施し、前記反射波のドップラ
ー周波数の変化に対応した線を有する複数の二次元フー
リエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手
段と、前記複数の二次元フーリエ変換画像について、当
該二次元フーリエ変換画像内の所定の位置にある複数の
画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分値算出
手段によって前記複数の二次元フーリエ変換画像に対応
して算出された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴
う前記反射波のドップラー周波数の変化量を推定する変
化量推定手段と、前記変化量推定手段によって推定され
たドップラー周波数の変化量に応じて、前記受信信号列
の位相補償を行う位相補償手段とを有するものである。

【００５３】また、前記積分値算出手段が、前記二次元
フーリエ変換画像内の一点を通りｙ軸に略平行な直線上
に存在する複数の画素の値を積分するものである。

【００５４】さらに、前記変化量推定手段が、前記複数
の二次元フーリエ変換画像に対応して算出された積分値
の中から値の大きい積分値を決定し、当該決定された積
分値に対応した補正量により前記目標の移動に伴う前記
変化量を推定するものである。

【００５５】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記目
標のレンジの変化を補償する補償方法であって、前記反
射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標のレンジ
の変化を示す原画像を作成する原画像作成ステップと、
前記原画像作成ステップにおいて作成された原画像に二
次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレ
ンジの変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画
像を作成する二次元フーリエ変換画像作成ステップと、
前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変
化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変
換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に位
置する複数の画素の値を積分する積分値算出ステップ
と、前記積分値算出ステップにより前記複数の線に対応
して算出された積分値に基づいて、移動に伴う前記目標
のレンジの変化量を推定する変化量推定ステップと、前
記変化量推定ステップにおいて推定されたレンジの変化
量に応じて、前記受信信号列のレンジ補償を行うレンジ
補償ステップとを有するものである。

【００５６】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償方法であって、
前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
成する原画像作成ステップと、前記原画像作成ステップ
において作成された原画像に二次元フーリエ変換処理を
施すことにより、前記反射波のドップラー周波数の変化
に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像を作成す
る二次元フーリエ変換画像作成ステップと、前記二次元
フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラー周波数の
変化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ
変換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に
位置する複数の画素の値を積分する積分値算出ステップ
と、前記積分値算出ステップにおいて前記複数の線に対
応して算出された積分値に基づいて、前記目標の移動に
伴う前記反射波のドップラー周波数の変化量を推定する
変化量推定ステップと、前記変化量推定ステップにおい
て推定されたドップラー周波数の変換量に応じて、前記
受信信号列の位相補償を行う位相補償ステップとを有す
るものである。

【００５７】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償方法であって、
前記反射波の受信信号列の内、、注目するレンジビンの
信号列を抽出する信号列抽出ステップと、前記信号列抽
出ステップにおいて抽出されたレンジビンの信号列につ
いて、所定の画素数分の信号列毎に周波数分析を行う第
１周波数分析ステップと、前記目標の移動に伴う前記反
射波のドップラー周波数の変化に応じて、前記第１周波
数分析ステップにおける周波数分析によって得られた信
号列の位相補償量を算出する第１位相補償量算出ステッ
プと、前記第１位相補償量算出ステップにおいて算出さ
れた位相補償量に応じて、前記第１周波数分析ステップ
における周波数分析によって得られた信号列を位相補償
する第１位相補償ステップと、前記第１位相補償ステッ
プにおいて位相補償された信号列について、前記第１周
波数分析ステップにおける画素数とは異なる画素数分の
信号列毎に周波数分析を行う第２周波数分析ステップ
と、前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波
数の変化に応じて、前記第２周波数分析ステップにおけ
る周波数分析によって得られた信号列の位相補償量を算
出する第２位相補償量算出ステップと、前記第１位相補
償量算出ステップおよび前記第２位相補償量算出ステッ
プにおいて算出された位相補償量を加算する加算ステッ
プと、前記加算ステップにおいて加算された位相補償量
に応じて前記注目するレンジビンの信号列を位相補償す
る第２位相補償ステップとを有するものである。

【００５８】この発明にかかるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信した反射波か
ら得られた受信信号列をレンジ圧縮するレンジ圧縮手段
と、前記レンジ圧縮手段においてレンジ圧縮された受信
信号列を基に、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジ
方向の変化の様子を示す原画像を作成する原画像作成手
段と、前記原画像作成手段により作成された原画像に二
次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレ
ンジの変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画
像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、前記
二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に
対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変換画
像上に設けられた複数の線について、当該線上に位置す
る複数の画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積
分値算出手段により前記複数の線に対応して算出された
積分値に基づいて、前記目標の移動に伴う前記目標のレ
ンジの変化量を推定する変化量推定手段と、前記変化量
推定手段によって推定されたレンジの変化量に応じて、
前記レンジ圧縮手段によってレンジ圧縮された受信信号
列のレンジ補償を行うレンジ補償手段と、前記レンジ補
償手段によりレンジ補償がなされた信号列の中から、注
目するレンジビンの信号列を抽出する信号列抽出手段
と、前記信号列抽出手段において抽出された信号列をク
ロスレンジ圧縮するクロスレンジ圧縮手段とを有するも
のである。

【００５９】この発明にかかるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信された反射波
から得られた受信信号列をレンジ圧縮するレンジ圧縮手
段と、前記レンジ圧縮手段によりレンジ圧縮された受信
信号列の内、注目するレンジビンの信号列を抽出する信
号列抽出手段と、前記信号列抽出ステップにより抽出さ
れた信号列に基づき、前記目標の移動に伴う前記反射波
のドップラー周波数の変化を示す原画像を作成する原画
像作成手段と、前記原画像作成手段により作成された原
画像に二次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記
反射波のドップラー周波数の変化に対応した線を有する
二次元フーリエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換
画像作成手段と、前記二次元フーリエ変換画像上の前記
反射波のドップラー周波数の変化に対応した線を特定す
るために前記二次元フーリエ変換画像上に設けられた複
数の線について、当該線上に位置する複数の画素の値を
積分する積分値算出手段と、前記積分値算出手段により
前記複数の線に対応して算出された積分値に基づいて、
前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波数の
変化量を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手
段によって推定されたドップラー周波数の変化量に応じ
て、前記信号列抽出手段により抽出された信号列の位相
補償を行う位相補償手段と、前記位相補償手段により位
相補償された信号列をクロスレンジ圧縮するクロスレン
ジ圧縮手段とを有するものである。

【００６０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この実施の形態におけるレーダ装置は、
レンジ補償量算出手段５０４において適切なレンジ補償
量を算出するために二次元ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒ
ｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いるものである。図１
は、この実施の形態におけるレンジ追尾手段５０１の内
部構成を示すブロック図である。この実施の形態におけ
るレーダ装置は、レンジ追尾手段５０１内の構成および
処理が従来と異なっており、その他の点については同様
であるので説明は省略する。

【００６１】図において、１１１はレンジ圧縮手段５の
出力側に設けられている振幅検出手段であり、１１２は
振幅検出手段１１１の出力側に設けられた二次元ＦＦＴ
手段であり、１１３は二次元ＦＦＴ手段１１２の出力側
に設けられた画像シフト手段である。１１４は振幅検出
手段１１１の出力側に設けられた画像線積分手段であ
り、１１５は画像線積分手段１１４の出力側に設けられ
た推定シフト量算出手段であり、推定シフト量算出手段
１１５の出力はレンジ補償量算出手段５０４に入力され
る。

【００６２】１１６は、上述の振幅検出手段１１１から
推定シフト量算出手段１１５までを含んで構成されるシ
フト量推定回路である。５０１は、シフト量推定回路１
１６を含んで構成されるレンジ追尾手段である。このレ
ンジ追尾手段５０１は、シフト量推定回路１１６を有し
ている点で従来のレンジ追尾手段５０１と異なってい
る。

【００６３】図２は、二次元フーリエ変換の原理を示す
図である。図２（ａ）は、二次元フーリエ変換の処理対
象となるｘｙ二次元平面を表している。このｘｙ二次元
平面上で直線部分でのみ値を持つ関数ｆ（ｘ，ｙ）を考
え、式（８）で定義する。

【００６４】

【数８】 この関数ｆ（ｘ，ｙ）は、ｘｙ平面上の直線ｙ＝ａｘ＋
ｂ上で無限大、それ以外で０の値をとることを示してい
る。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したｘｙ二次元平面
を二次元フーリエ変換して得られるｆｘｆｙ二次元周波
数平面である。ｆｘ，ｆｙはそれぞれ図２（ａ）のｘ，
ｙ方向の周波数を表している。前述の関数ｆ（ｘ，ｙ）
は式（９）のフーリエ変換により、Ｆ（ｆｘ，ｆｙ）に
変換される。

【００６５】

【数９】 式（９）によりＦ（ｆｘ，ｆｙ）は、ｆｘｆｙ二次元周
波数平面の直線ｆｙ＝−１／ａ・ｆｘ上で無限大、それ
以外で０の値をとる関数であることがわかる。即ち、ｘ
ｙ二次元平面上の傾きをａの任意の直線は、ｆｘｆｙ二
次元平面上で原点を通り傾き−１／ａの直線（図２
（ｂ））に変換される。

【００６６】ここでｘｙ二次元平面上の直線のｙ切片ｂ
は位相に寄与するのみであることから、元のｘｙ二次元
平面に複数の直線が存在しても、その傾きが同じａであ
るなら、二次元フーリエ変換を行うことによりすべてｆ
ｙ＝−１／ａ・ｆｘ上に集めることができる。よって、
ｆｘｆｙ二次元周波数平面で原点を通る直線を探索し
て、その傾きを得ることができれば、この傾きからｘｙ
二次元平面上の複数の直線の傾きを求められる。この実
施の形態におけるレンジ追尾手段５０１は、以上説明し
た二次元ＦＦＴの原理を利用して以降説明するような処
理を行う。

