WO2024042709A1 - 信号処理装置および信号処理方法 - Google Patents

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WO2024042709A1
WO2024042709A1 PCT/JP2022/032228 JP2022032228W WO2024042709A1 WO 2024042709 A1 WO2024042709 A1 WO 2024042709A1 JP 2022032228 W JP2022032228 W JP 2022032228W WO 2024042709 A1 WO2024042709 A1 WO 2024042709A1
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signal
processing device
processing
area
time
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PCT/JP2022/032228
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English (en)
French (fr)
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大地 田中
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/292—Extracting wanted echo-signals

Definitions

  • the present invention relates to a signal processing device and a signal processing method.
  • Synthetic Aperture Radar (SAR) technology is a radar antenna mounted on a flying object (such as an artificial satellite or airplane) that transmits and receives electromagnetic waves while the flying object (satellite, airplane, etc.) is moving.
  • This is a technology that artificially synthesizes apertures to obtain an image (SAR image) equivalent to
  • an artificial satellite (SAR satellite) will be used as an example of a flying object.
  • Artificial satellites are sometimes called SAR satellites.
  • One of the objects of the present invention is to suppress an increase in the amount of signal data indicating reflection.
  • the signal processing device includes a cutting means for cutting out a second signal in a signal region including a reflected signal from a scatterer from among a first signal representing a reflection of a signal emitted from a radar; and loop processing means for changing the time from the timing at which the second signal is emitted until the reflected signal is received.
  • the signal processing method extracts a second signal in a signal region including a signal reflected from a scatterer from a first signal representing a reflection of a signal emitted from a radar, and extracts a second signal from a first signal representing a reflection of a signal emitted from a radar. 2. Change the time from when the signal is emitted to when the reflected signal is received.
  • a signal processing program includes processing for cutting out a second signal in a signal region including a reflected signal from a scatterer from among a first signal representing a reflection of a signal emitted from a radar; , causing the computer to execute a process of changing the time from the timing of emitting the second signal until receiving the reflected signal.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a general signal data amount suppression method.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining signal data when high-squint imaging is performed.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method for suppressing the amount of signal data in the embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a signal processing device according to a first embodiment. 3 is a flowchart showing the operation of the signal processing device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing device according to a second embodiment. 7 is a flowchart showing the operation of the signal processing device according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing device according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the signal processing device according to the third embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of a signal processing device according to a fourth embodiment. It is a flowchart which shows the operation of the signal processing device of a 4th embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an application example including a signal processing device.
  • FIG. 7 is a block diagram showing another application example including a signal processing device.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining signal data when long-time high-squint imaging is performed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example in which a signal processing device is implemented in an artificial satellite.
  • FIG. 3 is a block diagram showing another implementation example in which a signal processing device is installed in an artificial satellite.
  • 1 is a block diagram showing an example of a computer having a CPU.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a method for suppressing the amount of signal data.
  • a radar mounted on an artificial satellite irradiates (or emits) electromagnetic wave pulses (pulse signals) one after another onto an observation area (photographing area).
  • the horizontal axis represents the emission time of each pulse (that is, the timing at which each pulse signal is emitted).
  • the pulse emission time will be referred to as azimuth time.
  • the vertical axis represents the delay time from when a pulse is emitted until when a reflected wave is received.
  • the vertical axis can also be said to be the elapsed time from the timing at which a signal is emitted until a reflected signal representing a reflection of the signal is received.
  • the time from when the pulse is emitted until the reflected wave is received is called range time.
  • each of the elongated rectangles A extending in the direction of the vertical axis, ie, in the direction of the range time, indicates, for example, the intensity of a reflected signal representing a reflection with respect to a pulse.
  • only one rectangle is labeled A.
  • the rectangle does not necessarily have to represent the intensity of the reflected signal, and may be any value that allows the reflection from the reflector to be distinguished from other objects.
  • the received reflected signal will be referred to as a "received signal" or "signal data.”
  • the crescent-shaped area B is a part where reflections (backscattering) caused by point reflectors (scatterers) in the photographing area are recorded.
  • the point reflector will be simply referred to as a reflector.
  • FIG. 1 shows an example in which there are five regions in which reflections from a reflector are recorded.
  • each area will be expressed as area B.
  • region B exists across a plurality of rectangles A. In reality, the portion where the reflection from the reflector is recorded exists only in the portion that overlaps with rectangle A.
  • Rectangle A is the received signal received after the pulse has been fired once
  • area B is the area where the reflection from the reflector is recorded; The same holds true for FIGS. 2, 3, and 14 that the portion exists only in the portion that overlaps with rectangle A.
  • the received reflected signal there is a portion (no-signal portion, no-signal region) where reflection from the reflector is not observed.
  • a portion corresponds to an area where the reflected signal from the reflector is not recorded. It is wasteful to save the received signal in the no-signal portion. Therefore, as shown on the right side of FIG. 1, it is conceivable to exclude the received signals in the no-signal portion.
  • the received signal is cut out based on the depth of the imaging area when measuring the reflected signal, etc. so that the range time falls within a certain range. In other words, the signal-present portion (or signal-present region) is cut out.
  • the signal region will also be referred to as a "cutout region.”
  • the signal region is, for example, a region having a certain range time width among signal data expressed with azimuth time and range time as axes, as illustrated in FIG. This is the area that contains.
  • the signal region may include not only a portion where reflection from the reflector is observed but also a portion where no reflection from the reflector is observed.
  • the no-signal region does not include the part where reflection from the reflector is observed.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining signal data when high-squint imaging is performed.
  • a high squint angle means, for example, that the squint angle is 5° or more.
  • the squint angle is an angle between a direction perpendicular to the azimuth direction and the radiation direction of electromagnetic waves.
  • the high resolution is, for example, less than 2 meters when expressed in terms of terrestrial resolution.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a method of suppressing (or reducing) the amount of signal data in the embodiment described below.
  • FIG. 3 shows an example of high quint and high resolution.
  • the signal processing device cuts out the signal-present portion as shown in the center of FIG.
  • the signal-bearing portion is obliquely inclined with respect to the coordinate axis.
  • a parallelogram-shaped area is cut out as the cutout area, as shown in the center of FIG.
  • the starting point of the range time (that is, the range time corresponding to the base of the parallelogram shown in the middle diagram in FIG. 3) changes as the azimuth time changes, and the range time width remains constant. It can also be said that it is an area cut out.
  • the no-signal portion is a region different from the region cut out as described above out of the region shown in the left diagram in FIG.
  • the cutout region is a region that includes all the reflected signals from the reflector in the azimuth time direction and includes the largest number of reflected signals from the reflector in the range time direction. By cutting out such a region, the amount of data in the signal portion can be further reduced.
  • the signal processing device performs cutout processing and wraparound processing. For example, in JIS (Japanese Industrial Standards) Defined as displaying an image portion at the opposite end of the space.
  • the signal processing device sets a setting area, and moves data within the cutout area but outside the setting area to a blank portion within the setting area.
  • the setting area is an area to be processed by wraparound processing.
  • the setting area can also be said to be a storage area that is different from the signal area and represents a storage area where signals in the signal area can be stored in wraparound processing.
  • the setting process may represent a region in which the starting point of the range time is constant and the range time width is constant for each azimuth time.
  • the setting area may be a predetermined setting area, or may be an area determined to have the same time width as the range time width in the signal area.
  • the setting area corresponds to the rectangular area shown on the right side of FIG.
  • the blank area within the setting area corresponds to the no-signal areas D and E shown in the center of FIG.
  • the rectangle may be a rectangle or a square.
  • the signal processing device executes wrap-around processing to cut out the no-signal portion and move the signal-present portion that is not included in the set area to the no-signal portion in the set area in the range time direction.
  • the signal processing device identifies a signal region including the reflected signal from the reflector from the signal region in which the received signal is expressed, and data in the signal region that is not included in the set region. It can also be said that processing is executed to change the elapsed time for.
  • the signal processing device identifies a signal region including the reflected signal from the reflector from the signal region where the received signal is expressed, and out of the signal region, the signal region overlaps with the set region. It can also be said that processing is executed to change the elapsed time for some areas that have not yet been updated.
  • an area where the elapsed time for a part of the signal area has been changed as described above can also be expressed as a set area.
  • the signal processing device identifies a signal region including the reflected signal from the reflector from the signal region in which the received signal is expressed, and specifies a part of the signal region. This can also be said to create a setting area in which the elapsed time has been changed.
  • the signal processing device executes a process of moving a portion of the parallelogram area above the set area to area E in the cutting process. This process can also be said to be a process of moving a signal area at the azimuth time to a no-signal area at the azimuth time.
  • the signal processing device executes a process of moving a portion of the parallelogram area below the set area to area D.
  • executing the wraparound process may be expressed as causing the received signal (reflected signal) to wrap around in the range time direction.
  • a received signal corresponding to a pixel value of 0 may be inserted into the signal data.
