JP2010085164A - 画像レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】受信した1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により2偏波送信・2偏波受信で得られる信号の共分散行列を推定する成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段が、1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により非線形の方程式を解き共分散行列を推定する手段10,11,12,13,13a、反復処理される共分散行列の推定値から2偏波送信・2偏波受信の信号の共分散行列推定不可能領域を判定する手段16、共分散行列推定可能領域で共分散行列の連続する2回の反復推定結果を比較する共分散行列の同一性を検定する手段17、前記比較結果を受けて、反復処理される共分散行列推定値が収束していることに基づき反復処理の終了を判定する手段18を含む。
【選択図】図7
Description
図1から図5はこの発明に係わる画像レーダ装置の動作と原理を説明するための図、図6と図7はこの発明の実施の形態1による画像レーダ装置の構成を示すブロック図及び機能をフローチャート形式で示した図である。
前述の通り、観測対象の地表面が、森林や植生など自然な領域であれば、多くの場合にリフレクション・シンメトリが成立する。従って、この条件を前提としても地表面上の広範に渡る領域で問題は無いと予想される。すると、式(7)より、
ポラリゼーション・ステート・エクストラポレーションモデルとは、非特許文献1において提案されたモデルであり、HH偏波とVV偏波の相関係数ρhvと各偏波成分H,X,Vの強度が次式の関係を満たすとするものである。
・帰無仮説H0:Σx=Σy
・対立仮説H1:Σx≠Σy
図8はこの発明の実施の形態2による画像レーダ装置の図6の成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段15の機能をフローチャート形式で示した図である。装置全体の構成は図6に示すものと同じである。図8において上記図7に示したものと同一もしくは相当部分は同一符号で示し、説明を省略する。19は共分散行列振動判定手段、18aは収束・振動判定手段である。なお収束・振動判定手段18aは図7の収束判定手段18に、反復処理における共分散行列の振動、反復状態を判定して反復処理の終了を判定する機能を追加したものである。収束判定手段18と同様、収束・振動判定手段18aが反復処理終了判定手段を構成する。
Claims (6)
- 異なる偏波面をもつ2つのアンテナと、
前記2つのアンテナに給電し1偏波送信を行う送信手段と、
前記偏波送信により生じるターゲットでの電波散乱の偏波信号を前記2つのアンテナで同時に受信する2偏波受信を行う受信手段と、
前記受信手段で受信した1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により、2偏波送信・2偏波受信で得られる信号の共分散行列を推定する成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段と、
を備え、
前記成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段が、
受信した1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により非線形の方程式を解き共分散行列を推定する共分散行列演算手段と、
反復処理される共分散行列の推定値から、1偏波送信・2偏波受信の信号から、2偏波送信・2偏波受信で得られる信号の共分散行列を推定することが不可能な領域を判定する成立性判定手段と、
共分散行列が推定可能な領域において共分散行列の連続する2回の反復の推定結果を比較する共分散行列同一性検定手段と、
前記共分散行列同一性検定手段の比較結果を受けて、反復処理される共分散行列推定値が収束していることに基づき反復処理の終了を判定する反復処理終了判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 - 共分散行列が推定可能な領域において反復処理される共分散行列の推定結果が振動状態で変動している画素を検出する共分散行列振動判定手段をさらに備え、
反復処理終了判定手段が、推定結果が振動状態で変動している画素が支配的になった場合にも反復処理の終了を判定することを特徴とする請求項1記載の画像レーダ装置。 - 共分散行列同一性検定手段は、サンプルの共分散行列がWishart分布に従う処理結果に基づく尤度比検定による仮説検定を用いて、連続する2回の反復における共分散行列推定結果の同一性を判定することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の画像レーダ装置。
- 共分散行列同一性検定手段は、サンプルの共分散行列がWishart分布に従う処理結果に基づく尤度比検定による仮説検定を用いて、連続する2回の反復における共分散行列推定結果の同一性を判定し、
共分散行列振動判定手段は、サンプルの共分散行列がWishart分布に従う処理結果に基づく尤度比検定による仮説検定を用いて、n番目の反復とn−2番目(n:正の整数)の反復における共分散行列推定結果の同一性を判定し、
反復処理終了判定手段は、前記共分散行列振動判定手段において、n番目の反復とn−2番目の反復における推定値の同一性の仮定が棄却されなかった画素の数が、共分散行列同一性検定手段において、n番目の反復とn−1番目の反復における推定値の同一性の仮定が棄却された画素の数の内の所定の範囲の割合にある場合は、推定値が振動していると判定して反復を終了することを特徴とする請求項2記載の画像レーダ装置。 - 異なる偏波面をもつ2つのアンテナと、
前記2つのアンテナに給電し1偏波送信を行う送信手段と、
前記偏波送信により生じるターゲットでの電波散乱の偏波信号を前記2つのアンテナで同時に受信する2偏波受信を行う受信手段と、
前記受信手段で受信した1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により、2偏波送信・2偏波受信で得られる信号の共分散行列を推定する成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段と、
を備え、
前記成立性・収束判定型偏波特性2次統計量推定手段が、
受信した1偏波送信・2偏波受信の信号の反復処理により非線形の方程式を解き共分散行列を推定する共分散行列演算手段と、
反復処理される共分散行列の推定値から、1偏波送信・2偏波受信の信号から、2偏波送信・2偏波受信で得られる信号の共分散行列を推定することが不可能な領域を判定する成立性判定手段と、
共分散行列が推定可能な領域において共分散行列の連続する2回の反復の推定結果を比較する共分散行列同一性検定手段と、
共分散行列が推定可能な領域において反復処理される共分散行列の推定結果が振動状態で変動している画素を検出する共分散行列振動判定手段と、
推定結果が振動状態で変動している画素が支配的になった場合に反復処理の終了を判定する反復処理終了判定手段と、
を備えたことを特徴とする画像レーダ装置。 - 共分散行列演算手段が、
2偏波の相関係数、交差偏波電力の推定値を初期化するための初期化手段と、
前回の交差偏波電力の推定値を用いて共偏波の相関係数を推定する共偏波相関係数算出手段と、
前記相関係数の推定値から交差偏波電力を推定する交差偏波電力算出手段と、
共分散行列の近似式に基づき共偏波の電力及び共偏波の相関を推定する共偏波電力算出手段と、
推定された共偏波の電力及び共偏波の相関から共分散行列を推定する共分散行列算出手段と、
を含むことを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項記載の画像レーダ装置。
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