UWBパルスレーダのための高速高解像度物体形状推定法の研究

UWB脉冲雷达高速高分辨率物体形状估计方法研究

• 批准号: 07J00497
• 负责人: 木寺 正平
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00497/
• 关键词: UWBレーダ; レーダ画像処理; リアルタイム処理性能; 超波長解像度; 多重散乱; 影領域イメージング; 複雑・複数目標; レーダ信号処理; リアルタイム画像化; 高解像度; 壁透過レーダ; ロボット; セキュリティシステム

前年度に引き続き、超広帯域(UWB)信号を用いた高解像度レーダ画像処理に関する研究を継続してきた.UWBレーダは極めて高い距離分解能を有し,不可視領域や視界不良状況下での高精度近距離イメージングが可能である.報告者は現在まで、多様な用途に適合するアルゴリズムを開発してきた.平成19年度には,超波長解像度を保持するEnvelope+SOC法を提案し,従来のレーダ画像化性能を飛躍的に改善することを実証している。平成20年度では,従来のレーダ画像化範囲の限界を超えるため,多重散乱波を利用した影領域画像化手法を提案した.単散乱波を用いる手法では原理上、複雑・複数目標境界の大部分が画像化において影領域に陥り、有意な推定画像を得ることが困難である.これに対し報告者は、多重散乱波が単散乱波と異なる目標境界情報を有することに着目し、同原理を利用した直接的影領域イメージング法を考案した.本手法は多重散乱波を合成開口処理し、目標や周囲環境の先見情報なしに影領域を画像化する.同手法の有効性は実験データにより実証済みであり、従来のレーダ画像化限界を超える技術として注目を集めている.更に報告者は,多様な目標物体へ適する超波長精度画像化法を提案した.Envelope+SOC法では、複数・複雑目標等の場合において、多数の干渉波に起因する画像化精度の劣化が著しい。これに対し報告者は、修正Capon法に基づく高精度画像化手法を提案した,Capon法は周波数干渉計を用いて複数到来波を極めて高い距離分解能で分離する.また各所望信号に対して参照波形を最適化する修正Capon法を導入することで、波長よりも小さい規模の凹凸面に対しても超波長画像化精度を保持する手法を提案した。同手法の有効性は実環境下で実証済みであり、多様な目標境界に対しても超波長の解像度を保持する。同成果は、申請書記載の研究目的を十分に達成するレベルにあると確信し、今後内部イメージング等の応用展開を検討している。

In the past year, research on high resolution image processing for UWB signals has been carried out.UWB signals have high resolution and high range resolution, and high precision close range image processing is possible in invisible areas and poor field of view. The reporter is now open for multiple uses. In 2019, the Envelope+SOC method was proposed to maintain ultra-wavelength resolution, and the improvement of imaging performance in the future was demonstrated In the 20th year of Heisei, we proposed a new method of using multiple scattered waves to visualize images. In principle, the method of scattering waves is complex, and most of the target areas are pictorial, and the method of estimating images is difficult. This paper discusses how to use the method of direct reflection of scattered waves This method combines multiple scattered waves into aperture processing, objective and environmental foresight information, and visualization of shadow areas. The same method has the property of reverse engineering, reverse engineering. In addition, the reporter proposed the Envelope+SOC method, which is suitable for multiple objects. In the case of multiple objects, the deterioration of imaging accuracy is caused by multiple interference waves. Capon method is based on high precision imaging technique. It can be used for multiple incoming waves. To optimize each desired signal, the Capon method is introduced to maintain the accuracy of the ultra-wavelength imaging. The resolution of the wavelength is maintained in the same way as in the case of multi-purpose. The research objectives of the application document are fully achieved, and the future development of the internal management system is discussed.

项目成果

High-resolution and Real-Time 3-D Imaging Algorithm with Envelope of Spheres for UWB Radars

用于 UWB 雷达的球包络高分辨率实时 3D 成像算法

• 发表时间: 2008
• 期刊: IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. Vol.46, No.11
• 作者: S. Kidera;T. Sakamoto;and T. Sato
• 通讯作者: and T. Sato

UWBパルスレーダのための周波数シフト補正を利用した高速・高精度立体像推定法の実験的検討

UWB脉冲雷达频移校正高速高精度3D图像估计方法实验研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 木寺 正平;阪奉 卓也;佐藤 亨;木寺正平;木寺正平;木寺 正平;木寺 正平
• 通讯作者: 木寺 正平

A Robust and Fast Imaging Algorithm with an Envelope of Circles for UWB Pulse Radars

• DOI: 10.1093/ietcom/e90-b.7.1801
• 发表时间: 2007-07
• 期刊: IEICE Trans. Commun.
• 作者: S. Kidera;T. Sakamoto;Toru Sato

UWBパルスレーダのための線形アレイを用いた高解像度立体形状推定法の実験的検討

UWB脉冲雷达线阵高分辨率三维形状估计方法实验研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 木寺 正平;阪奉 卓也;佐藤 亨;木寺正平;木寺正平;木寺 正平;木寺 正平;木寺 正平;木寺 正平;木寺 正平
• 通讯作者: 木寺 正平

複雑立体目標のためのファジィ推定を用いた高分解能UWBレーダ画像化手法

使用复杂 3D 目标模糊估计的高分辨率 UWB 雷达成像方法

• 发表时间: 2008
• 作者: Kamon;M.;Li;Y.;Endo;K.;Inui;T.;Katsumi;T.;木寺正平
• 通讯作者: 木寺正平