  • the right side of FIG. 3 shows an example in which a received signal with a pixel value of 0 is diagonally inserted (see part F in FIG. 3). Due to the existence of the region F into which a received signal with a pixel value of 0 is inserted, the influence of side lobes, especially side lobes at the edges of the image, is suppressed when imaging processing is executed based on the output of the signal processing device. I can do it.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the signal processing device according to the first embodiment.
  • the signal processing device 100 shown in FIG. 4 includes a cutout area calculation section 101, a cutout section 102, and a loop processing section 103.
  • Imaging conditions for measuring reflected signals are input to the cutout area calculation unit 101.
  • a signal acquired by a radar of an artificial satellite (SAR satellite), that is, a reflected signal, is input to the extraction unit 102 .
  • a reflected signal is input to the extraction unit 102, for example, directly from an artificial satellite or from a storage device in which signals acquired by a radar of an artificial satellite are stored. Then, a set of received signals that are extracted from the set of reflected signals and subjected to wraparound processing are output from the wraparound processing unit 103 .
  • the imaging conditions when measuring the reflected signal include information for determining the size of the cutout area.
  • the size of the cutout area is determined by the width in the azimuth time direction and the width in the range time and direction. Alternatively, the size of the cutout area is determined by the width in the azimuth time direction, the start point of the range time at each azimuth time, and the length of the range time. Alternatively, the size of the cutout area is determined by the width in the direction of the azimuth time, the end point of the range time at each azimuth time, and the length of the range time.
  • the imaging conditions include the squint angle, satellite orbit, satellite speed, antenna rotation angle, pulse interval, sampling rate of reflected waves received by the satellite's radar, shape of the imaging area, antenna characteristics, etc.
  • the cropping area calculation unit 101 calculates a cropping area based on the imaging conditions.
  • the cutout section 102 cuts out the received signal in the cutout region from the received signal.
  • the loop processing unit 103 executes loop processing on the extracted received signal.
  • the above process can also be expressed as follows.
  • the extracting unit 102 extracts a reflector from a signal region in which signal data is expressed about the reflected signal using the elapsed time and timing from the timing at which the signal is emitted from the radar until the reception of the reflected signal representing the reflection of the signal. Identify the signal area containing the reflected signal from the
  • the wraparound processing unit 103 executes wraparound processing to change the elapsed time for a part of the signal area.
  • the cutout area calculation unit 101 calculates a cutout area based on the shooting conditions (step S101). Specifically, the cutout area calculation unit 101 calculates the time range to be cut out from the set of received signals based on the imaging conditions.
  • the cutout unit 102 cuts out the received signal in the cutout area from the received signal (step S102). Specifically, the received signals in the cutout area are extracted from the set of received signals.
  • the loop processing unit 103 executes loop processing on the extracted received signal (step S103). That is, the loop processing unit 103 sets, for example, a rectangular area that partially overlaps the cutout area. Next, the loop processing unit 103 moves the received signal included in the cutout area but not included in the rectangular area to a no-signal area within the rectangular area (see FIG. 3).
  • the wrap-around processing unit 103 outputs a set of received signals that are cut out from a set of received signals acquired by the radar of the artificial satellite and subjected to wrap-around processing.
  • the output is input to, for example, an imaging device or a storage device.
  • the signal processing device 100 may delete the no-signal portion through cutout processing. In this case, the signal processing device 100 deletes unnecessary signals. Therefore, an increase in the amount of signal data is suppressed.
  • high-squint imaging a signal indicating reflection from one target point spreads in the range direction according to the squint angle, resulting in an increase in the amount of signal data. Therefore, in the present embodiment, when high-squint imaging is performed, the effect of suppressing an increase in the amount of signal data due to the cutout process becomes higher.
  • the amount of signal data increases when covering a wide area (for example, a target area that is about three times the size of the target area observed by general SAR satellites), but even in such cases, the amount of signal data increases.
  • the signal processing device 100 of this embodiment exhibits effects. In other words, when using a storage device with a predetermined capacity, the signal processing device 100 of this embodiment can reduce the amount of signal data compared to observation using a general SAR satellite. , it is possible to conduct observations over a wider range.
  • the signal processing device 100 executes loop processing in the range time direction.
  • the amount of reflected signals based on reflections caused by the reflector after execution of the wraparound process is substantially the same as the amount of reflected signals based on reflections caused by the reflector before execution of the wraparound process.
  • Fourier transform in the range time direction or Fourier transform in the range time direction and azimuth time direction may be used.
  • the Fourier transform result in the range time direction based on the signal data after wraparound processing is performed, or the Fourier transform result in the range time direction and azimuth direction is the same as the Fourier transform result based on the signal data before wraparound processing is performed. It becomes unchanged. Therefore, when an imaging algorithm using Fourier transform in the range time direction or Fourier transform in the range time direction and azimuth time direction is used, the present embodiment can be applied without changing the algorithm.
  • An imaging device that uses the output of the signal processing device 100 can use a general algorithm as an imaging algorithm, such as the OmegaK algorithm or the Wavenumber Domain Algorithm.
  • an imaging algorithm such as the OmegaK algorithm or the Wavenumber Domain Algorithm.
  • the signal processing device 100 It is preferable that the apparatus has an accompanying information output means for supplying the following accompanying information to the imaging device.
  • the accompanying information includes the reference azimuth time when the reference point (for example, the center of the imaging area) is taken directly in front of the antenna, the reference range time required for electromagnetic waves to travel back and forth between the satellite and the reference point, and the reference range time.
  • Examples include the corresponding range bin number, the azimuth bin number corresponding to the reference azimuth time, the sampling rate of the range bin, and the rate of the azimuth bin (PRF: Pulse Repetition Frequency).
  • the accompanying information output unit instead of supplying accompanying information such as reference range time and reference azimuth time to the imaging device, the accompanying information output unit outputs other types of information as described below to the imaging device as accompanying information. May be supplied.
  • the signal processing device 100 supplies two-dimensional raster format signal data to the imaging device. That is, the signal processing device 100 supplies signal data defined in the column direction (direction along the column, ie, vertical direction) and the row direction (direction along the row, ie, horizontal direction) to the imaging device.
  • the column direction is made to correspond to the range direction.
  • the row direction corresponds to the azimuth direction.
  • time information corresponding to each bin may be used as accompanying information.
  • the range time and azimuth time based on the 0th range bin and the 0th azimuth bin may be used as the accompanying information.
  • a cyclic shift may be performed in the range direction and the azimuth direction.
  • the signal processing device 100 may include information that allows identification of the cutting position in the accompanying information, the imaging device can perform imaging processing even without such information.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing device according to the second embodiment.
  • the signal processing device 200 shown in FIG. 6 includes a cutout area calculation section 101, a cutout section 102, a loop processing section 103, and a pulse compression section 201.
  • the configuration of the signal processing device 200 is such that a pulse compression section 201 is added to the signal processing device 100 of the first embodiment.
  • the pulse compression unit 201 executes pulse compression processing.
  • Pulse compression processing is performed by performing predetermined cross-correlation processing (processing that evaluates how much two time-series signals are mutually dependent or similar) on the shape of the transmitted signal and the shape of the received signal. , is a process of narrowing the pulse width of the received signal pulse.
  • cross-correlation processing processing that evaluates how much two time-series signals are mutually dependent or similar
  • a cross-correlation function is calculated using the transmitted signal and the received signal.
  • a method of calculating the similarity of vectors can also be used.
  • the pulse compression unit 201 executes the pulse compression process described above (step S201). Pulse compression section 201 outputs the received signal subjected to pulse compression processing to extraction section 102 . Other processes are the same as those in the first embodiment.
  • the extraction unit 102 executes the extraction process on the received signal that has been subjected to pulse compression processing, so compared to the case where the extraction process is executed on the signal acquired by the radar of the artificial satellite.
  • the cutout area can be narrowed. Therefore, compared to the first embodiment, the effect of suppressing the increase in the amount of signal data becomes even higher.
  • LFM Linear Frequency Modulation
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing device according to the third embodiment.
  • the signal processing device 300 shown in FIG. 8 includes a cutout area calculation section 101, a cutout section 102, a loop processing section 103, a pulse compression section 201, a conversion section 301, and a reference multiplication section 302.
  • the configuration of the signal processing device 300 is such that a conversion section 301 and a reference multiplication section 302 are added to the signal processing device 200 of the second embodiment.
  • the configuration of the signal processing device 300 may be such that a conversion unit 301 and a reference multiplication unit 302 are added to the signal processing device 100 of the first embodiment.
  • the conversion unit 301 performs conversion processing on the received signal output by the loop processing unit 103.
  • the conversion process is, for example, a process of converting signal data into frequency domain signal data.
  • Reference multiplication section 302 multiplies the converted received signal by a reference signal.
  • step S201 and steps S101 to S103 is the same as the processing in the second embodiment.
  • the conversion unit 301 performs conversion processing on the received signal output by the loop processing unit 103 (step S301).
  • the transform unit 301 performs, for example, Fourier transform. Note that although the target of the Fourier transform is the received signal after execution of wraparound processing, the result of the Fourier transform is the same as the result of the Fourier transform when zero padding is performed. Therefore, there is no need to modify the imaging algorithm when an imaging process using Fourier transform is performed.
