JP2010223811A - Image radar device and signal processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる複数ビーム観測方式の画像レーダ装置及び信号処理装置に関するものである。 The present invention relates to a multiple beam observation type image radar apparatus and a signal processing apparatus that change the irradiation direction of a radar beam as the radar moves.
合成開口レーダ観測では、アジマス方向の高分解能化とレンジ方向の観測領域の拡大を同時に行うことは難しい。これはそれぞれを実現するために必要なパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）に対する要求が相反するためである。 In synthetic aperture radar observation, it is difficult to simultaneously increase the resolution in the azimuth direction and expand the observation area in the range direction. This is because the requirements for the pulse repetition frequency (PRF) necessary to realize each of the above conflict.
アジマス方向の高分解能化には、ドップラー周波数帯域以上の高いＰＲＦが要求される。一方、レンジ方向の観測領域の拡大には、観測領域の拡大に伴うエコーの受信時間の増加に応じて、低いＰＲＦが要求される。 To increase the resolution in the azimuth direction, a high PRF over the Doppler frequency band is required. On the other hand, in order to expand the observation region in the range direction, a low PRF is required in accordance with an increase in echo reception time accompanying the expansion of the observation region.
そこで、レンジ方向の観測領域拡大とアジマス方向の高分解能化を同時に実現すべく、複数のレーダビームを用いる合成開口レーダの観測方式がある（以下、複数ビーム観測方式と呼ぶ）。 Therefore, there is a synthetic aperture radar observation method using a plurality of radar beams (hereinafter referred to as a “multiple beam observation method”) in order to simultaneously realize an observation region expansion in the range direction and a high resolution in the azimuth direction.
例えば、図６に示すように、１つの送信アンテナＴｘと２つの受信アンテナＲｘ１、Ｒｘ２を用いる複数レーダビーム観測方式では、物理的なＰＲＦは送信アンテナでのパルス照射間隔（ＰＲＩ：Pulse Repetition Interval）の逆数となるが、実効的なＰＲＦをその２倍（つまり、ＰＲＩは半分）とすることができる。物理的なＰＲＦを低く設定できるためレンジ領域の観測領域を狭める必要がない。そして、等価的に幅の広い１つのレーダビームを形成することでアジマス分解能を改善している。 For example, as shown in FIG. 6, in the multiple radar beam observation method using one transmission antenna Tx and two reception antennas Rx1 and Rx2, a physical PRF is a pulse irradiation interval (PRI: Pulse Repetition Interval) at the transmission antenna. However, the effective PRF can be doubled (that is, the PRI is half). Since the physical PRF can be set low, there is no need to narrow the observation area of the range area. The azimuth resolution is improved by forming one radar beam that is equivalently wide.
この複数レーダビーム観測方式のための従来の画像レーダ装置及びその信号処理装置は、複数の受信アンテナで得た観測信号をスペクトル上で合成し、等価的な１つの受信アンテナで得た観測信号を生成した後で、画像再生処理を行っていた（例えば、非特許文献１参照）。 The conventional image radar apparatus and its signal processing apparatus for the multiple radar beam observation method synthesize observation signals obtained by a plurality of receiving antennas on a spectrum, and obtain an observation signal obtained by one equivalent receiving antenna. After the generation, an image reproduction process is performed (for example, see Non-Patent Document 1).
各受信アンテナで得られた観測信号のアジマス方向のスペクトル（以降、アジマススペクトル）は、図７に示すように、物理的なＰＲＦが受信アンテナのビームの幅で決まるアジマス周波数帯域（瞬時ドップラー周波数帯域）幅よりも狭いため、エイリアシング誤差を持つ。 As shown in FIG. 7, the spectrum in the azimuth direction (hereinafter referred to as azimuth spectrum) of the observation signal obtained by each receiving antenna is an azimuth frequency band (instantaneous Doppler frequency band) in which the physical PRF is determined by the beam width of the receiving antenna. ) Has an aliasing error because it is narrower than the width.
そこで、各受信アンテナのアジマススペクトル上での合成において、このエイリアシング誤差を相殺して解消する復元フィルタ（Reconstruction Filter）を適用し、エイリアシング誤差を含まないアジマススペクトルを得るようにしている。 Therefore, in the synthesis on the azimuth spectrum of each receiving antenna, a reconstruction filter that cancels and eliminates the aliasing error is applied to obtain an azimuth spectrum that does not include the aliasing error.
従来の画像レーダ装置及び信号処理装置は、観測対象領域のドップラー周波数帯域幅が瞬時ドップラー周波数帯域幅と同じあり、エイリアシング誤差がアジマススペクトルの端部にのみ発生することを前提としていた。 The conventional image radar device and signal processing device are based on the premise that the Doppler frequency bandwidth of the observation target region is the same as the instantaneous Doppler frequency bandwidth, and aliasing errors occur only at the end of the azimuth spectrum.
このようなエイリアシング誤差の発生は、図８（ａ）に示すように送信アンテナ及び受信アンテナを備える各レーダからのレーダビームを固定した一方向に向けて照射する観測（以降、ストリップマップ観測モード）では成立するが、図８（ｂ）に示すようにレーダの移動に伴いレーダの照射方向をビーム指向中心３１に向けるように変化させながら観測する場合は成り立たない。 The occurrence of such an aliasing error is observed by irradiating a radar beam from each radar having a transmitting antenna and a receiving antenna toward a fixed direction as shown in FIG. 8A (hereinafter referred to as a strip map observation mode). However, as shown in FIG. 8B, it is not possible to observe while changing the irradiation direction of the radar toward the beam directing center 31 as the radar moves.
このレーダの照射方向を変化させながら観測する例には、スライディングスポットライト観測（あるいは、ハイブリッドストリップマップ・スポットライト観測）モードやスポットライト観測モードがある。 Examples of observation while changing the irradiation direction of the radar include a sliding spotlight observation (or hybrid strip map / spotlight observation) mode and a spotlight observation mode.