【００６７】次に、この実施の形態におけるレーダ装置
の動作を説明する。送信機１で高周波パルスを生成し、
目標に照射し、受信信号をレンジ圧縮手段５でレンジ圧
縮するまでの処理については、従来技術と同様であるの
で説明は省略する。レンジ圧縮された信号は、レンジ追
尾手段５０１に入力される。そして、レンジ追尾手段５
０１では、以下に示す処理を行う。図３は、本実施の形
態におけるレンジ追尾手段５０１の処理内容を示す図で
ある。レンジ追尾手段５０１は、次のＳＴ０１〜ＳＴ０
４の順に処理を行う。

【００６８】＜ＳＴ０１：原画像作成ステップ＞まず、
レンジ追尾手段５０１内に設けられた振幅検出手段１１
１に、レンジ圧縮手段５よりレンジ圧縮された信号を入
力する。レンジ圧縮手段５によるレンジ圧縮によって得
られた画像信号は、複素数で表された信号であるため、
振幅検出手段１１１が、入力した画像の各画素の振幅検
出を行なう。

【００６９】図３（ａ）に、振幅検出手段１１１による
振幅検出によって作成された画像を示す。図３（ａ）の
画像を以下では、原画像ｇ（ｘ、ｙ）と表記する。図３
（ａ）に示した原画像ｇ（ｘ、ｙ）において、ｘ軸はヒ
ットを示し、ｙ軸はレンジを示している。ここで、この
原画像ｇ（ｘ、ｙ）は、ｘ方向にｘｎｕｍ、ｙ方向にｙ
ｎｕｍの大きさを持つ二次元画像であり、画像中の各画
素の振幅を濃淡表示（白から黒になるに従って画素の振
幅値が大きい）している。

【００７０】即ち、原画像ｇ（ｘ、ｙ）は、目標物の移
動に伴う目標物の各反射点のレンジ方向の変化の様子
（以下、レンジプロフィールのヒストリと記す）を示す
ことになる。ここで、レンジプロフィールのヒストリを
ｖ（ｈ、ｒ）と表記する。原画像ｇ（ｘ、ｙ）は、目標
物の複数の点のレンジプロフィールのヒストリを示して
いる。

【００７１】この例の場合、原画像ｇ（ｘ、ｙ）内の直
線群のシフト量ｓを８としているが、この値は未知の値
である。シフト量推定回路１１６は、以降の処理を行う
ことにより、未知の値である原画像ｇ（ｘ、ｙ）内の直
線群のシフト量ｓ、即ち目標物のレンジの変化量を推定
する。

【００７２】＜ＳＴ０２：二次元ＦＦＴ画像作成ステッ
プ＞二次元ＦＦＴ手段１１２は、原画像ｇ（ｘ，ｙ）を
式（１０）に従い、二次元ＦＦＴすることにより、Ｇ０
１（ｆｘ、ｆｙ）を得る。図３（ｂ）に、Ｇ０１（ｆ
ｘ、ｆｙ）の振幅分布の一例を示す。二次元ＦＦＴ後の
画像では、直流成分である画素が画像の左下すなわち
（ｆｘ、ｆｙ）＝（０、０）に位置するため、通常図３
（ｂ）に示すように原点を通る直線がｆｘ、ｆｙ方向に
折り返される。

【００７３】

【数１０】

【００７４】図３（ｂ）に示すように二次元ＦＦＴ後の
画像は、直線が折り返されているため、この直線をつな
げるために次のようなシフト処理を行う。即ち、画像シ
フト手段１１３は、Ｇ０１（ｆｘ、ｆｙ）を式（１１）
により平行移動し、Ｇ０２（ｆｘ、ｆｙ）を得る。

【００７５】

【数１１】

【００７６】例えば、ｘｎｕｍ＝１０２４、ｙｎｕｍ＝
５１２の画像Ｇ０１（ｆｘ，ｆｙ）の場合、式（１１）
の計算により、画像Ｇ０１（ｆｘ、ｆｙ）における画素
（ｆｘ，ｆｙ）＝（０、０）は、Ｇ０２（ｆｘ，ｆｙ）
の中心である（５１２、２５６）に移動する。

【００７７】振幅検出手段１１１は、Ｇ０２（ｆｘ，ｆ
ｙ）の各画素の振幅検出を行ない、二次元ＦＦＴ画像Ｇ
（ｆｘ，ｆｙ）を得る。この二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆ
ｘ，ｆｙ）を図３（ｃ）に示す。このようにして得られ
た二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）は、各画素ごとに
振幅値を有する画像であり、図３（ｃ）に示すように各
画素の振幅値が濃度表示された画像である。二次元ＦＦ
Ｔ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）においては、直線部分の画素の
振幅値が他の画素の振幅値に比べて高いことを示してい
る。この、二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）上の直線
は、目標物のレンジの変化量に対応した傾きを有する直
線であるため、目標物のレンジの変化に対応した線であ
る。

【００７８】二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）上に示
された直線は、上述した二次元ＦＦＴの原理により、原
画像ｇ（ｘ，ｙ）上にある互いに同じシフト量を有する
直線群が変換されたものである。また、二次元ＦＦＴ画
像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）上の直線は、原画像の直線のシフト
量がｓの場合には、ｆｘ方向のシフト量が−ｓとなるよ
うな特性を有する。しかし、現段階においても、図３
（ｃ）の二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）上に直線は
示されているものの、この直線のシフト量は不明であ
る。そこで、二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）上の直
線を特定するために次のような処理を行う。

【００７９】＜ＳＴ０３：積分値算出ステップ＞画像線
積分手段１１４は、二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）
の中心を通り、互いにシフト量の異なった複数の直線を
仮定して設定する。例えば、この実施の形態ではシフト
量−４、０、４、８、１２の直線を設定する。但し、上
記のようにｆｘ方向のシフト量が−ｓとなることから、
ここでは−ｆｘ方向を正として与えている。ここで、仮
に設定されたシフト量を、想定シフト量と呼ぶ。この実
施の形態では、設定する直線の特徴量としてシフト量を
設定している。

【００８０】そして、画像線線分手段１１４は、上述の
ように設定された直線を上記二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆ
ｘ，ｆｙ）上に示す。図３（ｄ）は、画像線積分手段１
１４がシフト量を設定した直線を二次元ＦＦＴ画像Ｇ
（ｆｘ，ｆｙ）上に示したものである。そして、設定し
た複数の直線毎に、線上に位置する各画素の振幅値を積
分する。図４に、設定した線上に位置する各画素を示
す。

【００８１】画像線積分手段１１４は、図４で点線で囲
った画素について振幅値の総和を算出する。尚、振幅値
の総和を算出する際には、各ｙについて１つの画素が選
択され、その画素の振幅値を加算していくこととし、各
ｙについて２つ以上の画素が選択されることはないもの
とする。この振幅値の積分は、式（１２）により算出で
きる。

【００８２】

【数１２】 尚、式（１２）において、Ｈは振幅値を積分した値を示
し、Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）は（ｆｘ，ｆｙ）点の振幅値を示
しており、このｆｘは上記想定シフト量により定まる関
数ｕ（ｆｙ）上の点である。以降では、振幅値を積分し
た値Ｈを評価指標として処理を行う。設定した直線の評
価指標Ｈが大きくなればなるほど、その設定した直線が
二次元ＦＦＴ画像Ｇ（ｆｘ，ｆｙ）の直線に近づいてい
ることになる。画像線積分手段１１４は、想定シフト量
が互いに異なった複数の直線毎に評価指標Ｈを算出し、
その算出結果を推定シフト量算出手段１１５に出力す
る。

【００８３】＜ＳＴ０４：変化量推定ステップ＞推定シ
フト量算出手段１１５は、画像線積分手段１１４によっ
て算出された評価指標Ｈと対応する想定シフト量を入力
し、図３（ｅ）に示すようなグラフを作成する。そし
て、推定シフト量算出手段１１５は、図３（ｅ）の評価
指標Ｈの値を示すグラフから、最も評価指標Ｈが大きく
なる想定シフト量を導出する。この導出された想定シフ
ト量を、原画像ｇ（ｘ，ｙ）の直線のシフト量と推定す
る。そして、推定シフト量算出手段１１５は、推定した
シフト量をレンジ補償量算出手段５０４に対して出力す
る。

【００８４】＜ＳＴ０５：レンジ補償ステップ＞補償量
算出手段５０４は、推定シフト量算出手段１１５から出
力されたシフト量を入力し、このシフト量に応じたレン
ジ補償量を算出する。レンジ補償量の算出は、上述の式
（４）を用いて行う。以降目標のＩＳＡＲ画像をモニタ
ＴＶ９に表示するまでの処理は、従来の技術と同様であ
るので説明は省略する。

【００８５】以上の処理を用いることにより、レンジ追
尾を行なう際に、目標上の各点の反射信号の振幅値が時
間の経過に伴い変動することによって、振幅最大点がレ
ンジ軸で急に移動した場合であっても、これらの影響に
よって生じるレンジ追尾誤差を抑えてレンジ追尾を行う
ことができ、より鮮明なレーダ画像を得ることができ
る。また、レンジプロフィールのヒストリ上の複数の反
射点の軌跡が、二次元ＦＦＴ画像上の同一の直線上に変
換されるため、Ｓ／Ｎ改善効果があるとともに、後の処
理が容易になる。