  • the reference multiplier 302 multiplies the Fourier-transformed received signal by a reference signal as a correlation function (step S302).
  • the reference signal is, for example, the complex conjugate of the Fourier transform of the response (ideal response) from the scatterer when the scatterer is present at the above-mentioned reference point (for example, the center of the imaging area).
  • the reference multiplication unit 302 calculates a reference signal and multiplies the Fourier-transformed frequency domain received signal by the complex conjugate reference signal.
  • an inverse Fourier transform is also performed. If the reference multiplication unit 302 does not exist, inverse Fourier transform is performed based on the Fourier transform result of the received signal after execution of wraparound processing, so an image that looks like it has been subjected to wraparound processing is reproduced.
  • the reference multiplication unit 302 executes the above processing as in this embodiment, a clear image can be obtained around the reference point. Furthermore, whereas the portion where the reflection (response) caused by the scatterer is recorded was distributed obliquely (see FIGS. 2 and 3), the response now falls within a certain range. Therefore, when the signal processing device 300 of this embodiment is used, it becomes possible to perform imaging processing without increasing memory capacity.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a signal processing device according to the fourth embodiment.
  • the signal processing device 400 shown in FIG. 10 includes a cutout area calculation section 101, a cutout section 102, a loop processing section 103, a pulse compression section 201, and a division section 401.
  • the configuration of the signal processing device 400 is such that a dividing section 401 is added to the signal processing device 200 of the second embodiment.
  • the dividing section 401 divides the set of received signals output by the loop processing section 103.
  • the configuration of the signal processing device 400 may be such that a dividing unit 401 is added to the signal processing device 100 of the first embodiment.
  • step S201 and steps S101 to S103 is the same as the processing in the second embodiment.
  • the dividing unit 401 divides the set of received signals output by the loop processing unit 103 into a plurality of subblocks in the azimuth time direction (step S401). Note that the dividing unit 401 may divide the contents into two adjacent sub-blocks if they overlap, or may divide the contents so that two adjacent sub-blocks have an overlapping portion.
  • the imaging device 400 since the signal processing device 400 outputs a plurality of sub-blocks, the imaging device can easily reproduce a high-resolution image using a plurality of sub-blocks. Furthermore, the processing load on the imaging device that reproduces moving images using the output of the signal processing device 400 is reduced.
  • a transformation unit and a reference multiplication unit that perform Fourier transformation, etc. in the third embodiment may be provided.
  • an inverse transformation unit that performs inverse Fourier transformation, etc. may be provided.
  • the output of the signal processing device of the above embodiment uses the Omega K algorithm, which is one of the imaging algorithms and is a process on a two-dimensional spectrum, and the Baseband Azimuth Scaling, which is one of the resolution enhancement processes. It can be used as an input to an imaging device that performs a combined process.
  • the following method can be used.
  • ⁇ Wavenumber Domain Algorithm which is a process on a two-dimensional spectrum other than the Omega K algorithm (Stolt may be applied)
  • ⁇ Range Doppler algorithm which is processing in the range time domain and azimuth frequency domain.
  • ⁇ Chirp scaling (Chirp Back Projection, which is processing in the range time domain and azimuth time domain
  • an algorithm that is a modification of the above algorithm can also be used.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an application example including the signal processing device 300 of the third embodiment.
  • the output of the signal processing device 300 is supplied to an imaging device 500 that performs imaging processing based on a predetermined imaging algorithm.
  • the imaging algorithm is the Omega K algorithm.
  • the Omega K algorithm includes a two-dimensional Fourier transform process, a reference multiplication process, a deformation process that performs spectral deformation, and an inverse two-dimensional Fourier transform process.
  • the two-dimensional Fourier transform process and reference multiplication process in the Omega K algorithm can be executed by the conversion unit 301 and reference multiplication unit 302 in the signal processing device 300. Therefore, in application example 1, the imaging device 500 only needs to execute the deformation process and the inverse two-dimensional Fourier transform process.
  • the imaging device 500 performs two-dimensional Fourier transform processing, reference multiplication, etc. processing, transformation processing, and inverse two-dimensional Fourier transform processing.
  • imaging processing based on the Omega K algorithm that performs processing in the frequency domain is performed as imaging processing using the output of the signal processing device of the above embodiment, there is no need to modify the Omega K algorithm. .
  • the imaging algorithm is a range Doppler algorithm.
  • the range Doppler algorithm includes a two-dimensional Fourier transform process, a reference multiplication process, an inverse Fourier transform process in a range direction, a transformation process (Range Cell Migration Correction (RCMC)), an imaging multiplication process, and an inverse Fourier transform process in an azimuth direction.
  • RCMC Range Cell Migration Correction
  • the two-dimensional Fourier transform process and reference multiplication process in the range Doppler algorithm can be executed by the conversion unit 301 and reference multiplication unit 302 in the signal processing device 300. Therefore, in Application Example 2, the imaging device 500 may perform inverse Fourier transform processing in the range direction, deformation processing, imaging multiplication processing, and inverse Fourier transform processing in the azimuth direction.
  • the imaging device 500 performs two-dimensional Fourier transform processing, reference multiplication, etc. processing, inverse Fourier transform processing in the range direction, deformation processing, imaging multiplication processing, and inverse Fourier transform processing in the azimuth direction.
  • imaging processing based on a range Doppler algorithm that performs processing in the time domain is performed as imaging processing using the output of the signal processing device of the above embodiment, there is no need to modify the range Doppler algorithm.
  • images based on high-squint imaging can be reproduced without modifying a program that executes an existing range Doppler algorithm and without increasing the capacity of a memory that stores data.
  • the imaging algorithm is a chirp scaling algorithm.
  • the chirp scaling algorithm includes two-dimensional Fourier transform processing, reference multiplication processing, inverse Fourier transform processing in the range direction, chirp processing that multiplies the chirp signal, Fourier transform processing in the range direction, second chirp processing, and inverse Fourier transform processing in the range direction. processing, imaging multiplication processing, and inverse Fourier transform processing in the azimuth direction.
  • the two-dimensional Fourier transform process and reference multiplication process in the chirp scaling algorithm can be executed by the conversion unit 301 and reference multiplication unit 302 in the signal processing device 300. Therefore, in application example 3, the imaging device 500 performs inverse Fourier transform processing in the range direction, chirp processing that multiplies a chirp signal, Fourier transform processing in the range direction, second chirp processing, inverse Fourier transform processing in the range direction, What is necessary is to perform the imaging multiplication process and the inverse Fourier transform process in the azimuth direction.
  • the imaging device 500 performs two-dimensional Fourier transform processing, reference multiplication, etc. processing, inverse Fourier transform processing in the range direction, chirp processing that multiplies the chirp signal, Fourier transform processing in the range direction, second chirp processing, inverse Fourier transform processing in the range direction, imaging multiplication processing, and inverse Fourier processing in the azimuth direction Execute the conversion process.
  • imaging processing based on a chirp scaling algorithm that performs processing in the time domain is performed as imaging processing using the output of the signal processing device of the above embodiment, there is no need to modify the chirp scaling algorithm.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an application example including the signal processing device 400 of the fourth embodiment.
  • the output of the signal processing device 400 is supplied to an imaging device 600 that performs imaging processing based on a predetermined imaging algorithm.
  • the imaging algorithm is the Baseband Azimuth Scaling algorithm.
  • the Baseband Azimuth Scaling algorithm consists of division processing, processing similar to the chirp scaling described above for each sub-block (including at least two-dimensional Fourier transform processing and reference multiplication processing), and sub-block processing after processing. Includes processes such as combining blocks.
  • the division process in the Baseband Azimuth Scaling algorithm can be executed by the division unit 401 in the signal processing device 400.
  • the signal processing device 400 also includes a transformation unit and a reference multiplication unit
  • the division processing, two-dimensional Fourier transformation processing, and reference multiplication processing are performed by the division unit 401, the transformation unit, and the reference multiplication processing in the signal processing device 400.
  • the imaging device 600 performs a process that is executed after the division process in the Baseband Azimuth Scaling algorithm, or a process that is executed after the division process, the two-dimensional Fourier transform process, and the reference multiplication process. All you have to do is execute it.
  • imaging processing in this example, imaging processing based on the Baseband Azimuth Scaling algorithm
  • imaging processing based on the Baseband Azimuth Scaling algorithm there is no need to modify the Baseband Azimuth Scaling algorithm.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining signal data when long-time high-squint imaging is performed.
  • the squint angle changes as the satellite moves so that the antenna onboard the satellite always faces the target area.
  • the orientation of the antenna is controlled.
  • the portion (crescent-shaped region B) in which the reflection caused by the scatterer in the imaging region is recorded has a plurality of types of inclinations.
  • the cutout section 102 in the above embodiment does not set a parallelogram cutout area (see the center part of FIG. 3), but instead sets a cutout area that has a curved portion that matches the slope of area B. Just set the area.
  • the wraparound processing unit 103 may execute wraparound processing in the same manner as in the above embodiment.
