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2007 年度 実績報告書

UWBレーダと可逆変換を用いた高速3次元イメージングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17206044
研究機関京都大学

研究代表者

佐藤 亨  京都大学, 情報学研究科, 教授 (60162450)

研究分担者 阪本 卓也  京都大学, 情報学研究科, 助教 (30432412)
キーワードUWB / レーダ / 3次元イメージング / SEABED法 / 実時間処理
研究概要

本課題では、申請者らが考案し提唱している、可逆変換を用いた高速な物体像再構成アルゴリズムの原理を具体化し、UWBパルスレーダーシステムにこれを適用して、現実の室内環境において利用可能な高精度3次元環境認識技術を確立することを目的とする。特に松下電工社との協力により、同社が開発中の超小型UWBパルス送受信デバイスを用いて実用レベルのシステムを構築し、その特性を詳細に評価することを目的とする。
本年度は、最大12.5GHzの任意の2値系列を発生するUWB信号発生器を導入し、パルス圧縮による高S/N信号の受信を可能とするシステムを整備した。このシステムにより複数のアンテナから異なる符号で変調されたUWB信号を同時に送信する符号分割多重方式が実現された。この方式によりアンテナ走査や高周波スイッチングを必要とせず、高速計測と高精度イメージングを両立できることを確認した。特に、測定時間を短縮することで、高速処理を特徴とする可逆変換の利点を活かし、実時間高分解能イメージングの可能性が実験的に確かめられた。
さらに、各アンテナから送信する符号の組み合わせを最適化することで、アンテナ間の直接波の影響を抑圧した。直接波はアンテナ近傍の目標からのエコーをマスクし、イメージング性能を劣化させる原因となっていた。昨年度までに整備したアンテナアレイにおいて送受信アンテナ間距離を考慮し、複数アンテナからの直接波が打ち消しあう特性を持つ符号系を提案し、これまで困難であった近傍目標の高精度イメージングが実現されることを確認した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] High-resolution and Real-Time 3-D Imaging Algorithm with Envelope of Spheres for UWB Radars2008

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A high-resolution imaging algorithm without derivatives based on waveform estimation for UWB radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, Toru Sato
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications E90-B

      ページ: 1487-1494

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A robust and fast imaging algorithm with an envelope of circles for UWB pulse radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, Toru Sato
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications E90-B

      ページ: 1801-1809

    • 査読あり
  • [学会発表] Estimation method of quasi-wavefronts for UWB radar imaging with LMS filter and fractional boundary2008

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakamoto, Kunihiko Teshima, Toru Sato
    • 学会等名
      2007 Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
    • 発表場所
      Hangzhou, China
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] Fast and high-resolution 3-D imaging algorithm with spectrum shift for UWB pulse radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, Toru Sato
    • 学会等名
      European Conference on Antennas & Propagation (EuCAP) 2007
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2007-11-15
  • [学会発表] An experimental study for a high-resolution 3-D imaging algorithm with linear array for UWB radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Yusuke Kani, Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 学会等名
      2007 IEEE International Conference on Ultra-WideBand
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-09-26
  • [学会発表] Real-time imaging of human bodies with UWB radars using walking motion2007

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 学会等名
      2007 IEEE International Conference on Ultra-WideBand
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-09-24
  • [学会発表] A robust and fast 3-D imaging algorithm without derivative operations for UWB radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 学会等名
      EMTS 2007 - International URSI Commission B - Electromagnetic Theory Symposium
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
    • 年月日
      2007-07-27
  • [学会発表] A High-resolution Imaging Algorithm without Derivatives based on Waveform Estimation for UWB Pulse Radars2007

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Kidera, Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 学会等名
      IEEE AP-S International Symposium
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2007-06-11
  • [学会発表] Multiple Transmission for High-Speed UWB Radar Imaging with an Antenna Array2007

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sakamoto, and Toru Sato
    • 学会等名
      IEEE AP-S International Symposium
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2007-06-11
  • [産業財産権] 形状測定装置および形状測定方法2007

    • 発明者名
      酒井啓之, 福田健志, 阪本卓也, 佐藤亨
    • 権利者名
      酒井啓之, 福田健志, 阪本卓也, 佐藤亨
    • 産業財産権番号
      特願2007-119101号
    • 出願年月日
      2007-04-27

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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