2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study on multiplexing technology of synthetic aperture radars based on digital transmit control
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20K04528
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
植松 明久 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (00450685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西堀 俊幸 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究領域主幹 (80280361)
川口 則幸 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 名誉教授 (90214618)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 合成開口レーダ / ディジタル送信制御 / 周波数多重化 / ディジタルビームフォーミング / ソフトウェア無線機 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 衛星搭載合成開口レーダの観測幅拡大方法の一方策として、送信周波数の多重化方法について、複数の開口面を束ねたアンテナを用い、開口面ごとに複数の異なる周波数チャネルの和信号を生成し、チャネル毎に観測領域を割り当て、ビームフォーミングにより観測幅内の割り当てられた各領域へ、各周波数のチャープ信号を同時送信することにより、観測幅を拡大し、ひいては観測頻度を高めることを可能とする方式の提案を実施した。海外で提案されている別方式と比較すると、単位周波数あたりの瞬時電力密度は増大しないため、他の人工衛星局への干渉リスクの増大を抑制しつつ、観測幅の拡大が可能である点が強みとなる。本提案方式について、特許出願を実施した。
2. レンジ圧縮部分について、圧縮・送受信・復元を行うシミュレーション環境を計算機上に構築した。具体的には、別々に生成した周波数の異なる複数のチャープ信号を同時に送信し、合成及び受信波のレンジ圧縮を行う処理をシミュレーションした結果、信号をチャネル毎に独立に復元処理できることを確認した。
3. 周波数多重送信合成開口レーダのレンジ圧縮・送受信・復元の一連の過程を無線レベルで確認するため、ソフトウェア無線機とアンテナを組み合わせた実験系を電波暗室内に整備した。また、2つのチャネルを同時に送信後、受信・復元処理を行う実験を実施し、チャネル毎に信号を分離して独立にレンジ圧縮を行うことが可能であることを確認した。
4. ビーム指向能力の検証を行うため、複数のアンテナ素子を用いて、独立したチャネル毎にビーム方向を定めるためのビームフォーミング機能をソフトウェア無線機を用いて実装し、実験を行った結果、2つの異なる周波数を有するレーダ信号のビーム指向制御が独立に可能であることが確認できた。
以上の成果により、複数本の送信ビームによる合成開口レーダの観測幅拡大への応用が期待される。
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