  • cutout region having a curved portion matching the slope of region B is a region that includes the reflected signals of all reflectors in the azimuth time direction and includes the reflected signals of the largest number of reflectors in the range time direction. .
  • the signal processing device can generate a moving image with a playback time that corresponds to the observation time of the target area.
  • the playback time of a moving image can be determined by the capacity of a storage device for storing SAR images.
  • the signal processing device of the above embodiment may be installed on the ground, but it can also be installed on an artificial satellite.
  • FIG. 15 is a block diagram showing an example in which the signal processing device is implemented in an artificial satellite.
  • the signal processing device 100 of the first embodiment shown in FIG. 4 is mounted on an artificial satellite. That is, the satellite mounting section 801 includes the components of the signal processing device 100.
  • the satellite mounting unit 801 further includes an AD converter 111 that performs AD conversion of the received signal in the cutout area, and a transmitting unit 112 that transmits the received signal after the loop processing to the ground.
  • Transmission section 112 includes a wireless communication section that performs wireless communication.
  • the transmitting unit 112 may include an encoding unit that encodes the received signal after the loop processing.
  • the cutout area calculation unit 101 and wraparound processing unit 103 are realized by software, for example.
  • FIG. 16 is a block diagram showing another example in which the signal processing device is implemented in an artificial satellite.
  • the signal processing device 200 of the second embodiment shown in FIG. 6 is mounted on an artificial satellite. That is, the satellite mounting section 802 includes the components of the signal processing device 200.
  • the satellite mounting unit 802 further includes an AD converter 111 that converts the received signal from analog to digital, and a transmitting unit 112 that transmits the received signal after loop processing to the ground.
  • the cutout area calculation unit 101, the cutout unit 102, and the loop processing unit 103 are realized by software, for example.
  • the amount of data transmitted from a flying object such as an artificial satellite to the ground is reduced compared to a general configuration that does not use the signal processing device of the above embodiment. .
  • the signal processing device of the above embodiment can be applied to synthetic aperture technologies other than synthetic aperture radar technologies that utilize flying objects, such as synthetic aperture sonar. Further, the signal processing device of the above embodiment can also be applied to ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar).
  • ISAR Inverse Synthetic Aperture Radar
  • Each component in the above embodiment can be configured with one piece of hardware, but can also be configured with one piece of software. Furthermore, each component can be configured with a plurality of pieces of hardware and can also be configured with a plurality of pieces of software. Further, some of the constituent elements may be configured with hardware, and other parts may be configured with software.
  • the functions of the extraction section 102 and the pulse compression section 201 can be realized by hardware, and the other functions can be configured by software.
  • Each function (each process) in the above embodiment can be realized by a computer having a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like.
  • a program for implementing the method in the above embodiment may be stored in a storage device, and each function may be realized by executing the program stored in the storage device with a CPU.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of a computer having a CPU.
  • a computer is implemented in a signal processing device.
  • the CPU 1000 executes processing according to the signal processing program stored in the storage device 1001, the CPU 1000 performs the extraction area calculation section 101, the extraction section 102, the loop processing section 103, the pulse compression section 201, the conversion section 301, The functions of the reference multiplication section 302 and the division section 401 are realized.
  • the storage device 1001 is, for example, a non-transitory computer readable medium.
  • Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media. Specific examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., hard disks), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Compact Disc-Read Only Memory), and CD-Rs (Compact Disc-Recordable), CD-R/W (Compact Disc-ReWritable), and semiconductor memories (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), and flash ROM).
  • magnetic recording media e.g., hard disks
  • magneto-optical recording media e.g., magneto-optical disks
  • CD-ROMs Compact Disc-Read Only Memory
  • CD-Rs Compact Disc-Recordable
  • CD-R/W Compact Disc-ReWritable
  • semiconductor memories for example, mask
  • the program may also be stored on various types of transitory computer readable medium.
  • the program is supplied to the temporary computer-readable medium, for example, via a wired or wireless communication channel, ie, via an electrical signal, an optical signal, or an electromagnetic wave.