図９を用いて、これら観測モードの違いに伴うアジマススペクトルの違いを説明する。図９（ａ）は、ストリップ観測モードにおける、アジマス時間ごとのアジマススペクトルを表す模式図である。横軸はアジマス時間（スロウタイム）であり、観測中心に位置する目標にレーダが最近接する時刻を０とする。縦軸はドップラー周波数である。そして、紙面に垂直な軸がパワースペクトルを示す。 The difference in azimuth spectrum associated with the difference in these observation modes will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a schematic diagram showing an azimuth spectrum for each azimuth time in the strip observation mode. The horizontal axis is the azimuth time (slow time), and the time when the radar is closest to the target located at the observation center is set to zero. The vertical axis represents the Doppler frequency. The axis perpendicular to the paper surface indicates the power spectrum.
ここでは、レーダビームの照射方向がレーダの進行方向と垂直な方向（クロストラック方向）であるとする。アジマススペクトルは、レーダビームが照射される方向のドップラー周波数を中心として、瞬時ドップラー周波数帯域幅分の広がりを持つ。この瞬時ドップラー周波数帯域幅は、観測対象領域のドップラー周波数帯域幅と一致している。そして、観測信号がアジマス方向にＰＲＦでサンプルされていることから、ドップラー周波数軸方向にＰＲＦの周期で繰り返す。 Here, it is assumed that the irradiation direction of the radar beam is a direction (cross track direction) perpendicular to the traveling direction of the radar. The azimuth spectrum has a spread corresponding to the instantaneous Doppler frequency bandwidth around the Doppler frequency in the direction in which the radar beam is irradiated. This instantaneous Doppler frequency bandwidth matches the Doppler frequency bandwidth of the observation target region. And since the observation signal is sampled by PRF in the azimuth direction, it repeats with the period of PRF in the Doppler frequency axis direction.
そのため、アジマススペクトルのうちＰＲＦを超えたドップラー周波数をもつ成分が、ＰＲＦ以下のドップラー周波数をもつ成分と重なってしまいエイリアシング誤差が生じる。ストリップマップ観測では、レーダビームが照射される方向が一定、つまりドップラー中心周波数が一定であるため、図９（ａ）の網掛けで示すように、エイリアシング誤差が発生するドップラー周波数はアジマス時間によらず同じで、かつ、アジマススペクトルのドップラー周波数軸方向の端部となる。 Therefore, a component having a Doppler frequency exceeding the PRF in the azimuth spectrum overlaps with a component having a Doppler frequency equal to or lower than the PRF, resulting in an aliasing error. In the strip map observation, since the direction in which the radar beam is irradiated is constant, that is, the Doppler center frequency is constant, the Doppler frequency at which an aliasing error is generated depends on the azimuth time, as shown by the shaded area in FIG. It is the same and is the end of the azimuth spectrum in the Doppler frequency axis direction.
次に、図９（ｂ）に、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測でのアジマス時間ごとのアジマススペクトルを表す。この観測方式では、観測対象領域のドップラー周波数帯域幅が瞬時ドップラー周波数帯域幅よりも広い。そして、ドップラー中心周波数がアジマス時間に応じて変化するので、アジマススペクトルのドップラー周波数の範囲がアジマス時間と共に変化する。これに伴い、エイリアシング誤差が発生するドップラー周波数の範囲も、アジマス時間に伴い変化する。さらに、図９（ｂ）中のサンプリング帯域幅（ＰＲＦと等価）を超えたアジマススペクトルはサンプリング帯域幅内に折り返す。 Next, FIG. 9B shows an azimuth spectrum for each azimuth time in an observation in which the irradiation direction of the radar beam is changed as the radar moves. In this observation method, the Doppler frequency bandwidth in the observation target region is wider than the instantaneous Doppler frequency bandwidth. And since the Doppler center frequency changes according to azimuth time, the range of the Doppler frequency of an azimuth spectrum changes with azimuth time. Accordingly, the range of Doppler frequency in which aliasing error occurs also changes with azimuth time. Furthermore, the azimuth spectrum exceeding the sampling bandwidth (equivalent to PRF) in FIG. 9B is folded back within the sampling bandwidth.
したがって、これらレーダビームの照射方向を変化させる観測では、エイリアシング誤差がスペクトルの端部に発生するという前提条件が成り立たない。このため、従来の画像レーダ装置及び信号処理装置では、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得られた受信信号中のエイリアシング誤差を相殺し解消することができないという問題点があった。この結果、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる場合は、複数ビーム観測方式が採用できなかった。 Therefore, the observation that changes the irradiation direction of these radar beams does not hold the precondition that an aliasing error occurs at the end of the spectrum. For this reason, the conventional image radar device and signal processing device have a problem that the aliasing error in the received signal obtained by the observation that changes the irradiation direction of the radar beam with the movement of the radar cannot be canceled and eliminated. there were. As a result, when the irradiation direction of the radar beam is changed as the radar moves, the multiple beam observation method cannot be adopted.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる複数ビーム観測方式を実現する画像レーダ装置及び信号処理装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to obtain an image radar apparatus and a signal processing apparatus that realize a multi-beam observation method that changes the irradiation direction of a radar beam as the radar moves. Objective.
この発明に係る画像レーダ装置及び信号処理装置は、同一または異なるプラットフォームに送信アンテナ及び複数の受信アンテナを搭載する画像レーダ装置であって、前記送信アンテナ及び複数の受信アンテナは、レーダの移動に伴いレーダビームの指向方向を変化させながら観測することを特徴とする。 The image radar device and the signal processing device according to the present invention are image radar devices in which a transmission antenna and a plurality of reception antennas are mounted on the same or different platforms, and the transmission antenna and the plurality of reception antennas are associated with movement of the radar. It is characterized by observing while changing the pointing direction of the radar beam.