【００８６】また、推定シフト量算出手段１１５は、画
像線積分手段１１４によって算出された評価指標である
積分値と対応するシフト量とから図３（ｅ）に示すよう
なグラフを作成してシフト量を得るようにしているの
で、適正なシフト量を推定することができる。さらに、
画像線積分手段１１４によって算出された評価指標であ
る積分値は、図３（ｅ）に示すように適切なシフト量に
近づくと急激に増加する特性を有するため、シフト量の
推定をより精度良く行うことができることになる。

【００８７】尚、図３（ｅ）では、評価指標である積分
値をプロットして各プロットを直線で結ぶことによりグ
ラフを作成しているが、ピーク近傍の数点をスプライン
補間することにより、評価指標Ｈを最大とする推定シフ
ト量をより精度良く求めることもできる。

【００８８】尚、この実施の形態においてはレンジプロ
フィールのヒストリが直線で示される場合について説明
したが、レンジプロフィールのヒストリが二次曲線等直
線以外の線で示される場合についても同様に適用でき
る。この場合には、評価指標を求めるために直線以外の
線を設定するようにしてもよい。また尚、この実施の形
態においては、レンジプロフィールのヒストリをヒット
とレンジの二次元画像で示しているが、一般にヒットは
時間に比例するため、時間とレンジの二次元画像で示す
ようにすることもできる。

【００８９】尚、この実施の形態における振幅検出手段
１１１は、原画像作成手段の一例であり、二次元ＦＦＴ
手段１１２、画像シフト手段１１３および振幅検出手段
１１１は二次元フーリエ変換画像作成手段の一例であ
る。

【００９０】実施の形態２．上述の実施の形態では、レ
ンジ補償量算出手段５０４において適切なレンジ補償量
を算出するために二次元ＦＦＴを行う場合を説明した
が、位相補償量算出手段５１０において適切な位相補償
量を算出するため二次元ＦＦＴを行うようにすることも
できる。この実施の形態では、位相補償量算出手段５１
０において適切な位相補償量を算出するため二次元ＦＦ
Ｔを行うレーダ装置について説明する。

【００９１】図６は、この実施の形態におけるドップラ
ー追尾手段５０８の内部構成を示すブロック図である。
この実施の形態におけるレーダ装置は、ドップラー追尾
手段５０８内の構成及び処理が従来と異なっており、そ
の他の点については同様であるので説明は省略する。

【００９２】この実施の形態におけるドップラー追尾手
段５０８は、シフト量推定回路１１６を有しており、こ
のシフト量推定回路１１６の内部構成については図１に
おけるシフト量推定回路１１６と同様である。

【００９３】次に、この実施の形態におけるレーダ装置
の動作を説明する。送信機１から位相補償回路７の区分
周波数分析手段５０７までの動作については、従来技術
と同様であるので説明は省略する。区分周波数分析手段
５０７によって区分周波数分析された信号は、ドップラ
ー追尾手段５０８内のシフト量推定回路１１６に入力さ
れる。そして、ドップラー追尾手段５０８内のシフト量
推定回路１１６は、先の実施の形態と同様のシフト量の
推定処理を行う。

【００９４】まず、シフト補償量推定回路１１６内の振
幅検出手段１１１は、区分周波数分析手段５０７によっ
て区分周波数分析された画像信号を入力する。この画像
信号は、複素数で表される信号であるため、振幅検出手
段１１１が、入力した画像について各画素の振幅検出を
行う。この振幅検出手段１１１による振幅検出によって
得られた画像は、図２６に示した区分周波数分布のヒス
トリｆｓ（ｈ’，ｆ）５３１となる。

【００９５】この区分周波数分布のヒストリｆｓ
（ｈ’，ｆ）５３１は、図３（ａ）に示した原画像ｇ
（ｘ，ｙ）と同様に、複数の直線を含んだ画像である。
但し、ｘ軸はヒットを示し、ｙ軸はドップラー周波数を
示している。即ち、この原画像ｇ（ｘ，ｙ）は、ドップ
ラー周波数の変化の様子を示す画像と考えることができ
る。

【００９６】以降、シフト量推定回路１１６は、区分周
波数分布のヒストリを原画像ｇ（ｘ，ｙ）として、先の
実施の形態で示したのと同様に区分周波数分布のヒスト
リｆ（ｈ’、ｆ）のシフト量、即ちドップラー周波数の
変化量を推定する。シフト量推定回路１１６によって推
定されたシフト量は位相補償量算出手段５１０に出力さ
れ、位相補償量算出手段５１０は式（６）を用いて位相
補償量を算出する。位相補償手段５１１、クロスレンジ
圧縮手段からモニタＴＶまでの動作は、従来例と同様で
あるので説明は省略する。

【００９７】以上の処理を用いることにより、ドップラ
ー追尾を行なう際に、目標上の各点の反射信号の振幅が
時間の経過に伴い変動したり、ドップラー周波数の折り
返しが生じたりした場合であっても、これらの影響によ
って生じるドップラー追尾誤差を抑えてドップラー追尾
を行うことができ、より鮮明なレーダ画像を得ることが
できる。また，区分周波数分布のヒストリ上の複数の反
射点の軌跡が、二次元ＦＦＴ画像上の同一の直線上に変
換されるため、以降の処理が簡単になるとともに、Ｓ／
Ｎ改善効果がある。

【００９８】尚、実施の形態１ではレンジ補償のみにつ
いて説明し、実施の形態２では位相補償のみについて説
明したが、実施の形態１におけるレンジ補償と実施の形
態２における位相補償の両方を行うようにレーダを構成
することも可能であることはいうまでもない。また尚、
この実施の形態においては、区分周波数分布ののヒスト
リをヒットとドップラー周波数の二次元画像で示してい
るが、一般にヒットは時間に比例するため、時間とドッ
プラー周波数の二次元画像で示すようにすることもでき
る。

【００９９】実施の形態３．この実施の形態では、シフ
ト量推定回路の他の構成を説明する。図７は、この実施
の形態におけるシフト量推定回路１１６の内部構成を示
すブロック図である。この実施の形態におけるシフト量
推定回路１１６は、画像正規化手段１３１を有している
点で、先の実施の形態におけるシフト量推定回路１１６
とは異なる。画像正規化手段１３１は、振幅検出手段１
１１の出力側及び画像線積分手段１１４の入力側に設け
られている。その他の構成については、先の実施の形態
と同様であるので説明は省略する。

【０１００】次に、この実施の形態におけるシフト量推
定回路１１６の動作について説明する。入力した画像信
号について、振幅検出手段１１１で振幅検出を行ない、
二次元ＦＦＴ手段１１２で二次元ＦＦＴ画像を算出し、
画像シフト手段１１３で二次元ＦＦＴ画像のシフトを行
ない、振幅検出手段１１１でシフトした二次元ＦＦＴ画
像の振幅検出を行なう処理は、先の実施の形態と同一で
ある。このような一連の処理によって、振幅検出手段１
１１から出力された二次元ＦＦＴ画像は、図５に示すよ
うな画像となる。この二次元ＦＦＴ画像では、各画素の
振幅値の大きさによって濃淡表示される。

【０１０１】しかし、この図５からわかるように、二次
元ＦＦＴ画像においては、画素の振幅値の大きい部分、
即ち濃度の濃い部分が画像の中心付近に集中している。
そして、画像の周辺に近づくにつれて、画素の振幅値が
小さくなり、濃度が薄くなるという特性がある。二次元
ＦＦＴ画像が、このような特性を有する理由は、原画像
の各画素間の相関が強いためである。

【０１０２】図５のように、中央付近に振幅値が集中す
る軌跡に対して、実施の形態１で示したように振幅分布
をもとに画像上の直線のシフト量を推定すると、中央付
近の振幅分布の影響が支配的になるため、シフト量推定
の実質的な分解能が劣化してしまう。

【０１０３】そこで、画像正規化手段１３１では、次の
ような処理を行うことにより、上述の問題を解消してい
る。まず、画像正規化手段１３１は、振幅検出手段１１
１から出力された二次元ＦＦＴ画像の画像信号を入力
し、二次元ＦＦＴ画像を正規化する。即ち、二次元ＦＦ
Ｔ画像の正規化は、式（１３）により行うことができ
る。

【０１０４】

【数１３】 この式（１３）は、各ｆｙ上のセルの振幅値をそのｆｙ
における最大振幅値で割る処理を示している。そして、
この処理を各ｆｙ上のすべてのセルについて実行する。
尚、式（１３）において、ｍａｘ（Ｇ（ｉ，ｆｙ））
は、あるｆｙ上に位置するｘｎｕｍ個のセル中の最大振
幅値を示している。

【０１０５】画像正規化手段１３１による正規化処理に
よって得られる正規化画像ＧＮ（ｆｘ、ｆｙ）は、図８
のようになる。図８から判るように、高周波帯域まで、
軌跡が伸びている効果が確認できる。

【０１０６】以降、画像正規化手段１３１によって得ら
れた正規化画像ＧＮ（ｆｘ、ｆｙ）に対して、画像線積
分手段１１４で線積分を行ない、各シフト量における評
価指標の値を算出する処理、推定シフト量算出手段１１
５でシフト量を推定する処理を行う。この点は先の実施
の形態と同様である。

【０１０７】以上の処理を用いることにより、実施の形
態１、２で述べた効果が得られるのみならず、さらに、
正規化画像を用いることにより、シフト量推定の実質的
な分解能を向上させることができる。また、この実施の
形態におけるシフト量推定回路１１６は、レンジ追尾手
段５０１、ドップラー追尾手段５０８のいずれにも適用
が可能である。

