JP2023525938A - 摂動合成開口レーダーのグラフベースのアレイ信号ノイズ除去 - Google Patents
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Abstract
Description
アレイデータ収集
グラフベースのノイズ除去
Claims (20)
- 対象領域(ROI)からレーダー画像を生成するためのレーダーシステムであって、前記レーダーシステムは、
移動レーダープラットフォームの経路に沿う異なる位置でレーダーパルスを前記ROIに送信し前記ROIから反射されたレーダーエコーを受信するように構成されたインターフェイスを備え、少なくとも1つのアンテナを用いてレーダーパルスを前記ROIに放出するために前記移動プラットフォームに前記少なくとも1つのアンテナが配置され、前記レーダーシステムはさらに、
範囲圧縮部、グラフモデリング生成部、信号整列部、レーダー撮像生成部および合焦画像生成部を含むコンピュータ実行可能プログラムを格納するように構成されたメモリと、
プロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記メモリに関連して、
前記送信されたレーダーパルスの逆畳み込みによって前記レーダーエコーに対する範囲圧縮を実行しレーダー測定を実行することによって周波数ドメイン信号Y(i,k)を取得し、
前記移動レーダープラットフォームの連続位置と、前記周波数ドメイン信号Y(i,k)を用いて計算されたグラフシフト行列Aとによって表されるグラフモデルを生成し、
前記グラフモデルで表されるグラフベースの最適化問題を解くことによって繰り返し前記周波数ドメイン信号Y(i,k)のノイズを除去し前記周波数ドメイン信号を整列させることにより、ノイズが除去されたデータX(i,k)および時間シフトtiを取得し、
前記ノイズが除去されたデータX(i,k)および前記時間シフトtiに基づいてレーダー撮像を実行することにより合焦レーダー画像を生成するように、構成される、レーダーシステム。 - 前記レーダーエコーは、前記移動レーダープラットフォームに対する位置摂動を含む、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記プロセッサは前記レーダー測定値を受信するように構成され、前記レーダー測定値は、前記ROI内の物体を示すパルス信号と、前記ROIから反射されたエコーとを含む、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記パルス信号の各々および前記エコーの各々は、前記レーダーシステムの摂動位置の情報を含む、請求項3に記載のレーダーシステム。
- 前記少なくとも1つのアンテナは、前記移動レーダープラットフォームの進行側に向けて配置される、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記少なくとも1つのアンテナは、前記生成された合焦レーダー画像を前記インターフェイスを介して表示装置に送信する、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記グラフベースの最適化問題は、前記周波数ドメインにおけるX(i,k)の平滑性と、前記時間ドメインにおけるx(t)のスパース性とを課す、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記時間シフトは、時間シフト行列をスパース行列と低ランク行列とに分解することによって交差検証される、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 前記スパース行列は時間シフトの関数である、請求項8に記載のレーダーシステム。
- 前記時間シフトは、前記移動レーダープラットフォームの位置摂動によって生じた位相誤差を補償するように構成される、請求項1に記載のレーダーシステム。
- 対象領域(ROI)からレーダー画像を生成するためのレーダー画像処理装置であって、前記レーダー画像処理装置は、
送信されたレーダーパルスと、移動レーダープラットフォームの経路に沿う異なる位置で送信された前記レーダーパルスに応答して前記ROIから反射されたレーダーエコーとを受信するように構成されたネットワークインターフェイスコントローラ(NIC)と、
範囲圧縮部、グラフモデリング生成部、信号整列部、レーダー撮像生成部および合焦画像生成部を含むコンピュータ実行可能プログラムを格納するように構成されたメモリと、
プロセッサとを備え、前記プロセッサは、前記メモリに関連して、
前記送信されたレーダーパルスの逆畳み込みによって前記レーダーエコーに対する範囲圧縮を実行しレーダー測定を実行することによって周波数ドメイン信号Y(i,k)を取得し、
前記移動レーダープラットフォームの連続位置と、前記周波数ドメイン信号Y(i,k)を用いて計算されたグラフシフト行列Aとによって表されるグラフモデルを生成し、
前記グラフモデルで表されるグラフベースの最適化問題を解くことによって繰り返し前記周波数ドメイン信号Y(i,k)のノイズを除去し前記周波数ドメイン信号を整列させることにより、ノイズが除去されたデータX(i,k)および時間シフトtiを取得するように、構成され、前記時間シフトは、前記移動レーダープラットフォームの位置の位相誤整列を補償するように構成され、前記プロセッサはさらに、
前記ノイズが除去されたデータX(i,k)および前記推定された時間シフトtiに基づいてレーダー撮像を実行することにより合焦レーダー画像を生成するように、構成される、レーダー画像処理装置。 - 前記移動レーダープラットフォームは、少なくとも1つのアンテナを用いてレーダーパルスを前記ROIに放出する、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記レーダー撮像装置は、前記移動レーダープラットフォームの進行側に向けて配置される、請求項12に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記レーダー撮像装置は、前記生成された合焦レーダー画像を前記NICを介して表示装置に送信する、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記レーダーエコーは、前記移動レーダープラットフォームに対する位置摂動を含む、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 時間ドメイン信号y(ri,t)が周波数ドメイン信号Y(i,k)の代わりに使用される、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記グラフベースの最適化問題は、前記周波数ドメインにおけるX(i,k)の平滑性と、前記時間ドメインにおけるx(t)のスパース性とを課す、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記時間シフトは、時間シフト行列をスパース行列と低ランク行列とに分解することによって交差検証される、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- 前記時間シフトは、前記移動レーダープラットフォームの位置摂動によって生じた位相誤差を補償するように構成される、請求項11に記載のレーダー画像処理装置。
- シーンのレーダー測定値からノイズを除去するための方法であって、前記方法は、
移動レーダープラットフォームの連続位置と、周波数ドメイン信号Y(i,k)を用いて計算されたグラフシフト行列Aとによって表されるグラフモデルを生成するステップと、
前記グラフモデルで表されるグラフベースの最適化問題を解くことによって繰り返し前記周波数ドメイン信号Y(i,k)のノイズを除去し前記周波数ドメイン信号を整列させることにより、ノイズが除去されたデータX(i,k)および時間シフトtiを取得するステップとを含み、前記時間シフトは、前記移動レーダープラットフォームの位置の位相誤整列を補償するように構成される、方法。
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