また、この発明に係る信号処理装置は、各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ格納する複数の格納部と、前記複数の格納部から各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ読み込みレンジ圧縮する複数のレンジ圧縮部と、各複数のレンジ圧縮部でレンジ圧縮されたデータにアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを補償するための複素関数をそれぞれ乗ずる複数の乗算部と、前記複数の乗算部の出力をアジマス方向にそれぞれフーリエ変換する複数のアジマスＤＦＴ部と、前記複数のアジマスＤＦＴ部によりアジマス方向にフーリエ変換されたデータに含まれるエイリアシング誤差を解消するための復元フィルタをそれぞれ適用する複数の復元フィルタ部と、前記複数の復元フィルタ部からの復元フィルタ適用後の複数のデータをアジマススペクトル上で合成して１つのデータにする合成部と、前記合成部による合成後のアジマススペクトルをアジマス方向に逆フーリエ変換するアジマスＩＤＦＴ部と、前記アジマスＤＦＴ部の出力に対し、先に補償したアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを戻すための複素関数を乗ずる乗算部と、前記乗算部の出力に対し画像再生処理を行う画像再生部と、前記復元フィルタ部から前記画像再生部までの処理をレンジ毎に設計して適用するための反復処理部と、前記画像再生部の出力結果を格納する出力格納部とを備えたことを特徴とする。 In addition, the signal processing device according to the present invention includes a plurality of storage units each storing data received by each receiving antenna, and a plurality of units each reading and compressing a range of data received by each receiving antenna from the plurality of storing units. A plurality of multipliers for multiplying the data compressed by each of the plurality of range compressors by a complex function for compensating the slope of the Doppler center frequency according to the azimuth time, and the plurality of multipliers A plurality of azimuth DFT units that respectively Fourier-transform the outputs of azimuth in the azimuth direction, and a plurality of restoration filters for applying aliasing errors included in the data Fourier-transformed in the azimuth direction by the plurality of azimuth DFT units. A restoration filter unit and a plurality of restoration filters applied from the plurality of restoration filter units Combining the data on the azimuth spectrum into one data, the azimuth IDFT unit for performing inverse Fourier transform on the azimuth spectrum synthesized by the synthesis unit in the azimuth direction, and the output of the azimuth DFT unit A multiplier that multiplies a complex function for returning the slope of the Doppler center frequency according to the compensated azimuth time, an image reproducing unit that performs image reproduction processing on the output of the multiplier, and the image reproduction from the restoration filter unit And an output storage unit for storing the output result of the image reproduction unit.
また、この発明に係る画像レーダ装置は、送受信アンテナ間隔の２乗をレーダ波長と観測対象領域のレンジとの積の２倍で割ったものに円周率を乗じた位相を持つ複素関数が１とみなせるように、送受信アンテナ間隔、レーダ波長、観測対象領域までのレンジを設計したことを特徴とする。 In the image radar apparatus according to the present invention, a complex function having a phase obtained by multiplying the square of the transmission / reception antenna interval by twice the product of the radar wavelength and the range of the observation target area and multiplying by the circular ratio is 1 It is characterized by designing the range between the transmission / reception antenna interval, the radar wavelength, and the observation target area so that it can be considered.
さらに、この発明に係る信号処理装置は、各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ格納する複数の格納部と、前記複数の格納部から各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ読み込みアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを補償するための複素関数を乗ずる複数の乗算部と、前記複数の乗算部の出力をアジマス方向にそれぞれフーリエ変換する複数のアジマスＤＦＴ部と、前記複数のアジマスＤＦＴ部によりアジマス方向にフーリエ変換されたデータに含まれるエイリアシング誤差を解消するための復元フィルタをそれぞれ適用する複数の復元フィルタ部と、前記複数の復元フィルタ部からの復元フィルタ適用後の複数のデータをアジマススペクトル上で合成して１つのデータにする合成部と、前記合成部による合成後のアジマススペクトルをアジマス方向に逆フーリエ変換するアジマスＩＤＦＴ部と、前記アジマスＤＦＴ部の出力に対し、先に補償したアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを戻すための複素関数を乗ずる乗算部と、前記乗算部の出力に対し画像再生処理を行う画像再生部と、前記画像再生部の出力結果を格納する出力格納部とを備えたことを特徴とする。 Furthermore, the signal processing apparatus according to the present invention includes a plurality of storage units that store data received by the respective reception antennas, and reads data received by the respective reception antennas from the plurality of storage units, respectively, according to the azimuth time. A plurality of multiplication units for multiplying a complex function for compensating for the slope of the Doppler center frequency, a plurality of azimuth DFT units for Fourier transforming the outputs of the plurality of multiplication units in the azimuth direction, and the plurality of azimuth DFT units. A plurality of restoration filter units each applying a restoration filter for eliminating aliasing errors included in data subjected to Fourier transform in the azimuth direction, and a plurality of data after application of the restoration filter from the plurality of restoration filter units are represented by an azimuth spectrum. Combining the above into a single piece of data and composition by the composition unit An azimuth IDFT unit that performs an inverse Fourier transform on the azimuth spectrum in the azimuth direction; An image reproduction unit that performs an image reproduction process on the output of the multiplication unit, and an output storage unit that stores an output result of the image reproduction unit.
この発明によれば、アジマス時間に応じたドップラー中心周波数の変化を補償した上で復元フィルタを適用するようにしているので、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得られる観測信号に対してもエイリアシング誤差を解消することができる。 According to the present invention, since the restoration filter is applied after compensating for the change in the Doppler center frequency according to the azimuth time, the observation obtained by the observation that changes the irradiation direction of the radar beam as the radar moves. Aliasing errors can be eliminated even for signals.
また、送受信アンテナ間隔の２乗をレーダ波長と観測対象領域のレンジとの積の２倍で割ったものに円周率を乗じた位相を持つ複素関数が１とみなせるように、受信アンテナ間隔、レーダ波長、または、観測対象領域のレンジを設定した画像レーダ装置を設計し、復元フィルタがレンジに依存しないようにしているので、復元フィルタをレンジ毎に設計及び適用する必要がなくなり、信号処理に必要となる計算負荷を大幅に軽減することができる。 In addition, the reception antenna interval, so that a complex function having a phase obtained by multiplying the square of the transmission / reception antenna interval by twice the product of the radar wavelength and the range of the observation target area and multiplying by the circle ratio can be regarded as 1. The image radar device is set with the radar wavelength or the range of the observation target area set, and the restoration filter is made independent of the range. Therefore, it is not necessary to design and apply the restoration filter for each range, which is useful for signal processing. The required calculation load can be greatly reduced.