【０１０８】実施の形態４．図９は、シフト量推定回路
１１６のさらに別の構成を示すブロック図である。この
実施の形態におけるシフト量推定回路１１６は、複合画
像生成手段１４１を有する点、および画像シフト手段１
１３を有していない点で先の実施の形態とは異なる。複
合画像生成手段１４１は、画像正規化手段１３１の出力
側であり、且つ画像線積分手段１１４の入力側に設けら
れている。その他の構成については、先の実施の形態と
同様であるので説明は省略する。

【０１０９】次に、この実施の形態におけるシフト量推
定回路１１６の動作について説明する。入力した画像信
号について、振幅検出手段１１１で振幅検出を行い、二
次元ＦＦＴ手段１１２で二次元ＦＦＴ画像を算出し、振
幅検出手段１１１で二次元ＦＦＴ画像の振幅検出を行
い、画像正規化手段１３１で二次元ＦＦＴ画像の正規化
を行なう処理は実施の形態３と同様であるので説明は省
略する。このような一連の処理によって、画像正規化手
段１３１による正規化処理によって得られる正規化画像
は、図８に示すような画像となる。この画像では、各画
素の振幅値の大きさに応じて各画素を濃淡表示してい
る。

【０１１０】画像正規化手段１３１により得られる正規
化画像においては、画像中心を通る直線の軌跡に加え
て、離散化によって生じる折り返し成分の軌跡も見受け
られる。本実施の形態は、この折り返し成分も利用して
直線のシフト量をより精度良く得るものである。

【０１１１】複合画像生成手段１４１には、図８に示す
ような正規化画像ＧＮ（ｆｘ、ｆｙ）が入力される。こ
の実施の形態においては、実施の形態１〜３と異なり画
像シフト手段を省いているため、正規化画像ＧＮ（ｆ
ｘ、ｆｙ）においては、（ｆｘ，ｆｙ）＝（０、０）の
セルが直流成分となる。

【０１１２】複合画像生成手段１４１は、式（１４）を
用いて画像ＧＦ０（ｆｘ、ｆｙ）を生成する。

【０１１３】

【数１４】

【０１１４】さらに、複合画像生成手段１４１は、画像
ＧＦ０（ｆｘ、ｆｙ）をｆｙ方向に二つつなげて、複合
画像ＧＦ（ｆｘ、ｆｙ’）（ｆｙ’＝０，１，…，２ｙ
ｎｕｍ─１）を生成する。この複合画像ＧＦ（ｆｘ、ｆ
ｙ’）の一例を図１０に記す。図１０からわかるよう
に、画像を二つつなげることにより画像中央を通る直線
が折り返し成分につながり、図８と比べて長い軌跡を得
ることができる。

【０１１５】画像線積分手段１１４は、実施の形態１と
同じく各シフト量（この場合は、軌跡が２ｙｎｕｍの間
にｆｘ方向に移動する量）ごとに定まる直線に沿って線
積分を行ない、評価指標Ｈの値を算出する。推定シフト
量算出手段１１５は、評価指標Ｈを最大とするシフト量
を元に推定シフト量を決定するが、複合画像ではｆｙ方
向の長さが元の二次元ＦＦＴ画像の２倍の長さになって
いる事から、評価指標Ｈを最大としたシフト量の１／２
の値を推定シフト量として出力する。

【０１１６】以上の処理を行なう事により、実施の形態
１〜３の効果が得られるのみならず、周波数画像上での
直線のシフト量推定の際に折り返し成分まで用いること
ができるようになるため、推定精度がさらに向上する。

【０１１７】尚、この実施の形態においては画像シフト
手段１１３を有していないが、画像シフト手段１１３を
有するように構成することも可能である。また、この実
施の形態では画像正規化手段１３１を設け、複合画像生
成手段１４１は画像正規化手段１３１により正規化した
画像を複合するようにしているが、画像正規化手段１３
１を設けること無くシフト量推定回路１１６を構成する
ことも可能である。

【０１１８】実施の形態５．図１１は、シフト量推定回
路１１６のさらに別の構成を示すブロック図である。こ
の実施の形態におけるシフト量推定回路１１６は、画像
重みづけ手段１５１を有している点で、先の実施の形態
におけるシフト量推定回路１１６とは異なる。画像重み
づけ手段１５１は、複合画像生成手段１４１の出力側で
あり、且つ画像線積分手段１１４の入力側に設けられて
いる。その他の構成については、先の実施の形態と同様
であるので説明は省略する。

【０１１９】次に、この実施の形態におけるシフト量推
定回路１１６の動作について説明する。入力した画像信
号について、振幅検出１１１で振幅検出を行い、二次元
ＦＦＴ手段１１２で二次元ＦＦＴ画像を算出し、振幅検
出手段１１１で二次元ＦＦＴ画像の振幅検出を行い、画
像正規化手段１３１で二次元ＦＦＴ画像の正規化を行な
い、複合画像生成手段１４１で正規化された画像の複合
を行う処理は実施の形態４と同様であるので説明は省略
する。このような一連の処理によって、複合画像生成手
段１４１から出力された複合画像は、図１０に示すよう
な画像となる。この図１０は、各画像の振幅値の大きさ
に応じて各画素を濃淡表示している。

【０１２０】しかし、この図１０からわかるように、複
合画像は、画像中心（ｘｎｕｍ／２，ｙｎｕｍ／２）を
通る直線以外に、画像中心と元の画像では同一点である
（ｘｎｕｍ／２，０）を通る直線も表れる。（ただし、
（ｘｎｕｍ／２，０）を通る直線のうちの半分は、上部
に折り返している。）原画像のシフト量の絶対値が大き
い場合には問題とならないが、原画像のシフト量の絶対
値が１〜２程度の小さい値になると、画像線積分手段１
１４で得られる評価指標の値が、この（ｘｎｕｍ／２，
０）を通る直線の影響を大きく受けやすくなり、シフト
量推定の際に誤差が生じる。

【０１２１】そこで、画像重みづけ手段１５１では、
（ｘｎｕｍ／２，０）を通る直線による悪影響を緩和す
るための重みづけを行なう。

【０１２２】すなわち、画像重みづけ手段１５１は、複
合画像をＧＦ（ｆｘ，ｆｙ’）、重みをｗ（ｆｙ’）
（ｆｙ’＝０，１，…，２ｙｎｕｍ─１）とすると、重
みつき複合画像ＧＷ（ｆｘ，ｆｙ’）を式（１５）で計
算する。

【０１２３】

【数１５】

【０１２４】ここで、重みｗ（ｆｙ’）としては、配列
の中心付近で大きく、配列の端に近付くに従って小さく
なるものであれば良く、よく知られるハニング、ハミン
グ、矩形、三角の他、上記目的に合致する最適な重みを
適当に選ぶことができる。

【０１２５】図１２は、ハニング重みを用いた場合の重
みつき複合画像ＧＷ（ｆｘ，ｆｙ’）の一例を示してい
る。

【０１２６】画像重みづけ手段１１４の出力である重み
つき複合画像ＧＷ（ｆｘ，ｆｙ’）について画像線積分
手段１１４で線積分をする処理、推定シフト量算出手段
１１５でシフト量を推定する処理は、実施の形態４と同
様である。

【０１２７】以上の処理を行なうことにより、実施の形
態４と同様の効果が得られるのみならず、シフト量の推
定精度を向上させるために、同じ二次元ＦＦＴ画像を二
枚用いてシフト量を推定する際に、二次元ＦＦＴ画像中
に２本の線分が表れることによって発生するシフト量推
定誤差を抑えることができる。

【０１２８】なお、この実施の形態では、実施の形態４
の問題点を克服するための処理として説明したが、実施
の形態３における正規化画像において、例えば図８に表
れるような、折り返し成分の影響でシフト量推定誤差が
生じるという問題に対しても同様に適用することがで
き、上記効果が得られるのは言うまでもない。

【０１２９】実施の形態６．図１３は、シフト量推定回
路１１６のさらに別の構成を示す図である。この実施の
形態におけるシフト量推定回路１１６は、画像線形補正
手段１６１を有している点、及び画像シフト手段１１３
を有していない点で図１に示したシフト量推定回路１１
６と異なる。画像線形補正手段１６１は、振幅検出手段
１１１の出力側であり、かつ二次元ＦＦＴ手段１１２の
入力側に設けられている。その他の構成については、図
１に示したものと同様であるので、説明は省略する。

【０１３０】次に、この実施の形態におけるシフト量推
定回路１１６の動作について説明する。まず、振幅検出
手段１１１が入力した画像信号を基に各画素の振幅検出
を行うことによって、図１４（ａ）に示したような原画
像ｇ（ｘ、ｙ）が得られる。原画像ｇ（ｘ、ｙ）を得る
処理は実施の形態１と同一である。画像線形補正手段１
６１は、補正量を複数設定し、各補正量によって図１４
（ａ）の原画像を補正する。ここに、各ｘにおけるｙ方
向の補正量ｈｙ（ｘ）は、補正量をｄとすると、次式で
与えられる。

【０１３１】

【数１６】 ただし、式（１６）において、Ａは自然数とし、通常２
〜３の値を用いる。図１４（ｂ）は、設定された各補正
量による補成後の画像（以下、補正画像と記す）を示し
ている。図１４（ｂ）より、補正量を次第に大きくして
いることによって、補成後の画像内の直線のシフト量が
ゼロに近づいていることがわかる。

【０１３２】次に、二次元ＦＦＴ手段１１２は、各補正
量ごとに得られた線形補正後の原画像をそれぞれ二次元
ＦＦＴし、振幅検出手段１１１は二次元ＦＦＴ後の周波
数画像の各画素について振幅検出を行ない、二次元ＦＦ
Ｔ画像ＧＳ（ｆｘ、ｆｙ）を得る。二次元ＦＦＴを行う
ことにより得られた二次元ＦＦＴ画像ＧＳ（ｆｘ、ｆ
ｙ）を図１４（ｃ）に示す。二次元ＦＦＴ画像ＧＳ（ｆ
ｘ、ｆｙ）においては、（ｆｘ、ｆｙ）＝（０、０）の
セルが直流成分を示すセルとなるため、画像線積分手段
１１４では、式（１７）に従い、評価指標Ｈを算出す
る。

