フラクタル次元解析を用いた地中レーダにおけるクラッタ信号の抑圧

使用分形维分析抑制探地雷达中的杂波信号

• 批准号: 09J05628
• 负责人: 林 直樹
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J05628/
• 关键词: 地中レーダ; クラッタ信号; ビバルディアンテナ; 広帯域特性; アンテナリンギング

地中レーダにおけるクラッタ信号の抑圧を目的とし,広帯域特性を有しアンテナリンギング成分が非常に小さいビバルディアンテナの設計と作成を行った.数値シミュレーションによって最適なアンテナ形状を決定し,実験によって広帯域特性とアンテナリンギング成分が抑圧されたことを確認した.500MHz-6GHzの周波数帯域においてアンテナリターンロスは-8dB以下であり,アンテナリンギング成分のレベルは主パルスのピーク値と比較して-25dB以下である.また,アンテナサイズは250mm*200mm*1.6mmであり,地中レーダのアンテナとしては文句の無い範囲のサイズである.実験によって本アンテナの適用によって,従来の広帯域アンテナよりも高分解能且つ鮮明な地下イメージの合成が可能となることを証明できた.このことで,埋設物検知の精度・信頼性の向上が期待できる.世界的に見ても地中レーダのクラッタ信号の抑圧は,非常に重要で挑戦的な課題である。これまでに行った研究は,表題のフラクタル次元解析を用いたクラッタ信号の抑圧とはアプローチは異なるものの,研究のゴールはクラッタ信号の抑圧及び高精度且つ信頼性の高い地下イメージの作成という点で合致しており,研究の意義が十分にある.また,本研究で開発したビバルディアンテナは設計手法及び基本特性が非常にユニークであり,アンテナ工学の観点からも,有意義な研究である.

针对探地雷达中杂波信号的抑制，我们设计制作了一种具有宽带特性、天线振铃分量极小的维瓦尔第天线。通过数值模拟确定了最佳天线形状，并通过实验确定了宽带特性和特性。天线振铃分量得到抑制。在500MHz-6GHz频段，天线回波损耗小于-8dB，并将天线振铃分量的电平与主脉冲峰值进行比较。此外，天线尺寸为250毫米*200毫米*1.6毫米，这对于探地雷达天线来说是一个合理的尺寸。实验表明，通过应用该天线，可以与传统的宽带天线进行比较。我们能够证明使用数字雷达合成高分辨率和清晰的地下图像是可能的。这有望提高埋地物体检测的准确性和可靠性。信号抑制是一个非常重要且具有挑战性的问题。尽管迄今为止进行的研究的方法与使用分形维分析的杂波信号抑制的标题不同，但研究的目标是抑制杂波信号并创建高精度和可靠的地下图像，并且研究结果是一致的。而且，本研究开发的Vivaldi天线的设计方法和基本特性非常独特，从天线工程的角度来看，该研究是有意义的。

项目成果

バイスタティック地中レーダによる直達波と地表面反射波が抑圧された地下イメージ

双基地地下雷达抑制直达波和地表反射波的地下图像

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告 vol.109, no.219
• 作者: 林直樹;佐藤源之
• 通讯作者: 佐藤源之

地雷検知用バイスタティック地中レーダシステム

用于地雷探测的双基地地下雷达系统

• 发表时间: 2010
• 作者: 林直樹;佐藤源之
• 通讯作者: 佐藤源之

Coherence measure analysis of multi-offset GPR data

多偏置探地雷达数据的相干性测度分析

• 发表时间: 2010
• 期刊: 物理探査学会 第123回学術講演会, 講演論文集
• 作者: Hai Liu;Naoki Hayashi;Motoyuki Sato
• 通讯作者: Motoyuki Sato

アンテナ導体上の表面電流に着目した地中レーダ用ビバルディアンテナの設計と評価

基于天线导体表面电流的探地雷达Vivaldi天线设计与评估

• 发表时间: 2010
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 林直樹;佐藤源之
• 通讯作者: 佐藤源之

アンテナ導体上の表面電流に着目した地中レーダ用ビバルディアンテナの最適化設計

探地雷达Vivaldi天线针对天线导体表面电流的优化设计

• 发表时间: 2010
• 作者: 林直樹;佐藤源之
• 通讯作者: 佐藤源之