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態1に係る画像レーダ装置及び信号処理装置を示すブロック構成図である。なお、ここでは便宜上、受信アンテナが２つある場合を想定して説明する。受信アンテナが２つ以上ある場合は、各受信アンテナに応じたブロックを受信アンテナ個数分用意すればよい。
1 is a block configuration diagram showing an image radar apparatus and a signal processing apparatus according to
図１に示す画像レーダ装置及び信号処理装置は、大別して、画像レーダ装置１００と信号処理装置２００とから構成される。画像レーダ装置１００は、送信アンテナ（Ｔｘ）１０１、受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２、受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３を備える。 The image radar apparatus and signal processing apparatus shown in FIG. 1 are roughly composed of an image radar apparatus 100 and a signal processing apparatus 200. The image radar apparatus 100 includes a transmission antenna (Tx) 101, a reception antenna (Rx1) 102, and a reception antenna (Rx2) 103.
ここで、受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２と受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３を基準とした送信アンテナ（Ｔｘ）１０１の位置（アジマス方向の距離）を、それぞれΔｘ１、Δｘ２とする。送信アンテナ（Ｔｘ）１０１、受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２と受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３は、同一のプラットフォーム上、またはそれぞれが別のプラットフォーム上に設置される。 Here, the positions (distances in the azimuth direction) of the transmitting antenna (Tx) 101 with respect to the receiving antenna (Rx1) 102 and the receiving antenna (Rx2) 103 are set as Δx 1 and Δx 2 , respectively. The transmission antenna (Tx) 101, the reception antenna (Rx1) 102, and the reception antenna (Rx2) 103 are installed on the same platform or on different platforms.
なお、プラットフォームとは、人工衛星や、航空機等のレーダを搭載する移動体を指す。送信アンテナ（Ｔｘ）１０１から放射され観測対象領域で反射された電波は、受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２と受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３で同時に受信される。 Note that the platform refers to a mobile body on which an artificial satellite or a radar such as an aircraft is mounted. The radio wave radiated from the transmission antenna (Tx) 101 and reflected by the observation target region is simultaneously received by the reception antenna (Rx1) 102 and the reception antenna (Rx2) 103.
そして、信号処理装置２００は、ＲＸ１格納部２０１、ＲＸ２格納部２０２、Ｒｘ１用レンジ圧縮部２０３、Ｒｘ２用レンジ圧縮部２０４、Ｒｘ１用乗算部２０５、Ｒｘ２用乗算部２０６、Ｒｘ１用アジマスＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部２０７、Ｒｘ２用アジマスＤＦＴ部２０８、反復処理部２０９、復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ；Ｒ０）２１０、復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ；Ｒ０）２１１、合成部２１２、アジマスＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部２１３、乗算部２１４、画像再生処理Ａ部２１５、出力格納部２１６を備える。
Then, the signal processing apparatus 200 includes an
なお、この説明及び以降の説明において、「部」という語は、専用の電子回路または素子を意味しているが、汎用的な中央演算装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）を搭載したコンピュータに所定の処理を実行させるコンピュータプログラムモジュールの形で構成するようにしても良い。また、ＤＦＴとＩＤＦＴの語は、離散信号に対するフーリエ変換と逆フーリエ変換を表す。 In this description and the following description, the term “unit” means a dedicated electronic circuit or element. However, a computer equipped with a general-purpose central processing unit (CPU: Central Processing Unit) has a predetermined value. You may make it comprise in the form of the computer program module which performs a process. The terms DFT and IDFT represent Fourier transform and inverse Fourier transform for discrete signals.
次に動作について説明する。図２は、実施の形態１による画像レーダ装置及び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。まず、ステップＳＴ１００において、画像レーダ装置１００の受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２、受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３で受信されたデータが、Ｒｘ１格納部２０１とＲｘ２格納部２０２に格納される。
Next, the operation will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a processing flow of the image radar device and the signal processing device according to the first embodiment. First, in step ST100, data received by the reception antenna (Rx1) 102 and the reception antenna (Rx2) 103 of the image radar apparatus 100 are stored in the
ステップＳＴ２００において、Ｒｘ１用レンジ圧縮部２０３と、Ｒｘ２用レンジ圧縮部２０４により、それぞれＲｘ１格納部２０１とＲｘ２格納部２０２のデータが読み込まれレンジ圧縮される。
In step ST200, the Rx1
ステップＳＴ２０５において、Ｒｘ１用乗算部２０５とＲｘ２用乗算部２０６が、それぞれＲｘ１用レンジ圧縮部２０３とＲｘ２用レンジ圧縮部２０４でレンジ圧縮された信号に対し、式（１）で表される関数を乗算する。
In step ST205, the Rx1 multiplication unit 205 and the Rx2 multiplication unit 206 perform the function expressed by the expression (1) on the signals that are range-compressed by the Rx1
ここで、Ｒｃはビーム指向中心の最近接レンジである。また、λはレーダ波長、ｖはレーダの速度、ｔａはアジマス時間である。この複素関数の乗算により、アジマススペクトルにおけるドップラー中心周波数のアジマス時間に応じた変化、つまり、アジマススペクトルのアジマス時間に対する傾きを補償する。 Here, R c is the closest range of the beam pointing center. Also, λ is the radar wavelength, v is the speed of radar, is t a is the azimuth time. By the multiplication of the complex function, a change according to the azimuth time of the Doppler center frequency in the azimuth spectrum, that is, the inclination of the azimuth spectrum with respect to the azimuth time is compensated.
なお、ここでは、ドップラー中心周波数のアジマス時間に応じた変化を補償するための関数を式（１）で与えたが、これに限るものではなく、同じ効果をもつ関数であればよい。 Here, the function for compensating for the change according to the azimuth time of the Doppler center frequency is given by Equation (1), but the function is not limited to this, and any function having the same effect may be used.