【０１３３】

【数１７】

【０１３４】即ち、式（１７）に従って評価指標Ｈを算
出することによって、二次元ＦＦＴ画像ＧＳ（ｆｘ、ｆ
ｙ）の原点を通りｆｙ軸に平行な直線上の振幅値の総和
を算出している。そして、画像線積分手段１１４は、算
出した振幅値の総和を推定シフト量算出手段１１５に対
して出力する。

【０１３５】画像線形補正手段１６１によって作成され
た補正画像中の直線のシフト量がゼロでない場合には振
幅値の総和はそれほど大きい値にはならないが、補正画
像中の直線のシフト量がゼロの場合には振幅値の総和が
急激に増加することになる。そこで、推定シフト量算出
手段１１５は、評価指標Ｈが最大となる補正量ｄｍを求
め、これに―１を掛けることにより、推定シフト量を得
る。

【０１３６】以上の処理を行なうことにより、実施の形
態１の効果が得られるのみならず、折り返しの成分を完
全に利用することができ、実施の形態５で説明した複合
画像を用いる場合の問題を回避して、精度良くシフト量
を推定することができる。また、この実施の形態の場合
には、複数の直線を設定することなく、二次元ＦＦＴ画
像ＧＳ（ｆｘ、ｆｙ）の原点を通りｆｙ軸に平行な直線
にのみ着目すればよい。さらに、補正画像中の直線のシ
フト量がゼロの場合には振幅値の総和が急激に増加する
ことになるため、適切なシフト量を導出することができ
る。

【０１３７】尚、この実施の形態における画像線形補正
手段１６１は補正画像を作成するために線形補正を行っ
ているが、非線形補正を行うようにしてもよい。また
尚、本実施の形態では、実施の形態１で示した処理内容
の改良として説明したが、実施の形態２〜４についても
画像線形補正手段１６１を適用できるのは言うまでもな
い。

【０１３８】実施の形態７．従来のレーダ装置において
は、位相補償回路７で区分周波数分析の点数を決定する
場合に次のような問題が生じていた。 (a)区分周波数分析の点数を少なくすると、ドップラー
周波数の分解能が劣化するため、これに基づく追尾誤差
が発生する。 (b)区分周波数分析の点数を多くすると、ドップラーの
分解能は向上するものの、時間の分解能が劣化するた
め、信号のチャープ成分によりドップラーが広がって、
これに基づく追尾誤差が発生する。 この実施の形態では、上記従来の問題を解消するため
に、最初は区分周波数分析の点数を少なくしてドップラ
ー追尾を粗く行ない、注目レンジビンのデータ列の位相
補償を行なう。次に、次第に区分周波数分析の点数を増
やしていきドップラー追尾処理を繰り返していくもので
ある。

【０１３９】まず、この実施の形態における位相補償回
路７の構成について説明する。図１５は、この実施の形
態における位相補償回路７の内部構成を示すブロック図
である。注目レンジビン決定手段５０６、区分周波数分
析手段５０７、位相補償量算出手段５１０、位相補償手
段５１１は従来例と同様であるので説明は省略する。１
７１は注目レンジビン決定手段５０６の出力側であり、
かつ区分周波分析手段５０７の入力側に設けられた区分
周波数分析点数更新手段であり、この区分周波数分布点
数更新手段１７１には区分周波数分析点数決定用の初期
値Ｎｓｔｔが入力される。この実施の形態における位相
補償回路７内には、位相補償手段５１１が２つ設けられ
ている点、各回路及び手段相互間の接続関係が従来の位
相補償回路とは異なっている。

【０１４０】１７２は位相補償量算出手段５１０の出力
側であり、かつ位相補償手段５１１の入力側に設けられ
ている位相補償量蓄積手段である。尚、この実施の形態
におけるシフト量推定回路１１６は、先の実施の形態に
おいて示したシフト量推定回路１１６のいずれを用いて
もよい。

【０１４１】図１６は、本実施の形態の処理内容を示す
フローチャートである。注目レンジビン決定手段５０６
は、入力したレンジ補償後のレンジプロフィールのヒス
トリｖ２（ｈ、ｒ）の中から、従来技術と同じ方式で、
注目レンジビンのデータ列ｗ（ｈ）を出力する。区分周
波数分析点数更新手段１７１には、注目レンジビンのデ
ータ列ｗ（ｈ）と、区分周波数分析点数決定用の初期値
Ｎｓｔｔが入力される。この初期値Ｎｓｔｔは予め設定
された値である。

【０１４２】＜ＳＴ０１＞区分周波数分析点数更新手段
１７１では、区分周波数分析点数決定用数値Ｎに対して
Ｎｓｔｔを代入するとともに、位相補償量蓄積手段５１
０で総位相補償量ＰＴ（ｈ）を０にセットする。

【０１４３】＜ＳＴ０２＞区分周波数分析点数更新手段
１７１は、区分周波数分析点数Ｍを式（１８）により決
定する。ただし、ここで、ｈｎｕｍは総データ長であ
る。

【０１４４】

【数１８】

【０１４５】＜ＳＴ０３＞区分周波数分析手段５０７
で、注目レンジビンのデータ列ｗ（ｈ）に対してＭ点の
区分周波数分析を行ない、区分周波数分布のヒストリを
得る。

【０１４６】＜ＳＴ０４＞区分周波数分析手段５０７に
よって得られた区分周波数分布のヒストリに対して、シ
フト量推定回路１１５は、実施の形態１〜６と同様にそ
の周波数のシフト量を推定する。そして、得られた推定
シフト量を位相補償量算出手段５１０に対して通知す
る。位相補償量算出手段５１０は、シフト量推定回路１
１５で得られたシフト量から、位相補償量Ｐ（ｈ）を計
算する。

【０１４７】＜ＳＴ０５＞位相補償手段５１１は、位相
補償量算出手段５１０によって算出された位相補償量Ｐ
（ｈ）によって注目レンジビンのデータ列ｗ（ｈ）を位
相補償する。 ＜ＳＴ０６＞位相補償量蓄積手段１７２は、位相補償量
算出手段５１０によって算出された位相補償量Ｐ（ｈ）
を式（１９）に代入して、総位相補償量ＰＴ（ｈ）に加
算する。

【０１４８】

【数１９】

【０１４９】＜ＳＴ０７＞区分周波数分析点数更新手段
１７１は、現在の区分周波数分析点数決定用数値Ｎを調
べ、もし、Ｎが１ならば、＜ＳＴ０９＞へ進む。現在の
区分周波数分析点数決定用数値Ｎが１でなければ＜ＳＴ
０８＞へ進む。

【０１５０】＜ＳＴ０８＞現在の区分周波数分析点数決
定用数値Ｎが１でない場合には、Ｎの値を一つ減らし、
＜ＳＴ０２＞へ戻り、再度ＳＴ０３〜ＳＴ０５の処理を
実行する。

【０１５１】＜ＳＴ０９＞位相補償手段５１１で、レン
ジ補償後のレンジプロフィールのヒストリを、位相補償
量蓄積手段１７２に蓄えられた総位相補償量ＰＴ（ｈ）
を用いてレンジ補償後のレンジプロフィールのヒストリ
ｖ２（ｈ、ｒ）を位相補償する。

【０１５２】この実施の形態では、最初は少ない区分周
波数分析の点数でドップラー追尾を粗く行なって注目レ
ンジビンのデータ列の位相補償を行ない、次第に区分周
波数分析の点数を増やして同様の処理を繰り返し、ドッ
プラーの時間変化を逐次的に推定するということによ
り、上述のような問題を克服することができるため、よ
り鮮明な画像が得られるようになる。

【０１５３】尚、この実施の形態では、ＳＴ０５の後に
ＳＴ０６を行っているが、 ＳＴ０６の後にＳＴ０５を
行うようにしてもよい。尚、この実施の形態のＳＴ０４
において位相補償量を算出する方法としては、先の実施
の形態において説明した方法以外の方法、例えば従来の
方法等を適用することもできる。

【０１５４】

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に記載されるような効果を奏す
る。

【０１５５】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記目標のレンジの変化を補償する補償回路であって、
前記反射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標の
レンジの変化を示す原画像を作成する原画像作成手段
と、前記原画像作成手段により作成された原画像に二次
元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレン
ジの変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像
を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、前記二
次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に対
応した線を特定するために前記二次元フーリエ変換画像
上に設けられた複数の線について、当該線上に位置する
複数の画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分
値算出手段により前記複数の線に対応して算出された積
分値に基づいて、移動に伴う前記目標のレンジの変化量
を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手段によ
って推定したレンジの変化量に応じて、前記受信信号列
のレンジ補償を行うレンジ補償手段とを有するため、目
標の移動に伴い目標のレンジが変化する場合であっても
レンジ追尾誤差を押さえてレンジ追尾を行なうことがで
きる。

