二次元スーパーレゾリューション法を用いた高分解能レーダイメージング

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650397
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小川 恭孝 北海道大学, 工学部, 助教授 (70125293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 望 北海道大学, 工学部, 助手 (50232236) ; 大宮 学 北海道大学, 工学部, 助手 (30160625) ; 伊藤 精彦 北海道大学, 工学部, 教授 (30001176)
• Keywords: レーダイメージング / 電磁波散乱 / 合成開口レーダ / フーリエ変換 / スーパーレゾリューション / 空間スムーズイング / MUSIC法 / 空間領域ゲーティング

Research Abstract

レーダターゲットの識別を行うためイメージングが重要な手段となっているが、これまでのところ、二次元フーリエ変換が用いられているため分解能に制限があった。本研究は、高分解能なレーダイメージングを得ること、および、それに関連する技術を開発することを目的としたものである、本年度得られた成果を以下に述べる。
1.本研究室現有の電波暗室とネットワークアナライザ等を用いたレーダ実験システム構築の基礎検討を行った。モノスタティック方式に伴うアンテナ端子からの強い反射波を除去するため、ターゲットからの散乱波がもどってきている期間のみ、信号を受信機に導く手法の開発を行っている。
2.空間領域での高分解能推定を可能とするため、二次元MUSIC法を用いたスーパーレゾリューション法の定式化を行った。計算機シミュレーションによりその高分解能性は確認されたが、室内における多重波伝搬特性の測定に上記手法を適用したところ、入射する信号数が増加するとスプリアスピークが発生するなど推定の信頼度が低下することが分かった。
3.上述の問題を解決するため、空間領域ゲーティングという前処理法を導入し、二次元MUSIC法を適用する範囲を事前に限定することによってその信頼度を向上する方法を提案した。実験の結果、この前処理法によって推定の信頼性が改善されることが確認された。
4.従来のMUSIC法においては、到来する信号は伝搬遅延に起因する位相遅れ以外の周波数依存性を持たないと仮定していた。本研究では指数関数的振幅周波数特性を有する信号に適用できるようにMUSIC法の拡張を行い、計算機シミュレーションによりその妥当性を示した。

Research Products

• [Publications] 小川恭孝: "指数関数的な振幅周波数特性を有する信号へのスーパーレゾリューション法の適用" 電子情報通信学会 技術研究報告. A-P94-17. 9-16 (1994)
• [Publications] 小川恭孝: "二次元MUSICによる屋内伝搬特性の高分解能解析法" 1994年電子情報通信学会秋季大会講演論文集. SB-1-5. 411-412 (1994)
• [Publications] 浜口智洋: "二次元MUSICアルゴリズムを用いた室内多重波の高分解能解析法" 平成6年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 273. 313-313 (1994)
• [Publications] 大島功三: "指数関数的振幅周波数特性を有する記号の高分解能時間領域測定" 電子情報通信学会論文誌 B-II. J77-B-II. 167-174 (1995)