2001 Fiscal Year Annual Research Report
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11450147
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
佐藤 亨 京都大学, 情報学研究科, 教授 (60162450)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 禎也 京都大学, 情報学研究科, 助手 (50243051)
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| Keywords | 地下探査 / 高分解能レーダー / レーダー信号処理 / 3次元画像化手法 / 不均質媒質 |
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| Research Abstract |
本研究では、地下埋設物のレーダー探査を対象とし、以下の特徴を有する信号処理法を開発することを目的とする。
(1)限られた観測方向のデータから3次元の物体像が再構成できること
(2)レーダー波長と同程度の大きさの物体の超高解像度な形状推定ができること
(3)不要散乱波や媒質の不均質性等の強い擾乱に対して安定な推定が行えること
(4)探査する地表の平坦性を必要としないこと
最終年度である本年度は、以下の分野の技術の開発・検討を行った。
1. 3次元拡張電波到来方向推定アルゴリズムの改良(笠原)
波源分布がガウス分布に従うことを仮定し、複数の到来電磁波の伝搬ベクトルを正確に推定する手法を開発したきた。今年度は特に確率密度関数の手法を導入し、少ない自由度で多様な分布に対応できるよう手法を改良した。
2.物体像検出アルゴリズムの改良と実時間化(佐藤)
雑音に埋もれた信号より、初期値推定に用いる目標物体情報を抽出するための非パラメトリック雑音除去アルゴリズムの開発を行った。特に地下探査レーダー信号に特化した放物型ウェーブレットを用いた手法について、クラッター環境に対応するため、所望の信号と非所望信号のそれぞれを動的に分類し、それぞれを再構成することで劣悪なS/(I+N)比の環境における特性を改善した。さらにこのアルゴリズムを高速化し、実時間に近い性能を持つものとした。
3.データベースの構築とこれを用いた性能評価(佐藤、笠原)
FD-FDTD法による各種の材料を、雑音やクラッターの強度や分布の異なる媒質環境に埋設した状況を模擬し、S/(I+N)比やクラッターの粒度が異なる多様な状況について計算した数値実験用データベースを構築し,開発されたアルゴリズムの特性を定量的に評価した。
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[Publications] T.Sato: "High sensitivity radar-optical observations of faint meteors"IEICE Trans. Commun.. E84-C. 1877-1984 (2001)
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[Publications] Y.Kasahara: "A Flexible Modeling of Global Plasma Profile Deduced from Wave Data"Progress in Discovery Science, Lecture Notes in Computer Science. (in press). (2002)
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[Publications] Y.Kasahara: "Type III Solar Radio Bursts in the Inhomogeneous Interplanetary Space Observed by GEOTAIL"Radio Science. 106(10). 1701-1711 (2001)
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[Publications] T.Sato: "Precise orbit determination of meteors using a radar and an optical sensor"Proc. 2001 IEEE Int. Geosci. Remote Sens. Symp.. TP05-02 (2001)