【０１５６】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償回路であって、
前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
成する原画像作成手段と、前記原画像作成手段により作
成された原画像に二次元フーリエ変換処理を施すことに
より、前記反射波のドップラー周波数の変化に対応した
線を有する二次元フーリエ変換画像を作成する二次元フ
ーリエ変換画像作成手段と、前記二次元フーリエ変換画
像上の前記反射波のドップラー周波数の変化に対応した
線を特定するために前記二次元フーリエ変換画像上に設
けられた複数の線について、当該線上に位置する複数の
画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分値算出
手段により前記複数の線に対応して算出された積分値に
基づいて、前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラ
ー周波数の変化量を推定する変化量推定手段と、前記変
化量推定手段によって推定したドップラー周波数の変化
量に応じて、前記受信信号列の位相補償を行う位相補償
手段とを有するため、目標の移動に伴いドップラー周波
数が変化する場合であっても、追尾誤差を押さえてドッ
プラー追尾を行なうことができる。

【０１５７】また、前記変化量推定手段が、前記複数の
線に対応して算出された積分値に基づき、前記二次元フ
ーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に対応した
線を特定するのに適した線を決定し、この決定した線の
特徴量によって前記変化量を推定するため、二次元フー
リエ変換の特性を用いて、変化量を容易に推定すること
ができる。

【０１５８】さらに、前記変化量推定手段が、前記複数
の線に対応して算出された積分値に基づき、前記二次元
フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラー周波数の
変化に対応した線を特定するのに適した線を決定し、こ
の決定した線の特徴量によって前記変化量を推定するた
め、より精度良く変化量を推定することができる。

【０１５９】さらにまた、前記複数の線とは、前記二次
元フーリエ変換画像上の所定の点を通過する互いに傾き
が異なった複数の直線であり、前記線の特徴量とは、前
記直線の傾きであることを特徴とするものであるため、
二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に
対応した線の探索を容易に行うことができ、直線の傾き
を用いて容易にレンジ又はドップラー周波数の変化量を
推定することができる。

【０１６０】また、前記二次元フーリエ変換画像内の各
画素の値を正規化した正規化画像を作成する画像正規化
手段とを有し、前記積分値算出手段は、前記正規化画像
上に設けられた複数の線について、当該線上に位置する
複数の画素の値を積分するため、二次元フーリエ変換画
像における高周波帯域の成分まで有効に利用できるの
で、シフト量推定の分解能が向上し、レンジ追尾又はド
ップラー追尾の精度が向上する。

【０１６１】さらに、前記二次元フーリエ変換画像を複
数枚つなげて複合画像を作成する複合画像作成手段とを
有し、前記積分値算出手段は、前記複合画像上に設けら
れた複数の線について、当該線上に位置する複数の画素
の値を積分するため、得られた同じ二枚の周波数画像を
つなげることにより、折り返し成分まで利用してシフト
量を推定できるので、シフト量推定の分解能が向上し、
レンジ追尾、ドップラ─追尾の精度が向上する。

【０１６２】さらにまた、前記二次元フーリエ変換画像
内の第１の領域の重みを前記二次元フーリエ変換画像内
の第２の領域の重みよりも大きく設定した重み付き画像
を作成する画像重み付け手段とを有し、前記積分値算出
手段は、前記画像重み付き画像上に設けられた複数の線
について、当該線上に位置する複数の画素の値を積分す
るため、不要な領域の情報の重みを低くすることがで
き、余計な信号の影響によるシフト量推定誤差を押さえ
ることができる。

【０１６３】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記目
標のレンジの変化を補償する補償回路であって、前記反
射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標のレンジ
の変化を示す原画像を作成する原画像作成手段と、前記
原画像を複数の補正量によって補正することにより複数
の補正画像を作成する補正手段と、前記補正手段によっ
て補正された複数の補正画像に二次元フーリエ変換処理
を施すことにより、前記目標のレンジの変化に対応した
線を有する複数の二次元フーリエ変換画像を作成する二
次元フーリエ変換画像作成手段と、前記複数の二次元フ
ーリエ変換画像について、当該二次元フーリエ変換画像
内の所定の位置にある複数の画素の値を積分する積分値
算出手段と、前記積分値算出手段によって前記複数の二
次元フーリエ変換画像に対応して算出された積分値に基
づいて、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化
量を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手段に
よって推定されたレンジの変化量に応じて、前記受信信
号列のレンジ補償を行うレンジ補償手段とを有するた
め、観測時間中に振幅最大反射点の移動が生じても精度
良いレンジ追尾を行うことができる。

【０１６４】この発明にかかる補償回路は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記反
射波の位相の変化を補償する補償回路であって、前記反
射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う前記反
射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作成する
原画像作成手段と、前記原画像を複数の補正量によって
補正することにより複数の補正画像を作成する補正手段
と、前記補正手段によって補正された複数の補正画像に
二次元フーリエ変換処理を施し、前記反射波のドップラ
ー周波数の変化に対応した線を有する複数の二次元フー
リエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手
段と、前記複数の二次元フーリエ変換画像について、当
該二次元フーリエ変換画像内の所定の位置にある複数の
画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分値算出
手段によって前記複数の二次元フーリエ変換画像に対応
して算出された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴
う前記反射波のドップラー周波数の変化量を推定する変
化量推定手段と、前記変化量推定手段によって推定され
たドップラー周波数の変化量に応じて、前記受信信号列
の位相補償を行う位相補償手段とを有するため、観測時
間中に振幅最大反射点の移動が生じても精度良いドップ
ラー追尾を行うことができる。

【０１６５】また、前記積分値算出手段が、前記二次元
フーリエ変換画像内の一点を通りｙ軸に略平行な直線上
に存在する複数の画素の値を積分するものであるため、
同じ二枚の周波数画像を用いてシフト量を推定する際に
直線が二本発生する影響や、一枚の周波数画像を用いて
シフト量を推定する際の折り返し成分の影響で、発生す
るシフト量推定誤差を抑えることができる。

【０１６６】さらに、前記変化量推定手段が、前記複数
の二次元フーリエ変換画像に対応して算出された積分値
の中から値の大きい積分値を決定し、当該決定された積
分値に対応した補正量により前記変化量を推定するた
め、積分値が急激に大きくなることから適切な補正量を
決定することができ、それゆえ精度良く変化量を推定す
ることができる。

【０１６７】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に電波を送信し、前記目標からの反射波を受信して前
記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う前記目
標のレンジの変化を補償する補償方法であって、前記反
射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標のレンジ
の変化を示す原画像を作成する原画像作成ステップと、
前記原画像作成ステップにおいて作成された原画像に二
次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレ
ンジの変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画
像を作成する二次元フーリエ変換画像作成ステップと、
前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変
化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変
換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に位
置する複数の画素の値を積分する積分値算出ステップ
と、前記積分値算出ステップにより前記複数の線に対応
して算出された積分値に基づいて、移動に伴う前記目標
のレンジの変化量を推定する変化量推定ステップと、前
記変化量推定ステップにおいて推定されたレンジの変化
量に応じて、前記受信信号列のレンジ補償を行うレンジ
補償ステップとを有するため、目標の移動に伴い目標の
レンジが変化する場合であってもレンジ追尾誤差を押さ
えてレンジ追尾を行なうことができる。

【０１６８】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償方法であって、
前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
成する原画像作成ステップと、前記原画像作成ステップ
において作成された原画像に二次元フーリエ変換処理を
施すことにより、前記反射波のドップラー周波数の変化
に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像を作成す
る二次元フーリエ変換画像作成ステップと、前記二次元
フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラー周波数の
変化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ
変換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に
位置する複数の画素の値を積分する積分値算出ステップ
と、前記積分値算出ステップにおいて前記複数の線に対
応して算出された積分値に基づいて、前記目標の移動に
伴う前記反射波のドップラー周波数の変化量を推定する
変化量推定ステップと、前記変化量推定ステップにおい
て推定されたドップラー周波数の変換量に応じて、前記
受信信号列の位相補償を行う位相補償ステップとを有す
るため、目標の移動に伴い反射波のドップラー周波数が
変化する場合であっても追尾誤差を押さえてドップラー
追尾を行なうことができる。

【０１６９】この発明にかかる補償方法は、移動する目
標に対して電波を送信し、前記目標からの反射波を受信
して前記目標の画像を得るため、前記目標の移動に伴う
前記反射波の位相の変化を補償する補償方法であって、
前記反射波の受信信号列の内、、注目するレンジビンの
信号列を抽出する信号列抽出ステップと、前記信号列抽
出ステップにおいて抽出されたレンジビンの信号列につ
いて、所定の画素数分の信号列毎に周波数分析を行う第
１周波数分析ステップと、前記目標の移動に伴う前記反
射波のドップラー周波数の変化に応じて、前記第１周波
数分析ステップにおける周波数分析によって得られた信
号列の位相補償量を算出する第１位相補償量算出ステッ
プと、前記第１位相補償量算出ステップにおいて算出さ
れた位相補償量に応じて、前記第１周波数分析ステップ
における周波数分析によって得られた信号列を位相補償
する第１位相補償ステップと、前記第１位相補償ステッ
プにおいて位相補償された信号列について、前記第１周
波数分析ステップにおける画素数とは異なる画素数分の
信号列毎に周波数分析を行う第２周波数分析ステップ
と、前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波
数の変化に応じて、前記第２周波数分析ステップにおけ
る周波数分析によって得られた信号列の位相補償量を算
出する第２位相補償量算出ステップと、前記第１位相補
償量算出ステップおよび前記第２位相補償量算出ステッ
プにおいて算出された位相補償量を加算する加算ステッ
プと、前記加算ステップにおいて加算された位相補償量
に応じて前記注目するレンジビンの信号列を位相補償す
る第２位相補償ステップとを有するため、区分周波数分
析を行う画素数に応じて生じる追尾誤差を低減すること
ができ、よりドップラー追尾の精度を向上させることが
できる。