  • the memory 1002 is realized by, for example, RAM (Random Access Memory), and is a storage means that temporarily stores data when the CPU 1000 executes processing. It is also conceivable that a program held in the storage device 1001 or a temporary computer-readable medium is transferred to the memory 1002, and the CPU 1000 executes processing based on the program in the memory 1002.
  • RAM Random Access Memory

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Abstract

信号処理装置１００は、レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出す切り出し部１０２と、切り出した第２信号について、該第２信号を発射したタイミングから反射信号を受信するまでの時間を変更する回り込み処理部１０３とを含む。

Description

信号処理装置および信号処理方法
　本発明は、信号処理装置および信号処理方法に関する。
　合成開口レーダ（ＳＡＲ：synthetic Aperture Radar）技術は、飛翔体（人工衛星や飛行機等）が移動しながら、飛翔体に搭載されたレーダにおけるアンテナが電磁波を送受信し、大きな開口を持ったアンテナの場合と等価な画像（ＳＡＲ画像）が得られるように人工的に開口を合成する技術である。以下、飛翔体として、人工衛星（ＳＡＲ衛星）を例にする。人工衛星をＳＡＲ衛星ということがある。
　広い領域が撮影された高解像度のＳＡＲ画像に対する需要が高まっている。また、ビデオＳＡＲに関する研究が進められている。ＳＡＲ画像を高解像度化するために、長期間に亘って撮影領域にアンテナを向けることによって合成開口長を長くすることが考えられる。ＳＡＲ画像を高解像度化するための処理が実行されるモードを、高解像度モードとする。また、スクイント撮影を行うときに、アンテナのスクイント角を大きくすることによって、撮影領域を広げることが考えられる（例えば、特許文献１参照）。スクイント撮影では、アジマス方向またはその逆方向にアンテナを傾けて撮影領域が撮影される。また、スクイント撮影では、アンテナの傾きが変動することもある。
特開２０１２－０９３２５７号公報
　スクイント撮影が実行されると、スクイント角が大きくなるにしたがって、対象物からの反射を示す信号データの帯域がレンジ方向で広がっていく。その結果、反射を示す信号のデータ量が増大する。特に、ハイスクイントでスクイント撮影が実行されると、信号データ量はより増大する。信号データ量が増大すると、例えば、信号データをメモリに保存する場合に、容量が多いメモリが要求されるという課題が生ずる。
　本発明は、反射を示す信号データの量の増大を抑制することを目的の一つとする。
　本発明による信号処理装置は、レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出す切り出し手段と、切り出した第２信号について、該第２信号を発射したタイミングから反射信号を受信するまでの時間を変更する回り込み処理手段とを有する。
　本発明による信号処理方法は、レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出し、切り出した第２信号について、第２信号を発射したタイミングから反射信号を受信するまでの時間を変更する。
　本発明による信号処理プログラムは、レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出す処理と、切り出した第２信号について、第２信号を発射したタイミングから反射信号を受信するまでの時間を変更する処理とコンピュータに実行させる。
　本発明によれば、反射を示す信号データの量の増大が抑制される。
一般的な信号データ量の抑制方法を説明するための説明図である。 ハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合の信号データを説明するための説明図である。 実施形態での信号データ量の抑制方法を説明するための図である。 第１の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態の信号処理装置の動作を示すフローチャートである。 第２の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 第２の実施形態の信号処理装置の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 第３の実施形態の信号処理装置の動作を示すフローチャートである。 第４の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 第４の実施形態の信号処理装置の動作を示すフローチャートである。 信号処理装置を含む応用例を示すブロック図である。 信号処理装置を含む他の応用例を示すブロック図である。 長時間のハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合の信号データを説明するための説明図である。 信号処理装置が人工衛星に実装される例を示すブロック図である。 信号処理装置が人工衛星に実装される他の実装例を示すブロック図である。 ＣＰＵを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。
　図１は、信号データ量の抑制方法を説明するための説明図である。人工衛星に搭載されたレーダは、電磁波のパルス（パルス信号）を次々に観測領域（撮影領域）に照射（または、発射）する。図１において、横軸は、各パルスの発射時刻（すなわち、各パルス信号を発射するタイミング）を表す。以下、パルスの発射時刻をアジマス時刻という。縦軸は、パルスが発射されてから反射波が受信されるまでの遅延時間を表す。縦軸は、信号が発射されたタイミングから該信号に対する反射を表す反射信号を受信するまでの経過時間であるということもできる。以降、パルスが発射されてから反射波が受信されるまでの時間をレンジ時間という。
　図１において、縦軸方向すなわちレンジ時間の方向に伸びる細長い矩形Ａのそれぞれは、たとえば、パルスに対する反射を表す反射信号の強度を示す。図１に示す例においては、１つの矩形に対してのみ符号Ａが付されている。図１に示すように、パルスが一度発射された後に受信された反射信号の強度を示す多数の矩形が存在する。
　該矩形は、必ずしも、反射信号の強度を表していなくともよく、反射体からの反射を他の物体から識別できる値であればよい。以降、受信された反射信号を「受信信号」または「信号データ」と表す。
　三日月状の領域Ｂは、撮影領域における点反射体（散乱体）が起こす反射（後方散乱）が記録されている部分である。以下、点反射体を、単に、反射体という。図１において三日月状の領域のうち、１つの領域に対してのみ符号Ｂが付されている。図１には、反射体からの反射が記録される５つの領域が存在する例が示されている。以下、各々の領域を領域Ｂと表現する。また、図１において、領域Ｂは、複数の矩形Ａにまたがって存在している。実際には、反射体からの反射が記録される部分は、矩形Ａと重複する部分にのみ存在する。
　矩形Ａがパルスが一度発射された後に受信された受信信号であること、領域Ｂが反射体からの反射が記録される領域であること、および、実際には反射体からの反射が記録される部分は矩形Ａと重複する部分にのみ存在することは、図２、図３および図１４についても同様である。
　図１に例示するように、受信された反射信号において、反射体からの反射が観測されない部分（無信号の部分、無信号の領域）が存在する。そのような部分は、反射体からの反射信号が記録されない領域に相当する。無信号の部分の受信信号を保存することは無駄である。そこで、図１の右側に示すように、無信号の部分の受信信号を除外することが考えられる。具体的には、例えば、反射信号を計測する際の撮影領域の奥行等を基にして、レンジ時間が一定の幅に収まるように、受信信号が切り出される。換言すれば、有信号部分（または、有信号領域）が切り出される。以降、有信号領域を、「切り出し領域」とも表す。
　有信号領域は、たとえば、図１に例示されるような、アジマス時刻及びレンジ時間を軸として表される信号データのうち、あるレンジ時間幅を有する領域であって、かつ、反射体からの反射が含まれている領域である。有信号領域は、反射体からの反射が観測された部分のみならず、反射体からの反射が観測されていない部分を含むこともある。無信号領域は、反射体からの反射が観測されている部分を含まない。
　図２は、ハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合の信号データを説明するための説明図である。ハイスクイントは、一例として、スクイント角が５°以上であることを意味する。スクイント角は、アジマス方向に直交する方向と電磁波の放射方向とがなす角である。ハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合、特に、高解像度モードでハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合には、撮影領域から反射してきた信号が強く傾いた形で記録される。その結果、図２の右側に示すように、反射が記録されない領域が大きくなる。すなわち、ハイスクイントかつ高解像度の場合には、一か所が注視される効果が加わることによって、反射体からの反射が始まる時刻が順次ずれる。その結果、斜めに傾いた帯状の領域Ｃの反射が記録される。なお、高解像度は、地上分解能で表現すると、例えば、２メートル未満である。
　ハイスクイントかつ高解像度の場合に、図１に示されているような矩形部分が設定されると、無信号の領域の一部も保存される。その結果、無信号の領域を含むデータ量が大きい。
　図３は、下記の実施形態での信号データ量を抑制（または、低減）する方法を説明するための図である。図３には、ハイスクイントかつ高解像度の場合の例が示されている。下記の実施形態では、信号処理装置は、図３における中央に示すように、有信号部分を切り出す。ハイスクイント（または、高解像度）の場合には有信号部分は、座標軸に対して斜めに傾いている。この場合に、反射信号が記録されている領域を一定のレンジ時間幅にて切り出すと、図３における中央に示すように、平行四辺形の領域が、切り出し領域として切り出される。あるいは、切り出し領域は、アジマス時刻が遷移するにつれレンジ時間の始点（すなわち、図３における中図に示された平行四辺形の底辺に対応するレンジ時間）が変化し、さらに、レンジ時間幅が一定に切り出された領域であるということもできる。無信号部分は、図３における左図に示された領域のうち、上記のように切り出された領域とは異なる領域である。
　例えば、切り出し領域は、アジマス時刻方向で反射体からの反射信号を全て含み、レンジ時間方向で反射体の反射信号を最も多く含むような領域である。このような領域を切り出すことによって、有信号部分のデータ量をより低減することができる。
　信号処理装置は、切り出し処理および回り込み処理を実行する。たとえば、ＪＩＳ（Japanese Industrial Standards） X 0013（ＩＳＯ（International Organization for Standardization）／ＩＥＣ（International Electrotechnical Commission） 2382-13 「情報処理用語(図形処理) 」では、回り込み処理は、表示空間の一端からはみ出した画像部分をその空間の反対側の端に表示させることと定義されている。