ステップＳＴ２０７で、Ｒｘ１用アジマスＤＦＴ部２０７とＲｘ２用アジマスＤＦＴ部２０８が、それぞれＲｘ１用乗算部２０５とＲｘ２用乗算部２０６の出力をアジマス方向にフーリエ変換する。
In step ST207, the azimuth DFT unit for
ステップＳＴ２０９で、反復処理部２０９に、Ｒｘ１用アジマスＤＦＴ部２０７とＲｘ２用アジマスＤＦＴ部２０８の出力が入力される。反復処理部２０９では、レンジＲ０の設定を変えながら、観測対象領域の全レンジに渡る回数分、以降のステップＳＴ２１０からステップＳＴ２１５までの処理を繰り返し行う。
In step ST209, the outputs of the Rx1
ステップＳＴ２１０において、復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ，Ｒ０）２１０と復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ，Ｒ０）部２１１が、それぞれＲｘ１用アジマスＤＦＴ部２０７とＲｘ２用アジマスＤＦＴ部２０８の出力に対し、復元フィルタを適用する。この復元フィルタの式は、例えば式（２）（非特許文献１参照）で与えられる。
In step ST210, the restoration filter unit P 1 (f a , R 0 ) 210 and the restoration filter unit P 2 (f a , R 0 )
ｆａはアジマス方向周波数（ドップラー周波数）、ｆＰＲＦはＰＲＦを示す。このｆａの範囲は、受信アンテナの個数をｎとした場合に、 f a represents the azimuth direction frequency (Doppler frequency), and f PRF represents the PRF. Scope of this f a is the number of receive antennas when a n,
となる。また、ｖはレーダの速度である。 It becomes. V is the speed of the radar.
なお、ここでは２つの受信アンテナを用いる場合の復元フィルタを式（２）で与えたが、これに限られるものではなく、同等の効果を持つ式で与えられる復元フィルタを適用しても良い。 Here, the restoration filter in the case of using two receiving antennas is given by Expression (2). However, the present invention is not limited to this, and a restoration filter given by an expression having an equivalent effect may be applied.
ステップＳＴ２１２において、合成部２１２が、アジマススペクトル上で復元フィルタ適用後の各受信アンテナの信号を合成し、エイリアシング誤差を相殺することで解消する。 In step ST212, the combining unit 212 eliminates the aliasing error by combining the signals of the receiving antennas after applying the restoration filter on the azimuth spectrum.
ステップＳＴ２１３において、アジマスＩＤＦＴ部２１３が、合成部２１２の出力をアジマス方向に逆フーリエ変換する。
In step ST213, the
ステップＳＴ２１４で、乗算部２１４が、アジマスＩＤＦＴ部２１３の出力に対し、式（３）で与えられる関数を乗算する。
In step ST214, the multiplication unit 214 multiplies the output of the
この複素関数の乗算により、ステップＳＴ２０５で補償した、アジマススペクトルにおけるドップラー中心周波数のアジマス時間に応じた変化を元に戻す。なお、ここでは、ドップラー中心周波数のアジマス時間に応じた変化を元に戻す関数を式（３）で与えたが、これに限るものではなく、同じ効果をもつ関数であれば良い。 By this complex function multiplication, the change corresponding to the azimuth time of the Doppler center frequency in the azimuth spectrum compensated in step ST205 is restored. Here, the function for returning the change according to the azimuth time of the Doppler center frequency is given by Expression (3). However, the function is not limited to this, and any function having the same effect may be used.
ここで、ステップＳＴ２０５からステップＳＴ２１４までの動作の効果を、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、各受信アンテナで得られた受信信号のアジマス時間毎のアジマススペクトルを示す。横軸はアジマス時間、縦軸はドップラー周波数、紙面に垂直な軸がパワースペクトルを表す。 Here, the effect of the operation from step ST205 to step ST214 will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows an azimuth spectrum for each azimuth time of the received signal obtained by each receiving antenna. The horizontal axis represents azimuth time, the vertical axis represents Doppler frequency, and the axis perpendicular to the paper represents the power spectrum.
先の図９（ｂ）に示したようにレーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測では、エイリアシング誤差が発生するドップラー周波数の範囲はアジマス時間に伴い変化する。さらに、サンプリング帯域幅を超えたアジマススペクトルはサンプリング帯域幅内に折り返す。この結果、受信信号のアジマススペクトル中におけるエイリアシング誤差は、図３（ａ）の網掛けで示すように、サンプリング帯域幅内を斜めに横断している。 In the observation in which the irradiation direction of the radar beam is changed with the movement of the radar as shown in FIG. 9B, the Doppler frequency range in which an aliasing error occurs changes with the azimuth time. Furthermore, the azimuth spectrum that exceeds the sampling bandwidth wraps within the sampling bandwidth. As a result, the aliasing error in the azimuth spectrum of the received signal crosses the sampling bandwidth diagonally as shown by the shaded area in FIG.
次に、図３（ｂ）は、ステップＳＴ２０５で、式（１）で表される関数を受信信号に乗算した後の、アジマス時間毎のアジマススペクトルを表す。式（１）で示す複素関数の乗算によりアジマススペクトルのアジマス時間に対する傾きを補正したことで、エイリアシング誤差が発生するドップラー周波数はアジマススペクトルの端部に位置するようになる。つまり、図９（ａ）に示したストリップマップ観測時のアジマススペクトルと同等となる。 Next, FIG.3 (b) represents the azimuth spectrum for every azimuth time after multiplying a received signal by the function represented by Formula (1) by step ST205. By correcting the slope of the azimuth spectrum with respect to the azimuth time by multiplication of the complex function represented by the equation (1), the Doppler frequency at which an aliasing error occurs is located at the end of the azimuth spectrum. That is, the azimuth spectrum at the time of strip map observation shown in FIG.