【０１７０】この発明にかかるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信した反射波か
ら得られた受信信号列をレンジ圧縮するレンジ圧縮手段
と、前記レンジ圧縮手段においてレンジ圧縮された受信
信号列を基に、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジ
方向の変化を示す原画像を作成する原画像作成手段と、
前記原画像作成手段により作成された原画像に二次元フ
ーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレンジの
変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像を作
成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、前記二次元
フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変化に対応し
た線を特定するために前記二次元フーリエ変換画像上に
設けられた複数の線について、当該線上に位置する複数
の画素の値を積分する積分値算出手段と、前記積分値算
出手段により前記複数の線に対応して算出された積分値
に基づいて、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの
変化量を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手
段によって推定されたレンジの変化量に応じて、前記レ
ンジ圧縮手段によってレンジ圧縮された受信信号列のレ
ンジ補償を行うレンジ補償手段と、前記レンジ補償手段
によりレンジ補償がなされた信号列の中から、注目する
レンジビンの信号列を抽出する信号列抽出手段と、前記
信号列抽出手段において抽出された信号列をクロスレン
ジ圧縮するクロスレンジ圧縮手段とを有するものである
ため、目標の移動に伴い目標のレンジが変化する場合で
あってもレンジ追尾誤差を押さえてレンジ追尾を行なう
ことができる。

【０１７１】この発明にかかるレーダ装置は、移動する
目標に対して電波を送信する送信手段と、前記目標から
の反射波を受信する受信手段と、前記受信された反射波
から得られた受信信号列をレンジ圧縮するレンジ圧縮手
段と、前記レンジ圧縮手段によりレンジ圧縮された受信
信号列の内、注目するレンジビンの信号列を抽出する信
号列抽出手段と、前記信号列抽出ステップにより抽出さ
れた信号列に基づき、前記目標の移動に伴う前記反射波
のドップラー周波数の変化を示す原画像を作成する原画
像作成手段と、前記原画像作成手段により作成された原
画像に二次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記
反射波のドップラー周波数の変化に対応した線を有する
二次元フーリエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換
画像作成手段と、前記二次元フーリエ変換画像上の前記
反射波のドップラー周波数の変化に対応した線を特定す
るために前記二次元フーリエ変換画像上に設けられた複
数の線について、当該線上に位置する複数の画素の値を
積分する積分値算出手段と、前記積分値算出手段により
前記複数の線に対応して算出された積分値に基づいて、
前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波数の
変化量を推定する変化量推定手段と、前記変化量推定手
段によって推定されたドップラー周波数の変化量に応じ
て、前記信号列抽出手段により抽出された信号列の位相
補償を行う位相補償手段と、前記位相補償手段により位
相補償された信号列をクロスレンジ圧縮するクロスレン
ジ圧縮手段とを有するため、目標の移動に伴い反射波の
ドップラー周波数が変化する場合であっても追尾誤差を
押さえてドップラー追尾を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１におけるレンジ追尾
手段の構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における二次元ＦＦ
Ｔの原理を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態１における処理内容を
示す図である。

【図４】 画像線積分手段１１４が積分するセルを示す
図である。

【図５】 画像シフト手段より出力される二次元ＦＦＴ
画像の一例である。

【図６】 この発明の実施の形態１におけるドップラー
追尾手段の構成図である。

【図７】 この発明の実施の形態３におけるシフト量推
定回路の構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３における画像正規化
手段の出力画像の一例である。

【図９】 この発明の実施の形態４におけるシフト量推
定回路の構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４における複合画像
生成手段の出力である複合画像の一例を示す。

【図１１】 この発明の実施の形態５におけるシフト量
推定回路の構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５における画像重み
づけ手段の出力画像の一例である。

【図１３】 この発明の実施の形態６におけるシフト量
推定回路の構成図である。

【図１４】 この発明の実施の形態６における画像線形
補正手段の処理内容を説明する図である。

【図１５】 この発明の実施の形態７における位相補償
回路の構成図である。

【図１６】 この発明の実施の形態７の処理内容を示す
フローチャートである。

【図１７】 従来のレーダ装置のブロック構成図であ
る。

【図１８】 従来のレーダ装置のレンジ補償を実現する
ための構成図である。

【図１９】 従来のレーダ装置の位相補償を実現するた
めの構成図である。

【図２０】 回転運動を行なう目標を観測するジオメト
リである。

【図２１】 ＩＳＡＲ画像の一例である

【図２２】 並進運動を行なう目標を観測するジオメト
リである。

【図２３】 レンジプロフィールのヒストリの最大振幅
検出結果の一例である。

【図２４】 レンジ補償処理を施した後のレンジプロフ
ィールのヒストリにおける最大振幅検出結果の一例であ
る。

【図２５】 区分周波数分析手段の処理内容を説明する
図である。

【図２６】 区分周波数分布のヒストリの最大振幅検出
結果の一例である。

【符号の説明】

１ 送信機、２ 送受切換器、３ 送受信アンテナ、４
受信機、５ レンジ圧縮手段、６ レンジ補償回路、
７ 位相補償回路、８ クロスレンジ圧縮手段、９ モ
ニタ・テレビ、１１１ 振幅検出手段、１１２ 二次元
ＦＦＴ手段、１１３ 画像シフト手段、１１４ 画像線
積分手段、１１５ 推定シフト量算出手段、１１６ シ
フト量推定回路、１３１ 画像正規化手段、１４１ 複
合画像生成手段、１５１ 画像重みづけ手段、１６１
画像線形補正手段、１７１ 区分周波数分析点数更新手
段、１７２ 位相補償量蓄積手段、５０１ レンジ追尾
手段、５０２ 振幅最大レンジビン検出回路、５０３
平滑化回路、５０４ レンジ補償量算出手段、５０５
レンジ補償手段、５０６ 注目レンジビン決定手段、５
０７ 区分周波数分析手段、５０８ ドップラー追尾手
段、５０９ 振幅最大周波数検出回路、５１０ 位相補
償量算出手段、５１１ 位相補償手段、５２０ 目標、
５２１ レーダ装置、５２２ 目標のＩＳＡＲ画像、５
３０ 注目レンジビンの受信信号列、５３１ 区分周波
数分布のヒストリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 隆三郎 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−92257（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−29528（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164851（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174838（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−214022（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−27281（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−268042（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 7/40 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G06T 7/00

