構造計画研究所 | 情報通信グループ

WaveFarerはミリ波帯まで解析可能なレーダー解析ツールです。 幾何光学近似であるレイトレース法をベースに物理光学近似を組み合わせることで高速・高精度なミリ波帯の解析が行えます。

モノスタティック/バイスタティックレーダー反射断面積（RCS）の他に受信電力や電力遅延プロファイルも計算できマルチパスの可視化も可能です。また、レーダー以外にモーションセンサー等の解析にも適用可能です。

ミリ波帯の大規模な解析対象

計算空間をメッシュ化して計算する電磁界解析では、マシンリソースの関係上、ミリ波帯での大規模な計算が困難です。 一方、レイトレース法ベースのWaveFarerではミリ波帯での大規模な計算が可能です。

高精度な解析

レイトレース法に加えて物理光学近似法も用いることにより、正規反射以外の散乱波の計算等が可能であるため、WaveFarerでは通常のレイトレース法よりも高精度な計算が可能です。

GPUによる高速な演算

WaveFarerはGPUによる高速な演算に対応しています。GPUの利用により2～4倍、高速化できます。

ミリ波帯のレーダー反射断面積（RCS）解析

WaveFarerによるRCS解析結果の妥当性をRCSの理論値や電磁界解析結果と比較することで検証したうえで、ミリ波帯の大規模なRCS解析を行いました。
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FMCWレーダー解析とレンジドップラープロットの作成

FMCW方式で変調したチャープによる電波伝搬解析を行い、その結果を用いてレンジドップラープロットを作成しました。
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ミリ波帯の屋内センシング解析

屋内環境においてミリ波帯のリモートセンシング解析を行い、人体の動きが電力遅延プロファイルに与える影響を評価しました。
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非接触バイタルセンシングのシミュレーション

呼吸と心拍による微小な変位を与えた簡易人体モデルの反射波の位相変化を解析し、リモートバイタルサインモニタリングで必要となる体動の微小な変位の影響が、解析結果に反映されていることを確認しました。
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ミリ波によるセンシング分野への活用事例

一連の処理をWaveFarerならレイトレース法と物理光学近似法を組み合わせて非常に早くできるので、使い勝手はとてもいいですね。私のようなレーダーに特化している研究者にとってWaveFarerは非常に強力な武器となります。
新潟大学 工学部工学科 知能情報システムプログラム
教授 山田寛喜氏
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