　信号処理装置は、設定領域を設定し、切り出し領域内のデータであって設定領域外のデータを、設定領域内の空白部分に移す。設定領域は、回り込み処理の処理対象となる領域である。あるいは、設定領域は、有信号領域とは異なる領域であって、回り込み処理にて有信号領域における信号を格納可能な格納先の領域を表す格納領域であるともいうことができる。設定処理は、各アジマス時刻に対してレンジ時間の始点が一定でありレンジ時間幅が一定である領域を表してもよい。設定領域は、所定の設定領域であってもよいし、有信号領域におけるレンジ時間幅と同じ時間幅を有するよう決定された領域であってもよい。下記の実施形態では、設定領域は、図３の右側に示す矩形領域に相当する。設定領域内の空白部分は、図３における中央に示す無信号領域Ｄ，Ｅに相当する。矩形は、長方形であってもよいし、正方形であってもよい。
　信号処理装置は、切り出し処理において、無信号部分を切り取り、設定領域に含まれない有信号の部分を、レンジ時間方向で、設定領域における無信号部分に移す回り込み処理を実行する。あるいは、信号処理装置は、切り出し処理において、受信信号が表されている信号領域から、反射体からの反射信号を含む有信号領域を特定し、設定領域には含まれない有信号領域における信号データについての経過時間を変更する処理を実行するともいうことができる。あるいは、信号処理装置は、切り出し処理において、受信信号が表されている信号領域からを、反射体からの反射信号を含む有信号領域を特定し、有信号領域のうち、設定領域とは重複していない一部の領域についての経過時間を変更する処理を実行するともいうことができる。
　あるいは、上記のように有信号領域のうちの一部の領域についての経過時間が変更された領域を、設定領域と表すこともできる。この場合に、信号処理装置は、切り出し処理において、受信信号が表されている信号領域から、反射体からの反射信号を含む有信号領域を特定し、有信号領域のうちの一部の領域についての経過時間が変更された設定領域を作成するともいうことができる。
　たとえば、信号処理装置は、切り出し処理において、平行四辺形の領域のうち設定領域よりも上側の部分を、領域Eに移す処理を実行する。該処理は、アジマス時刻の有信号領域を、該アジマス時刻の無信号領域に移す処理であるということもできる。信号処理装置は、切り出し処理において、平行四辺形の領域のうち設定領域よりも下側の部分を、領域Dに移す処理を実行する。
　以下、回り込み処理を実行することを、受信信号（反射信号）をレンジ時間方向に回り込ませると表現することがある。
　なお、受信信号の集合中に、画素値０に相当する受信信号を信号データに挿入してもよい。図３の右側には、斜めに画素値０の受信信号が挿入された例（図３における部位Ｆ参照）が示されている。画素値０の受信信号が挿入された部位Ｆの存在によって、信号処理装置の出力に基づいて画像化処理が実行されるときに、サイドローブ、特に画像の端のサイドローブの影響を抑制することができる。
　以下、具体的な実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態１．
　図４は、第１の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。図４に示す信号処理装置１００は、切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２、および、回り込み処理部１０３を備えている。
　切り出し領域算出部１０１には、反射信号を計測する際の撮影条件が入力される。切り出し部１０２には、人工衛星（ＳＡＲ衛星）のレーダが取得した信号すなわち反射信号が入力される。切り出し部１０２には、たとえば、人工衛星から直接に、または、人工衛星のレーダが取得した信号が格納された記憶装置から、反射信号が入力される。そして、反射信号の集合から切り出され、さらに、回り込み処理が施された受信信号の集合が、回り込み処理部１０３から出力される。
　反射信号を計測する際の撮影条件には、切り出し領域のサイズを決めるための情報が含まれる。切り出し領域のサイズは、アジマス時刻方向の幅とレンジ時間と方向の幅とで決まる。あるいは、切り出し領域のサイズは、アジマス時刻の方向の幅と、各アジマス時刻におけるレンジ時間の始点とレンジ時間の長さとで決まる。あるいは、切り出し領域のサイズは、アジマス時刻の方向の幅と、各アジマス時刻におけるレンジ時間の終点とレンジ時間の長さとで決まる。撮影条件は、スクイント角、衛星軌道、人工衛星の速度、アンテナの回転角度、パルス間隔、人工衛星のレーダが受信する反射波のサンプリングレート、撮影通域の形状、アンテナ特性などを含む。
　切り出し領域算出部１０１は、撮影条件に基づいて、切り出し領域を算出する。切り出し部１０２は、受信信号から、切り出し領域における受信信号を切り出す。回り込み処理部１０３は、切り出された受信信号について回り込み処理を実行する。
　上記処理は、以下のようにも表すことができる。切り出し部１０２は、レーダから信号が発射されたタイミングから信号に対する反射を表す反射信号を受信するまでの経過時間とタイミングとを用いて反射信号について信号データが表されている信号領域から、反射体からの反射信号を含む有信号領域を特定する。回り込み処理部１０３は、有信号領域のうちの一部の領域についての経過時間が変更する回り込み処理を実行する。
　次に、図５のフローチャートを参照して、信号処理装置１００の動作を説明する。
　切り出し領域算出部１０１は、撮影条件に基づいて、切り出し領域を算出する（ステップＳ１０１）。具体的には、切り出し領域算出部１０１は、撮影条件に基づいて、受信信号の集合から切り出されるべき時間範囲を算出する。
　切り出し部１０２は、受信信号から切り出し領域の受信信号を切り出す（ステップＳ１０２）。具体的には、受信信号の集合から、切り出し領域の受信信号を取り出す。
　回り込み処理部１０３は、切り出された受信信号について回り込み処理を実行する（ステップＳ１０３）。すなわち、回り込み処理部１０３は、例えば、切り出し領域と一部が重複する矩形領域を設定する。次いで、回り込み処理部１０３は、切り出し領域に含まれるが矩形領域には含まれない受信信号を、矩形領域内の無信号領域（図３参照）に移す。
　回り込み処理部１０３は、人工衛星のレーダが取得した受信信号の集合から切り出され、さらに、回り込み処理が施された受信信号の集合を出力する。出力は、例えば、画像化装置や記憶装置に入力される。
　信号処理装置１００は、切り出し処理で無信号部分を削除してもよい。この場合に、信号処理装置１００は、不要な信号を削除する。したがって、信号データ量の増大が抑制される。ハイスクイントでのスクイント撮影が実行される場合には、一つの対象点からの反射を示す信号がスクイント角に応じてレンジ方向に広がるので、信号データ量が増えてしまう。よって、本実施形態では、ハイスクイントでのスクイント撮影が実行される場合には、切り出し処理による信号データ量の増大抑制の効果がより高くなる。
　また、広い範囲（例えば、一般的なＳＡＲ衛星による観測での対象領域の３倍程度の広さの対象領域）を対象とする場合には信号データ量が増えるが、そのような場合にも、本実施形態の信号処理装置１００は効果を発揮する。つまり、あらかじめ決められている容量の記憶装置を使用するときに、一般的なＳＡＲ衛星による観測の場合に比べて、本実施形態の信号処理装置１００は、信号データ量を削減できるので、結果として、より広い範囲の観測を行うことができる。
　また、信号処理装置１００は、レンジ時間方向についての回り込み処理を実行する。回り込み処理の実行後における反射体が起こす反射に基づく反射信号の量は、回り込み処理の実行前における反射体が起こす反射に基づく反射信号の量と実質的に同じである。
　また、信号処理装置１００の出力を利用する画像化装置によって画像化が行われる場合に、レンジ時間方向のフーリエ変換、または、レンジ時間方向およびアジマス時刻方向のフーリエ変換が利用されることがある。回り込み処理が実行された後の信号データに基づくレンジ時間方向のフーリエ変換結果、または、レンジ時間方向およびアジマス方向のフーリエ変換結果は、回り込み処理が実行される前の信号データに基づくフーリエ変換結果と変わらないようになる。したがって、レンジ時間方向のフーリエ変換、または、レンジ時間方向およびアジマス時刻方向のフーリエ変換を用いる画像化アルゴリズムが使用されるときに、アルゴリズムを変更することなく、本実施形態を適用できる。
　信号処理装置１００の出力を利用する画像化装置は、画像化アルゴリズムとして一般的なアルゴリズム、一例として、オメガＫ（OmegaK）アルゴリズムやWavenumber Domain Algorithmを使用できる。そのような画像化アルゴリズムを使用する画像化装置が、アルゴリズムを変更せずに画像化を実行でき、かつ、正確に結像している領域が最も広くなるようにするために、信号処理装置１００は、以下のような付随情報を画像化装置に供給する付随情報出力手段を有することが好ましい。
　例えば、付随情報として、参照点（例えば、撮影領域の中心）をアンテナの真正面で捉える参照アジマス時刻、人工衛星と参照点との間を電磁波が往復するのに要する参照レンジ時間、参照レンジ時間に対応するレンジビン番号、参照アジマス時刻に対応するアジマスビン番号、レンジビンのサンプリングレート、アジマスビンのレート（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency（パルス繰り返し周波数））が挙げられる。
　なお、付随情報出力部は、参照レンジ時間や参照アジマス時刻などの付随情報を画像化装置に供給することに代えて、以下に記すような他の類いの情報を付随情報として画像化装置に供給してもよい。
　本実施形態では、信号処理装置１００は、２次元ラスタ形式の信号データを画像化装置に供給する。すなわち、信号処理装置１００は、列方向（列に沿った方向すなわち縦方向）と行方向（行に沿った方向すなわち横方向）とで規定される信号データを画像化装置に供給する。例えば、列方向を、レンジ方向に対応させる。また、行方向を、アジマス方向に対応させる。その場合、各ビンに対応する時刻情報を付随情報としてもよい。また、０番目のレンジビンおよび０番目のアジマスビンを基準とする、レンジ時間とアジマス時刻とを、付随情報としてもよい。
　また、レンジ方向およびアジマス方向に循環シフトがなされていてもよい。また、信号処理装置１００は、切り出し位置を特定可能な情報を付随情報に含めてもよいが、そのような情報がなくても、画像化装置は画像化処理を実行できる。
実施形態２．
　図６は、第２の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。図６に示す信号処理装置２００は、切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２、回り込み処理部１０３、およびパルス圧縮部２０１を備えている。信号処理装置２００の構成は、第１の実施形態の信号処理装置１００にパルス圧縮部２０１が追加された構成である。
　パルス圧縮部２０１は、パルス圧縮処理を実行する。パルス圧縮処理は、送信信号の形状と受信信号の形状とについて所定の相互相関処理（２つの時系列信号がどの程度相互依存しているか、または類似しているかを評価する処理）を行うことによって、受信信号パルスのパルス幅を狭める処理である。相互相関処理において、送信信号と受信信号とを用いる相互相関関数が計算される。相互相関を求める場合、ベクトルの類似度を計算する手法も使用可能である。
　次に、図７のフローチャートを参照して、信号処理装置２００の動作を説明する。
　パルス圧縮部２０１は、上述したパルス圧縮処理を実行する（ステップＳ２０１）。パルス圧縮部２０１は、パルス圧縮処理が施された受信信号を切り出し部１０２に出力する。その他の処理は、第１の実施形態における処理と同じである。
　本実施形態では、切り出し部１０２が、パルス圧縮処理が施された受信信号を対象として切り出し処理を実行するので、人工衛星のレーダが取得した信号を対象として切り出し処理を実行する場合に比べて、切り出し領域を狭くすることができる。したがって、第１の実施形態に比べて、信号データ量の増大抑制の効果がさらに高くなる。
　なお、合成開口レーダ分野ではＬＦＭ（Linear Frequency Modulation）信号が使用されることが多いが、ボディスキャナなどの地上で運用されるレーダシステムでは、Stepped Continuous Waveと呼ばれる階段状の信号が送信信号として用いられることが多い。Stepped Continuous Waveが使用される場合には、パルス圧縮処理は逆フーリエ変換の実行によって完了する。Stepped Continuous Waveが使用される場合にも、本実施形態の考え方を適用してもよい。