図３（ｃ）は、ステップＳＴ２１０で復元フィルタを適用し、ステップＳＴ２１２で各受信アンテナの信号を合成した後のアジマススペクトルを表す。この段階で、エイリアシング誤差は解消され、サンプリング帯域は２×ｆＰＲＦ（受信アンテナ数がｎ個の場合はｎ×ｆＰＲＦ）に拡大されている。 FIG. 3C shows the azimuth spectrum after applying the restoration filter in step ST210 and combining the signals of the respective receiving antennas in step ST212. At this stage, the aliasing error is eliminated, and the sampling band is expanded to 2 × f PRF (n × f PRF when the number of receiving antennas is n).
そして、図３（ｄ）は、アジマススペクトル合成後の信号に、式（３）で示される複素関数を乗算した後のアジマススペクトルを表す。ここでは、アジマススペクトルにおけるドップラー中心周波数のアジマス時間に応じた変化が戻されている。この段階のアジマススペクトルは、瞬時ドップラー周波数帯域幅よりも広い２×ｆＰＲＦ（受信アンテナ数がｎ個の場合はｎ×ｆＰＲＦ）相当のＰＲＦで、単一のレーダビームを用いて観測した受信信号のアジマススペクトルと等価になっている。 FIG. 3D shows an azimuth spectrum obtained by multiplying the signal after azimuth spectrum synthesis by the complex function represented by equation (3). Here, the change according to the azimuth time of the Doppler center frequency in the azimuth spectrum is returned. The azimuth spectrum at this stage is a PRF equivalent to 2 × f PRF (n × f PRF when the number of receiving antennas is n) wider than the instantaneous Doppler frequency bandwidth, and is received using a single radar beam. It is equivalent to the azimuth spectrum of the signal.
次に、ステップＳＴ２１５において、画像再生処理部２１５が、乗算部２１４の出力に対し画像再生処理を行う。この画像再生処理は、単一のレーダビームを用いてレーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得た受信信号をレンジ圧縮した信号に対する画像再生処理であれば良い。この画像再生処理では、再生結果の内レンジＲ０の結果のみが有効な再生結果となる。
Next, in step ST215, the image
ステップＳＴ２１６において、反復処理部２０９が、観測対象領域の全てのレンジについて、ステップＳＴ２１０からステップＳＴ２１５までの繰り返し処理を終えれば反復ループを終了する。ステップＳＴ２１７において、反復処理部２０９が、出力格納部２１６に再生結果を出力する。
In step ST216, when the iterative processing unit 209 completes the iterative processing from step ST210 to step ST215 for all the ranges of the observation target region, the iterative loop ends. In step ST217, the iterative processing unit 209 outputs the reproduction result to the
以上のように、実施の形態１によれば、アジマス時間に応じたドップラー中心周波数の変化を補償した上で復元フィルタを適用するようにしているので、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得られる観測信号に対してもエイリアシング誤差を解消することができる。 As described above, according to the first embodiment, since the restoration filter is applied after compensating for the change in the Doppler center frequency according to the azimuth time, the irradiation direction of the radar beam is changed as the radar moves. Aliasing errors can be eliminated even for observation signals obtained by changing observations.
この結果、レーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる場合においても、複数ビーム観測方式を可能にしている。複素関数の乗算のみでドップラー中心周波数の変化の補償と復元を実現しているので、僅かな計算負荷の増加のみで、ストリップマップ観測向けの信号処理をレーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測向けに拡張することができる。 As a result, even when the irradiation direction of the radar beam is changed with the movement of the radar, the multiple beam observation method is enabled. Compensation and restoration of changes in the Doppler center frequency are achieved only by multiplying complex functions, so signal processing for strip map observation can be performed with only a slight increase in computational load, and the direction of radar beam irradiation as the radar moves. Can be extended for changing observations.
実施の形態２．
以上の実施の形態１では、反復処理により復元フィルタをレンジ毎に設計して適用したものであるが、次に受信アンテナの間隔をある条件を満たすように設計することで反復処理を回避した実施の形態２を示す。
In the first embodiment described above, the restoration filter is designed and applied for each range by iterative processing. Next, it is possible to avoid the iterative processing by designing the reception antenna interval so as to satisfy a certain condition. The
以下、この発明の実施の形態２を図に基づいて説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る画像レーダ装置及び信号処理装置を示すブロック構成図である。図４において図１に示す実施の形態１の構成と同一または相当する部分については同一記号を付して説明を省略する。
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 4 is a block diagram showing an image radar apparatus and a signal processing apparatus according to
この実施の形態２では、実施の形態１にあった反復処理部２０９が省かれている。また、復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ；Ｒ０）２１０と復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ；Ｒ０）２１１が復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ）３１０と復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ）３１１に置き換えられている。さらに、実施の形態１の画像再生処理Ａ部２１５が、単一のレーダビームを用いてレーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得た受信信号（レンジ圧縮していない信号）に対する画像再生処理を行う画像再生処理Ｂ部３１５に置き換わっている。
In the second embodiment, the iterative processing unit 209 that was in the first embodiment is omitted. In addition, the restoration filter unit P 1 (f a ; R 0 ) 210 and the restoration filter unit P 2 (f a ; R 0 ) 211 are replaced by the restoration filter unit P 1 (f a ) 310 and the restoration filter unit P 2 (f a ). 311 has been replaced. Furthermore, a received signal (a signal not subjected to range compression) obtained by the image reproduction
この実施の形態２では、受信アンテナ（Ｒｘ１）１０２と受信アンテナ（Ｒｘ２）１０３を基準とした送信アンテナ（Ｔｘ）１０１の位置（アジマス方向の距離）Δｘ１とΔｘ２を、式（４）を満たすように設計する。すなわち、送受信アンテナ間隔の２乗をレーダ波長と観測対象領域のレンジとの積の２倍で割ったものに円周率を乗じた位相を持つ複素関数が１とみなせるように、送受信アンテナ間隔を設計する。 In the second embodiment, the positions (distances in the azimuth direction) Δx 1 and Δx 2 of the transmission antenna (Tx) 101 with reference to the reception antenna (Rx1) 102 and the reception antenna (Rx2) 103 are expressed by Equation (4). Design to meet. That is, the transmission / reception antenna interval is set so that a complex function having a phase obtained by dividing the square of the transmission / reception antenna interval by twice the product of the radar wavelength and the range of the observation target area and multiplying by the circumference ratio can be regarded as 1. design.