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する目標に対して電波を送信し、前
   記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るた
   め、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化を補
   償する補償回路であって、 前記反射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標の
   レンジの変化を示す原画像を作成する原画像作成手段
   と、 前記原画像作成手段により作成された原画像に二次元フ
   ーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレンジの
   変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像を作
   成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変
   化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変
   換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に位
   置する複数の画素の値を積分する積分値算出手段と、 前記積分値算出手段により前記複数の線に対応して算出
   された積分値に基づいて、移動に伴う前記目標のレンジ
   の変化量を推定する変化量推定手段と、 前記変化量推定手段によって推定したレンジの変化量に
   応じて、前記受信信号列のレンジ補償を行うレンジ補償
   手段とを有することを特徴とする補償回路。
2. 【請求項２】 移動する目標に対して電波を送信し、前
   記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るた
   め、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を補
   償する補償回路であって、 前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
   前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
   成する原画像作成手段と、 前記原画像作成手段により作成された原画像に二次元フ
   ーリエ変換処理を施すことにより、前記反射波のドップ
   ラー周波数の変化に対応した線を有する二次元フーリエ
   変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段
   と、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラ
   ー周波数の変化に対応した線を特定するために前記二次
   元フーリエ変換画像上に設けられた複数の線について、
   当該線上に位置する複数の画素の値を積分する積分値算
   出手段と、 前記積分値算出手段により前記複数の線に対応して算出
   された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴う前記反
   射波のドップラー周波数の変化量を推定する変化量推定
   手段と、 前記変化量推定手段によって推定したドップラー周波数
   の変化量に応じて、前記受信信号列の位相補償を行う位
   相補償手段とを有することを特徴とする補償回路。
3. 【請求項３】 前記変化量推定手段は、前記複数の線に
   対応して算出された積分値に基づき、前記二次元フーリ
   エ変換画像上の前記目標のレンジの変化に対応した線を
   特定するのに適した線を決定し、この決定した線の特徴
   量によって前記変化量を推定することを特徴とする請求
   項１記載の補償回路。
4. 【請求項４】 前記変化量推定手段は、前記複数の線に
   対応して算出された積分値に基づき、前記二次元フーリ
   エ変換画像上の前記反射波のドップラー周波数の変化に
   対応した線を特定するのに適した線を決定し、この決定
   した線の特徴量によって前記変化量を推定することを特
   徴とする請求項２記載の補償回路。
5. 【請求項５】 前記複数の線とは、前記二次元フーリエ
   変換画像上の所定の点を通過する互いに傾きが異なった
   複数の直線であり、 前記線の特徴量とは、前記直線の傾きであることを特徴
   とする請求項３又は請求項４記載の補償回路。
6. 【請求項６】 前記二次元フーリエ変換画像内の各画素
   の値を正規化した正規化画像を作成する画像正規化手段
   とを有し、 前記積分値算出手段は、前記正規化画像上に設けられた
   複数の線について、当該線上に位置する複数の画素の値
   を積分することを特徴とする請求項１乃至請求項５のい
   ずれかに記載の補償回路。
7. 【請求項７】 前記二次元フーリエ変換画像を複数枚つ
   なげて複合画像を作成する複合画像作成手段とを有し、 前記積分値算出手段は、前記複合画像上に設けられた複
   数の線について、当該線上に位置する複数の画素の値を
   積分することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいず
   れかに記載の補償回路。
8. 【請求項８】 前記二次元フーリエ変換画像内の第１の
   領域の重みを前記二次元フーリエ変換画像内の第２の領
   域の重みよりも大きく設定した重み付き画像を作成する
   画像重み付け手段とを有し、 前記積分値算出手段は、前記画像重み付き画像上に設け
   られた複数の線について、当該線上に位置する複数の画
   素の値を積分することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ５のいずれかに記載の補償回路。
9. 【請求項９】 移動する目標に電波を送信し、前記目標
   からの反射波を受信して前記目標の画像を得るため、前
   記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化を補償する
   補償回路であって、 前記反射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標の
   レンジの変化を示す原画像を作成する原画像作成手段
   と、 前記原画像を複数の補正量によって補正することにより
   複数の補正画像を作成する補正手段と、 前記補正手段によって補正された複数の補正画像に二次
   元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレン
   ジの変化に対応した線を有する複数の二次元フーリエ変
   換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、 前記複数の二次元フーリエ変換画像について、当該二次
   元フーリエ変換画像内の所定の位置にある複数の画素の
   値を積分する積分値算出手段と、 前記積分値算出手段によって前記複数の二次元フーリエ
   変換画像に対応して算出された積分値に基づいて、前記
   目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化量を推定する
   変化量推定手段と、 前記変化量推定手段によって推定されたレンジの変化量
   に応じて、前記受信信号列のレンジ補償を行うレンジ補
   償手段とを有することを特徴とする補償回路。
10. 【請求項１０】 移動する目標に電波を送信し、前記目
    標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るため、
    前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を補償す
    る補償回路であって、 前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
    前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
    成する原画像作成手段と、 前記原画像を複数の補正量によって補正することにより
    複数の補正画像を作成する補正手段と、 前記補正手段によって補正された複数の補正画像に二次
    元フーリエ変換処理を施し、前記反射波のドップラー周
    波数の変化に対応した線を有する複数の二次元フーリエ
    変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段
    と、 前記複数の二次元フーリエ変換画像について、当該二次
    元フーリエ変換画像内の所定の位置にある複数の画素の
    値を積分する積分値算出手段と、 前記積分値算出手段によって前記複数の二次元フーリエ
    変換画像に対応して算出された積分値に基づいて、前記
    目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波数の変化
    量を推定する変化量推定手段と、 前記変化量推定手段によって推定されたドップラー周波
    数の変化量に応じて、前記受信信号列の位相補償を行う
    位相補償手段とを有することを特徴とする補償回路。
11. 【請求項１１】 前記積分値算出手段は、前記二次元フ
    ーリエ変換画像内の一点を通りｙ軸に略平行な直線上に
    存在する複数の画素の値を積分することを特徴とする請
    求項９又は請求項１０記載の補償回路。
12. 【請求項１２】 前記変化量推定手段は、前記複数の二
    次元フーリエ変換画像に対応して算出された積分値の中
    から値の大きい積分値を決定し、当該決定された積分値
    に対応した補正量により前記変化量を推定することを特
    徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の補
    償回路。
13. 【請求項１３】 移動する目標に電波を送信し、前記目
    標からの反射波を受信して前記目標の画像を得るため、
    前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変化を補償す
    る補償方法であって、 前記反射波の受信信号列を基に、移動に伴う前記目標の
    レンジの変化を示す原画像を作成する原画像作成ステッ
    プと、 前記原画像作成ステップにおいて作成された原画像に二
    次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレ
    ンジの変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画
    像を作成する二次元フーリエ変換画像作成ステップと、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変
    化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変
    換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に位
    置する複数の画素の値を積分する積分値算出ステップ
    と、 前記積分値算出ステップにより前記複数の線に対応して
    算出された積分値に基づいて、移動に伴う前記目標のレ
    ンジの変化量を推定する変化量推定ステップと、 前記変化量推定ステップにおいて推定されたレンジの変
    化量に応じて、前記受信信号列のレンジ補償を行うレン
    ジ補償ステップとを有することを特徴とする補償方法。
14. 【請求項１４】 移動する目標に対して電波を送信し、
    前記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得る
    ため、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を
    補償する補償方法であって、 前記反射波の受信信号列を基に、前記目標の移動に伴う
    前記反射波のドップラー周波数の変化を示す原画像を作
    成する原画像作成ステップと、 前記原画像作成ステップにおいて作成された原画像に二
    次元フーリエ変換処理を施すことにより、前記反射波の
    ドップラー周波数の変化に対応した線を有する二次元フ
    ーリエ変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成
    ステップと、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラ
    ー周波数の変化に対応した線を特定するために前記二次
    元フーリエ変換画像上に設けられた複数の線について、
    当該線上に位置する複数の画素の値を積分する積分値算
    出ステップと、 前記積分値算出ステップにおいて前記複数の線に対応し
    て算出された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴う
    前記反射波のドップラー周波数の変化量を推定する変化
    量推定ステップと、 前記変化量推定ステップにおいて推定されたドップラー
    周波数の変換量に応じて、前記受信信号列の位相補償を
    行う位相補償ステップとを有することを特徴とする補償
    方法。
15. 【請求項１５】 移動する目標に対して電波を送信し、
    前記目標からの反射波を受信して前記目標の画像を得る
    ため、前記目標の移動に伴う前記反射波の位相の変化を
    補償する補償方法であって、 前記反射波の受信信号列の内、注目するレンジビンの信
    号列を抽出する信号列抽出ステップと、 前記信号列抽出ステップにおいて抽出されたレンジビン
    の信号列について、所定の画素数分の信号列毎に周波数
    分析を行う第１周波数分析ステップと、 前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波数の
    変化に応じて、前記第１周波数分析ステップにおける周
    波数分析によって得られた信号列の位相補償量を算出す
    る第１位相補償量算出ステップと、 前記第１位相補償量算出ステップにおいて算出された位
    相補償量に応じて、前記第１周波数分析ステップにおけ
    る周波数分析によって得られた信号列を位相補償する第
    １位相補償ステップと、 前記第１位相補償ステップにおいて位相補償された信号
    列について、前記第１周波数分析ステップにおける画素
    数とは異なる画素数分の信号列毎に周波数分析を行う第
    ２周波数分析ステップと、 前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波数の
    変化に応じて、前記第２周波数分析ステップにおける周
    波数分析によって得られた信号列の位相補償量を算出す
    る第２位相補償量算出ステップと、 前記第１位相補償量算出ステップおよび前記第２位相補
    償量算出ステップにおいて算出された位相補償量を加算
    する加算ステップと、 前記加算ステップにおいて加算された位相補償量に応じ
    て前記注目するレンジビンの信号列を位相補償する第２
    位相補償ステップと、を有することを特徴とする補償方
    法。
16. 【請求項１６】 移動する目標に対して電波を送信する
    送信手段と、 前記目標からの反射波を受信する受信手段と、 前記受信した反射波から得られた受信信号列をレンジ圧
    縮するレンジ圧縮手段と、 前記レンジ圧縮手段においてレンジ圧縮された受信信号
    列を基に、前記目標の移動に伴う前記目標のレンジの変
    化を示す原画像を作成する原画像作成手段と、 前記原画像作成手段により作成された原画像に二次元フ
    ーリエ変換処理を施すことにより、前記目標のレンジの
    変化に対応した線を有する二次元フーリエ変換画像を作
    成する二次元フーリエ変換画像作成手段と、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記目標のレンジの変
    化に対応した線を特定するために前記二次元フーリエ変
    換画像上に設けられた複数の線について、当該線上に位
    置する複数の画素の値を積分する積分値算出手段と、 前記積分値算出手段により前記複数の線に対応して算出
    された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴う前記目
    標のレンジの変化量を推定する変化量推定手段と、 前記変化量推定手段によって推定されたレンジの変化量
    に応じて、前記レンジ圧縮手段によってレンジ圧縮され
    た受信信号列のレンジ補償を行うレンジ補償手段と、 前記レンジ補償手段によりレンジ補償がなされた信号列
    の中から、注目するレンジビンの信号列を抽出する信号
    列抽出手段と、 前記信号列抽出手段において抽出された信号列をクロス
    レンジ圧縮するクロスレンジ圧縮手段とを有するレーダ
    装置。
17. 【請求項１７】 移動する目標に対して電波を送信する
    送信手段と、 前記目標からの反射波を受信する受信手段と、 前記受信された反射波から得られた受信信号列をレンジ
    圧縮するレンジ圧縮手段と、 前記レンジ圧縮手段によりレンジ圧縮された受信信号列
    の内、注目するレンジビンの信号列を抽出する信号列抽
    出手段と、 前記信号列抽出ステップにより抽出された信号列に基づ
    き、前記目標の移動に伴う前記反射波のドップラー周波
    数の変化を示す原画像を作成する原画像作成手段と、 前記原画像作成手段により作成された原画像に二次元フ
    ーリエ変換処理を施すことにより、前記反射波のドップ
    ラー周波数の変化に対応した線を有する二次元フーリエ
    変換画像を作成する二次元フーリエ変換画像作成手段
    と、 前記二次元フーリエ変換画像上の前記反射波のドップラ
    ー周波数の変化に対応した線を特定するために前記二次
    元フーリエ変換画像上に設けられた複数の線について、
    当該線上に位置する複数の画素の値を積分する積分値算
    出手段と、 前記積分値算出手段により前記複数の線に対応して算出
    された積分値に基づいて、前記目標の移動に伴う前記反
    射波のドップラー周波数の変化量を推定する変化量推定
    手段と、 前記変化量推定手段によって推定されたドップラー周波
    数の変化量に応じて、前記信号列抽出手段により抽出さ
    れた信号列の位相補償を行う位相補償手段と、 前記位相補償手段により位相補償された信号列をクロス
    レンジ圧縮するクロスレンジ圧縮手段とを有するレーダ
    装置。