実施形態３．
　図８は、第３の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。図８に示す信号処理装置３００は、切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２、回り込み処理部１０３、パルス圧縮部２０１、変換部３０１、および参照乗算部３０２を備えている。信号処理装置３００の構成は、第２の実施形態の信号処理装置２００に、変換部３０１および参照乗算部３０２が追加された構成である。
　なお、信号処理装置３００の構成を、第１の実施形態の信号処理装置１００に、変換部３０１および参照乗算部３０２が追加された構成としてもよい。
　変換部３０１は、回り込み処理部１０３が出力する受信信号に対して変換処理を行う。変換処理は、例えば、信号データを周波数領域の信号データに変換する処理である。参照乗算部３０２は、変換された受信信号に参照信号を乗算する。
　次に、図９のフローチャートを参照して、信号処理装置３００の動作を説明する。ステップＳ２０１およびステップＳ１０１～Ｓ１０３の処理は、第２の実施形態における処理と同じである。
　本実施形態では、変換部３０１は、回り込み処理部１０３が出力する受信信号に対して変換処理を行う（ステップＳ３０１）。ステップＳ３０１で、変換部３０１は、例えば、フーリエ変換を行う。なお、フーリエ変換の対象は、回り込み処理実行後の受信信号であるが、フーリエ変換の結果は、０埋めがなされる場合のフーリエ変換の結果と同じである。したがって、フーリエ変換を使用する画像化処理が実行されるときに、画像化アルゴリズムを改変する必要はない。
　参照乗算部３０２は、フーリエ変換された受信信号に相関関数としての参照信号を乗算する（ステップＳ３０２）。参照信号は、例えば、上述した参照点（例えば、撮影領域の中心）に散乱体が存在するとした場合の、当該散乱体からの応答（理想的な応答）のフーリエ変換の複素共役である。ステップＳ３０２で、参照乗算部３０２は、参照信号を算出し、フーリエ変換された周波数領域の受信信号に複素共役の参照信号を乗算する。
　フーリエ変換を使用する画像化処理では、逆フーリエ変換も実行される。参照乗算部３０２が存在しない場合には、回り込み処理実行後の受信信号のフーリエ変換結果に基づいて逆フーリエ変換が実行されるので、回り込み処理がなされたような画像が再現される。
　本実施形態のように参照乗算部３０２が上記の処理を実行する場合には、参照点の周辺で鮮明な画像が得られるようになる。また、散乱体が起こす反射（応答）が記録されている部分が斜め方向に分布していたのに対して（図２および図３参照）、応答が一定の範囲に収まるようになる。したがって、本実施形態の信号処理装置３００が用いられる場合には、メモリ容量を増やすことなく画像化処理を実行することが可能になる。
実施形態４．
　図１０は、第４の実施形態の信号処理装置の構成例を示すブロック図である。図１０に示す信号処理装置４００は、切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２、回り込み処理部１０３、パルス圧縮部２０１、および分割部４０１を備えている。信号処理装置４００の構成は、第２の実施形態の信号処理装置２００に、分割部４０１が追加された構成である。分割部４０１は、回り込み処理部１０３が出力する受信信号の集合を分割する。
　なお、信号処理装置４００の構成を、第１の実施形態の信号処理装置１００に、分割部４０１が追加された構成としてもよい。
　次に、図１１のフローチャートを参照して、信号処理装置４００の動作を説明する。ステップＳ２０１およびステップＳ１０１～Ｓ１０３の処理は、第２の実施形態における処理と同じである。
　本実施形態では、分割部４０１は、回り込み処理部１０３が出力する受信信号の集合を、アジマス時刻方向で、複数のサブブロックに分割する（ステップＳ４０１）。なお、分割部４０１は、隣接する二つのサブブロックが重なら内容に分割してもよいが、隣接する二つのサブブロックが重なり部分を有するように分割してもよい。
　本実施形態では、信号処理装置４００が複数のサブブロックを出力するので、画像化装置は、容易に、複数のサブブロックを用いた高解像度画像の再生を行うことができる。また、信号処理装置４００の出力を用いて動画像を再生する画像化装置の処理の負担が軽減される。
　なお、回り込み処理部１０３と分割部４０１との間に、第３の実施形態におけるフーリエ変換等を行う変換部および参照乗算部と、逆フーリエ変換等を行う逆変換部が設けられていてもよい。
　以下、上記の実施形態の応用例を説明する。
　上記の実施形態の信号処理装置の出力は、例えば、画像化アルゴリズムの一つであって２次元スペクトル上での処理であるオメガＫアルゴリズムと高解像度化処理の一つであるBaseband Azimuth Scalingとを組み合わせた処理を実行する画像化装置の入力として使用可能である。
　また、画像化装置における画像化アルゴリズムとして、例えば、以下の手法を使用可能である。
・オメガＫアルゴリズム以外の２次元スペクトル上での処理であるWavenumber Domain Algorithm（Stoltが適用されてもよい。）
・レンジ時間領域およびアジマス周波数領域での処理であるレンジドップラー（Range Doppler）アルゴリズム
・レンジ時間領域、およびアジマス周波数領域での処理であるが、一部の変形をレンジ周波数領域で行うチャープスケーリング（Chirp Scaling）アルゴリズム
・レンジ時間領域およびアジマス時間領域での処理であるBack Projection
　また、画像化アルゴリズムとして、上記のアルゴリズムを変形したアルゴリズムも使用可能である。
　図１２は、第３の実施形態の信号処理装置３００を含む応用例を示すブロック図である。信号処理装置３００の出力は、所定の画像化アルゴリズムに基づく画像化処理を実行する画像化装置５００に供給される。
応用例１．
　画像化アルゴリズムは、オメガＫアルゴリズムであるとする。オメガＫアルゴリズムは、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、スペクトル変形を行う変形処理、および逆２次元フーリエ変換処理を含む。
　オメガＫアルゴリズムにおける２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理は、信号処理装置３００における変換部３０１および参照乗算部３０２によって実行可能である。よって、応用例１では、画像化装置５００は、変形処理および逆２次元フーリエ変換処理を実行すればよい。
　なお、第１の実施形態の信号処理装置１００または第２の実施形態の信号処理装置２００と画像化装置５００とが組み合わされる場合には、画像化装置５００は、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、変形処理、および逆２次元フーリエ変換処理を実行する。
　上記の実施形態の信号処理装置の出力を用いて、画像化処理として、周波数領域で処理を実行するオメガＫアルゴリズムに基づく画像化処理が実行されるときに、オメガＫアルゴリズムを改変する必要はない。例えば、既存のオメガＫアルゴリズムを実行するプログラムを改変することなく、かつ、データを格納するメモリの容量を増やすことなく、例えばハイスクイントでのスクイント撮影に基づく画像を再生することができる。
応用例２．
　画像化アルゴリズムは、レンジドップラーアルゴリズムであるとする。レンジドップラーアルゴリズムは、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、変形処理（ＲＣＭＣ：Range Cell Migration Correction）、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を含む。
　レンジドップラーアルゴリズムおける２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理は、信号処理装置３００における変換部３０１および参照乗算部３０２によって実行可能である。よって、応用例２では、画像化装置５００は、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、変形処理、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を実行すればよい。
　なお、第１の実施形態の信号処理装置１００または第２の実施形態の信号処理装置２００と画像化装置５００とが組み合わされる場合には、画像化装置５００は、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、変形処理、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を実行する。
　上記の実施形態の信号処理装置の出力を用いて画像化処理として、時間領域で処理を実行するレンジドップラーアルゴリズムに基づく画像化処理が実行されるときに、レンジドップラーアルゴリズムを改変する必要はない。例えば、既存のレンジドップラーアルゴリズムを実行するプログラムを改変することなく、かつ、データを格納するメモリの容量を増やすことなく、例えばハイスクイントでのスクイント撮影に基づく画像を再生することができる。
応用例３．
　画像化アルゴリズムは、チャープスケーリングアルゴリズムであるとする。チャープスケーリングアルゴリズムは、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、チャープ信号を乗算するチャープ処理、レンジ方向のフーリエ変換処理、２度目のチャープ処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を含む。
　チャープスケーリングアルゴリズムおける２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理は、信号処理装置３００における変換部３０１および参照乗算部３０２によって実行可能である。よって、応用例３では、画像化装置５００は、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、チャープ信号を乗算するチャープ処理、レンジ方向のフーリエ変換処理、２度目のチャープ処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を実行すればよい。
　なお、第１の実施形態の信号処理装置１００または第２の実施形態の信号処理装置２００と画像化装置５００とが組み合わされる場合には、画像化装置５００は、２次元フーリエ変換処理、参照乗算処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、チャープ信号を乗算するチャープ処理、レンジ方向のフーリエ変換処理、２度目のチャープ処理、レンジ方向の逆フーリエ変換処理、結像乗算処理、およびアジマス方向の逆フーリエ変換処理を実行する。
　上記の実施形態の信号処理装置の出力を用いて画像化処理として、時間領域で処理を実行するチャープスケーリングアルゴリズムに基づく画像化処理が実行されるときに、チャープスケーリングアルゴリズムを改変する必要はない。例えば、既存のチャープスケーリングアルゴリズムを実行するプログラムを改変することなく、かつ、データを格納するメモリの容量を増やすことなく、例えばハイスクイントでのスクイント撮影に基づく画像を再生することができる。
　図１３は、第４の実施形態の信号処理装置４００を含む応用例を示すブロック図である。信号処理装置４００の出力は、所定の画像化アルゴリズムに基づく画像化処理を実行する画像化装置６００に供給される。
応用例４．
　画像化アルゴリズムは、Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムであるとする。Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムは、分割処理、サブブロックの各々を対象とした上記のチャープスケーリングと同様の処理（少なくとも、２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理が含まれる。）を含む処理、処理後のサブブロックを結合する処理などを含む。
　Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムおける分割処理は、信号処理装置４００における分割部４０１によって実行可能である。上述したように、信号処理装置４００が変換部および参照乗算部も含む場合には、分割処理、２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理は、信号処理装置４００における分割部４０１、変換部および参照乗算部によって実行可能である。よって、応用例４では、画像化装置６００は、Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムおける分割処理よりも後に実行される処理、または、分割処理、２次元フーリエ変換処理および参照乗算処理よりも後に実行される処理を実行すればよい。
　上記の実施形態の信号処理装置の出力を用いて画像化処理（この例では、Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムに基づく画像化処理）が実行されるときに、Baseband Azimuth Scalingアルゴリズムを改変する必要はない。例えば、既存のBaseband Azimuth Scalingアルゴリズムを実行するプログラムを改変することなく、かつ、データを格納するメモリの容量を増やすことなく、例えばハイスクイントでのスクイント撮影に基づく画像を再生することができる。
応用例５．
　図１４は、長時間のハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合の信号データを説明するための説明図である。長時間に亘って対象領域のハイスクイントでのスクイント撮影が行われるときには、人工衛星に搭載されたアンテナが常に対象領域に向くように、人工衛星の移動に伴って、スクイント角が変化するようにアンテナの向きが制御される。その結果、図１４の左側に示すように、例えば、撮影領域における散乱体が起こす反射が記録されている部分（三日月状の領域Ｂ）の傾きが複数種類になる。図１４に示す例では、右下に向かう領域Ｂと、右上に向かう領域Ｂとがある。
　そのような場合には、上記の実施形態における切り出し部１０２は、平行四辺形の切り出し領域（図３の中央部分参照）を設定するのではなく、領域Ｂの傾きに合わせた曲線部分を有する切り出し領域を設定すればよい。そして、回り込み処理部１０３は、上記の実施形態と同様に、回り込み処理を実行すればよい。
　なお、領域Ｂの傾きに合わせた曲線部分を有する切り出し領域は、アジマス時刻方向で全ての反射体の反射信号を含み、レンジ時間方向で最も多くの反射体の反射信号を含むような領域である。
　すなわち、長時間のハイスクイントでのスクイント撮影が行われる場合でも、切り出し領域の形状を、平行四辺形から変更するだけで、信号データ量の増大の効果は維持される。
　なお、信号処理装置は、対象領域の観測時間に応じた再生時間の動画像を生成することができる。実際には、動画像の再生時間は、ＳＡＲ画像を格納するための記憶装置の容量で決めるということができる。
　上記の実施形態の信号処理装置は、地上に設置されてもよいが、人工衛星に搭載されることも可能である。
　図１５は、信号処理装置が人工衛星に実装される例を示すブロック図である。図１５に示す例では、図４に示された第１の実施形態の信号処理装置１００が人工衛星に実装される。すなわち、衛星搭載部８０１は、信号処理装置１００の構成要素を含む。
　衛星搭載部８０１には、さらに、切り出し領域の受信信号をＡ－Ｄ変換するＡ－Ｄ変換器１１１と、回り込み処理後の受信信号を地上に送信するための送信部１１２とを含む。送信部１１２は、無線通信を行う無線通信部を含む。送信部１１２は、無線通信部に加えて、回り込み処理後の受信信号を符号化する符号化部を含んでもよい。
　なお、人工衛星がハードウェアによって切り出し処理を行う手段を備えている場合には、その手段を切り出し部１０２として利用してもよい。その場合には、切り出し領域算出部１０１および回り込み処理部１０３が、例えばソフトウェアで実現される。
　図１６は、信号処理装置が人工衛星に実装される他の例を示すブロック図である。図１６に示す例では、図６に示された第２の実施形態の信号処理装置２００が人工衛星に実装される。すなわち、衛星搭載部８０２は、信号処理装置２００の構成要素を含む。
　衛星搭載部８０２には、さらに、受信信号をＡ－Ｄ変換するＡ－Ｄ変換器１１１と、回り込み処理後の受信信号を地上に送信するための送信部１１２とを含む。
　なお、人工衛星がパルス圧縮を行う機能を備えている場合には、その機能をパルス圧縮部２０１として利用してもよい。その場合には、切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２および回り込み処理部１０３が、例えばソフトウェアで実現される。
　図１５および図１６に示された構成によれば、上記の実施形態の信号処理装置を使用しない一般的な構成に比べて、人工衛星等の飛翔体から地上に送信されるデータ量が低減する。
　なお、上記の実施形態の信号処理装置が地上に設置される場合、例えば、地上の画像化装置に上記の実施形態の信号処理装置が組み込まれる場合、地上の装置における記憶装置の容量が節減される。
　また、上記の実施形態の信号処理装置は、合成開口ソナーなどの、飛翔体を利用する合成開口レーダ技術以外の合成開口技術に適用することが可能である。また、ＩＳＡＲ（Inverse Synthetic Aperture Radar）に、上記の実施形態の信号処理装置を適用することもできる。
　上記の実施形態における各構成要素は、１つのハードウェアで構成可能であるが、１つのソフトウェアでも構成可能である。また、各構成要素は、複数のハードウェアでも構成可能であり、複数のソフトウェアでも構成可能である。また、各構成要素のうちの一部をハードウェアで構成し、他部をソフトウェアで構成することもできる。
　例えば、図１５および図１６に例示された構成では、切り出し部１０２やパルス圧縮部２０１の機能をハードウェアで実現し、その他の機能をソフトウェアで構成することができる。
　上記の実施形態における各機能（各処理）を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサやメモリ等を有するコンピュータで実現可能である。例えば、記憶装置に上記の実施形態における方法を実施するためのプログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵで実行することによって実現してもよい。
　図１７は、ＣＰＵを有するコンピュータの一例を示すブロック図である。コンピュータは、信号処理装置に実装される。ＣＰＵ１０００は、記憶装置１００１に格納された信号処理プログラムに従って処理を実行することによって、上記の実施形態における切り出し領域算出部１０１、切り出し部１０２、回り込み処理部１０３、パルス圧縮部２０１、変換部３０１、参照乗算部３０２、および分割部４０１の機能を実現する。
　記憶装置１００１は、例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）である。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の具体例として、磁気記録媒体（例えば、ハードディスク）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ（Compact Disc-Recordable）、ＣＤ－Ｒ／Ｗ（Compact Disc-ReWritable）、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ）がある。
　また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium ）に格納されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体には、例えば、有線通信路または無線通信路を介して、すなわち、電気信号、光信号または電磁波を介して、プログラムが供給される。
　メモリ１００２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）で実現され、ＣＰＵ１０００が処理を実行するときに一時的にデータを格納する記憶手段である。メモリ１００２に、記憶装置１００１または一時的なコンピュータ可読媒体が保持するプログラムが転送され、ＣＰＵ１０００がメモリ１００２内のプログラムに基づいて処理を実行するような形態も想定しうる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　１００，２００，３００，４００　信号処理装置
　１０１　　切り出し領域算出部
　１０２　　切り出し部
　１０３　　回り込み処理部
　２０１　　パルス圧縮部
　３０１　　変換部
　３０２　　参照乗算部
　４０１　　分割部
　５００，６００　画像化装置
　８０１，８０２　衛星搭載部
　１０００　ＣＰＵ
　１００１　記憶装置
　１００２　メモリ

Claims (10)

  1. 　レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出す切り出し手段と、
    　切り出した前記第２信号について、該第２信号を発射したタイミングから前記反射信号を受信するまでの時間を変更する回り込み処理手段と
    　を備える信号処理装置。
  2. 　前記切り出し手段は、前記第１信号を発射したタイミング及び前記第１信号に対する反射信号を受信するまでの経過時間によって前記第１信号が表されている領域から前記第２信号を切り出し、
    　前記回り込み処理手段は、前記有信号領域のうち、前記第２信号を格納可能な格納先の領域を表す格納領域と重複しない前記第２信号を、前記格納領域に移す
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 　前記反射信号を計測する際の撮影条件に基づいて前記有信号領域を特定する領域算出手段
    　をさらに備える請求項１または請求項２記載の信号処理装置。
  4. 　前記有信号領域は、アジマス時刻方向とレンジ時間方向とで規定され、
    　前記領域算出手段は、アジマス時刻方向で傾斜する境界を有する前記有信号領域を決定する
    　請求項３記載の信号処理装置。
  5. 　撮影領域における参照点についてのアジマス時刻、レンジ時間、該レンジ時間に対応するレンジビン番号、および該アジマス時刻に対応するアジマスビン番号を少なくとも含む付随情報を出力する付随情報出力手段を備える
    　請求項１記載の信号処理装置。
  6. 　０番目のレンジビンおよび０番目のアジマスビンを基準とする撮影領域における参照点についてのレンジビン番号およびアジマスビン番号を含む付随情報を出力する付随情報出力手段を備える
    　請求項１記載の信号処理装置。
  7. 　前記信号と前記反射信号とに対してパルス圧縮処理を実行するパルス圧縮手段をさらに備え、
    　前記切り出し手段は、前記パルス圧縮処理が施された信号を用いて前記第２信号を切り出す
    　請求項１に記載の信号処理装置。
  8. 　前記回り込み処理手段の出力を周波数領域のデータに変換する変換手段と、
    　前記変換手段の出力に相関関数としての参照信号を乗算する参照乗算手段と
    　をさらに備える請求項１に記載の信号処理装置。
  9. 　情報処理装置が、レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出し、切り出した前記第２信号について、前記第２信号を発射したタイミングから前記反射信号を受信するまでの時間を変更する
    　信号処理方法。
  10. 　レーダから発射された信号に対する反射を表す第１信号のうち、散乱体からの反射信号を含む有信号領域における第２信号を切り出す処理と、
    　切り出した前記第２信号について、前記第２信号を発射したタイミングから前記反射信号を受信するまでの時間を変更する処理と
    　をコンピュータに実行させるプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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