ここで、Ｒは観測対象領域までのレンジを現す。例えば、衛星搭載画像レーダではレンジＲが非常に大きな値をとるため、式（４）を満たすように送受信アンテナ間隔を設計するのは容易である。 Here, R represents the range up to the observation target region. For example, in a satellite-borne image radar, the range R takes a very large value, and therefore it is easy to design the transmission / reception antenna interval so as to satisfy Equation (4).
なお、式（４）を満たすように、送受信アンテナ間隔だけでなく、レーダ波長λや観測対象領域までのレンジＲを設定しても良い。 In addition, not only the transmission / reception antenna interval but also the radar wavelength λ and the range R to the observation target region may be set so as to satisfy Expression (4).
次に動作について説明する。図５は、実施の形態２による画像レーダ装置及び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５において図２に示す実施の形態１のフローチャートと同一または相当する部分については同一記号を付して説明を省略する。 Next, the operation will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the image radar apparatus and the signal processing apparatus according to the second embodiment. In FIG. 5, the same or corresponding parts as those in the flowchart of the first embodiment shown in FIG.
ステップＳＴ３１０において、復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ）３１０と復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ）部３１１が、それぞれＲｘ１用乗算部２０５とＲｘ２用乗算部２０６の出力に対し、復元フィルタを適用する。 In step ST310, the restoration filter unit P 1 (f a ) 310 and the restoration filter unit P 2 (f a ) unit 311 apply the restoration filter to the outputs of the Rx1 multiplication unit 205 and the Rx2 multiplication unit 206, respectively. .
この復元フィルタの式は、例えば式（５）で与えられる。 The expression of this restoration filter is given by, for example, Expression (5).
なお、ここでは２つの受信アンテナを用いる場合の復元フィルタを式（５）で与えたが、これに限られるものではなく、同等の効果を持つ式で与えられる復元フィルタを適用しても良い。 Here, the restoration filter when two reception antennas are used is given by Expression (5), but the present invention is not limited to this, and a restoration filter given by an expression having an equivalent effect may be applied.
ステップＳＴ３１５において、画像再生処理Ｂ部３１５が、乗算部２１４の出力に対し画像再生処理を行う。この画像再生処理は、単一のレーダビームを用いてレーダの移動に伴いレーダビームの照射方向を変化させる観測で得た観測信号に対する画像再生処理であれば良い。
In step ST315, the image reproduction
以上のように、実施の形態２によれば、式（５）を満たすべく、受信アンテナ間隔、レーダ波長、または、観測対象領域のレンジを設定した画像レーダ装置を設計し、復元フィルタがレンジに依存しないように（つまり、復元フィルタの式にＲ０が含まれないように）しているので、復元フィルタをレンジ毎に設計及び適用する必要がなくなり、信号処理に必要となる計算負荷を大幅に軽減することができる。 As described above, according to the second embodiment, an image radar apparatus in which the receiving antenna interval, the radar wavelength, or the range of the observation target region is set is designed to satisfy the expression (5), and the restoration filter is set to the range. Since it is not dependent (that is, R 0 is not included in the restoration filter formula), it is not necessary to design and apply the restoration filter for each range, and the calculation load necessary for signal processing is greatly increased. Can be reduced.
また、復元フィルタをレンジ圧縮後の信号に適用する必要がなくなるため、画像再生処理部に採用できるアルゴリズムを、レンジ圧縮後の信号を対象とするアルゴリズムに限定する必要がなくなり、アルゴリズムの選択肢を増やすことができる。 In addition, since it is not necessary to apply the restoration filter to the signal after the range compression, it is not necessary to limit the algorithm that can be employed in the image reproduction processing unit to the algorithm that targets the signal after the range compression, and the choice of the algorithm is increased. be able to.
さらに、反復処理に必要な回路がなくなり、さらに、複数の受信アンテナで得た受信信号を合成するための処理部分と、画像再生部分の独立性が高められるので、装置の構成を簡潔にすることができる。 Furthermore, the circuit necessary for the iterative process is eliminated, and further, the independence of the processing part for synthesizing the received signals obtained by a plurality of receiving antennas and the image reproduction part is enhanced, so that the configuration of the apparatus is simplified. Can do.
１００ 画像レーダ装置、１０１ 送信アンテナ（Ｔｘ）、１０２ 受信アンテナ（Ｒｘ１）、１０３ 受信アンテナ（Ｒｘ２）、２００ 信号処理装置、２０１ ＲＸ１格納部、２０２ ＲＸ２格納部、２０３ Ｒｘ１用レンジ圧縮部、２０４ Ｒｘ２用レンジ圧縮部、２０５ Ｒｘ１用乗算部、２０６ Ｒｘ２用乗算部、２０７ Ｒｘ１用アジマスＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）部、２０８ Ｒｘ２用アジマスＤＦＴ部、２０９ 反復処理部、２１０ 復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ；Ｒ０）、２１１ 復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ；Ｒ０）、２１２ 合成部、２１３ アジマスＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）部、２１４ 乗算部、２１５ 画像再生処理Ａ部、２１６ 出力格納部、３１０ 復元フィルタ部Ｐ１（ｆａ）、３１１ 復元フィルタ部Ｐ２（ｆａ）、３１５ 画像再生処理Ｂ部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image radar apparatus, 101 Transmission antenna (Tx), 102 Reception antenna (Rx1), 103 Reception antenna (Rx2), 200 Signal processing apparatus, 201 RX1 storage part, 202 RX2 storage part, 203 Rx1 range compression part, 204 Rx2 Range compression unit, 205 Rx1 multiplication unit, 206 Rx2 multiplication unit, 207 Rx1 azimuth DFT (Discrete Fourier Transform) unit, 208 Rx2 azimuth DFT unit, 209 iteration processing unit, 210 restoration filter unit P 1 (f a R 0 ), 211 restoration filter unit P 2 (f a ; R 0 ), 212 synthesis unit, 213 azimuth IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) unit, 214 multiplication unit, 215 image reproduction processing A unit, 216 output storage unit, 310 reconstruction filter portion P 1 (f a), 311 reconstruction filter portion P 2 (f ), 315 image reproduction processing unit B.
Claims (4)
前記送信アンテナ及び複数の受信アンテナは、レーダの移動に伴いレーダビームの指向方向を変化させながら観測する
ことを特徴とする画像レーダ装置。 An image radar device in which a transmission antenna and a plurality of reception antennas are mounted on the same or different platforms,
An image radar apparatus, wherein the transmitting antenna and the plurality of receiving antennas are observed while changing a directivity direction of a radar beam as the radar moves.
前記複数の格納部から各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ読み込みレンジ圧縮する複数のレンジ圧縮部と、
各複数のレンジ圧縮部でレンジ圧縮されたデータにアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを補償するための複素関数をそれぞれ乗ずる複数の乗算部と、
前記複数の乗算部の出力をアジマス方向にそれぞれフーリエ変換する複数のアジマスＤＦＴ部と、
前記複数のアジマスＤＦＴ部によりアジマス方向にフーリエ変換されたデータに含まれるエイリアシング誤差を解消するための復元フィルタをそれぞれ適用する複数の復元フィルタ部と、
前記複数の復元フィルタ部からの復元フィルタ適用後の複数のデータをアジマススペクトル上で合成して１つのデータにする合成部と、
前記合成部による合成後のアジマススペクトルをアジマス方向に逆フーリエ変換するアジマスＩＤＦＴ部と、
前記アジマスＤＦＴ部の出力に対し、先に補償したアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを戻すための複素関数を乗ずる乗算部と、
前記乗算部の出力に対し画像再生処理を行う画像再生部と、
前記復元フィルタ部から前記画像再生部までの処理をレンジ毎に設計して適用するための反復処理部と、
画像再生部の出力結果を格納する出力格納部と
を備えたことを特徴とする信号処理装置。 A plurality of storage units each storing data received by each receiving antenna according to claim 1;
A plurality of range compressors for reading and compressing each range of data received by each receiving antenna from the plurality of storage units;
A plurality of multipliers each multiplying the data compressed by each of the plurality of range compressors by a complex function for compensating for the slope of the Doppler center frequency according to the azimuth time;
A plurality of azimuth DFT units that respectively Fourier transform the outputs of the plurality of multiplication units in the azimuth direction;
A plurality of restoration filter units each applying a restoration filter for eliminating an aliasing error included in data Fourier-transformed in the azimuth direction by the plurality of azimuth DFT units;
A combining unit that combines a plurality of data after applying the restoration filter from the plurality of restoration filter units on an azimuth spectrum to form one data;
An azimuth IDFT unit that performs inverse Fourier transform on the azimuth spectrum after synthesis by the synthesis unit in the azimuth direction;
A multiplier for multiplying the output of the azimuth DFT unit by a complex function for returning the slope of the Doppler center frequency according to the previously compensated azimuth time;
An image reproduction unit that performs image reproduction processing on the output of the multiplication unit;
An iterative processing unit for designing and applying the processing from the restoration filter unit to the image reproduction unit for each range;
A signal processing apparatus comprising: an output storage unit that stores an output result of the image reproduction unit.
送受信アンテナ間隔の２乗をレーダ波長と観測対象領域のレンジとの積の２倍で割ったものに円周率を乗じた位相を持つ複素関数が１とみなせるように、送受信アンテナ間隔、レーダ波長、観測対象領域までのレンジを設計した
ことを特徴とする画像レーダ装置。 The image radar device according to claim 1,
Transmitter / receiver antenna spacing, radar wavelength so that a complex function with a phase obtained by multiplying the square of the transmitter / receiver antenna spacing by twice the product of the radar wavelength and the range of the observation area can be regarded as 1. An image radar device characterized by designing a range up to an observation target area.
前記複数の格納部から各受信アンテナで受信されたデータをそれぞれ読み込みアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを補償するための複素関数を乗ずる複数の乗算部と、
前記複数の乗算部の出力をアジマス方向にそれぞれフーリエ変換する複数のアジマスＤＦＴ部と、
前記複数のアジマスＤＦＴ部によりアジマス方向にフーリエ変換されたデータに含まれるエイリアシング誤差を解消するための復元フィルタをそれぞれ適用する複数の復元フィルタ部と、
前記複数の復元フィルタ部からの復元フィルタ適用後の複数のデータをアジマススペクトル上で合成して１つのデータにする合成部と、
前記合成部による合成後のアジマススペクトルをアジマス方向に逆フーリエ変換するアジマスＩＤＦＴ部と、
前記アジマスＤＦＴ部の出力に対し、先に補償したアジマス時間に応じたドップラー中心周波数の傾きを戻すための複素関数を乗ずる乗算部と、
前記乗算部の出力に対し画像再生処理を行う画像再生部と、
前記画像再生部の出力結果を格納する出力格納部と
を備えたことを特徴とする信号処理装置。 A plurality of storage units each storing data received by each receiving antenna according to claim 3;
A plurality of multipliers that read data received by each receiving antenna from the plurality of storage units, respectively, and multiply by a complex function for compensating for the slope of the Doppler center frequency according to the azimuth time;
A plurality of azimuth DFT units that respectively Fourier transform the outputs of the plurality of multiplication units in the azimuth direction;
A plurality of restoration filter units each applying a restoration filter for eliminating an aliasing error included in data Fourier-transformed in the azimuth direction by the plurality of azimuth DFT units;
A combining unit that combines a plurality of data after applying the restoration filter from the plurality of restoration filter units on an azimuth spectrum to form one data;
An azimuth IDFT unit that performs inverse Fourier transform on the azimuth spectrum after synthesis by the synthesis unit in the azimuth direction;
A multiplier for multiplying the output of the azimuth DFT unit by a complex function for returning the slope of the Doppler center frequency according to the previously compensated azimuth time;
An image reproduction unit that performs image reproduction processing on the output of the multiplication unit;
A signal processing apparatus comprising: an output storage unit that stores an output result of the image reproduction unit.
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