論文の概要: Fundamental Limits on Subwavelength Range Resolution

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.06252v1
• Date: Fri, 11 Aug 2023 17:38:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-08-14 13:15:04.919223
• Title: Fundamental Limits on Subwavelength Range Resolution
• Title（参考訳）: サブ波長範囲分解能の基本限界
• Authors: Andrew N. Jordan and John C. Howell
• Abstract要約: 「レーダ測位問題, スーパーレーダ」におけるサブ波長分解能の基礎的限界を確立する。」 最小分離距離については、直接場法と光子計数法の両方が、目標分離が0となるにつれて、識別性は2次的に消えることを示す。 最適性能でレンジ精度を向上させるために,最大推定値の適用について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: We establish fundamental bounds on subwavelength resolution for the radar ranging problem, ``super radar''. Information theoretical metrics are applied to probe the resolution limits for the case of both direct electric field measurement and photon-counting measurements. To establish fundamental limits, we begin with the simplest case of range resolution of two point targets from a metrology perspective. These information-based metrics establish fundamental bounds on both the minimal discrimination distance of two targets as well as the precision on the separation of two subwavelength resolved targets. For the minimal separation distance, both the direct field method and photon counting method show that the discriminability vanishes quadratically as the target separation goes to zero, and is proportional to the variance of the second derivative of the electromagnetic field profile. Nevertheless, robust subwavelength estimation is possible. Several different band-limited function classes are introduced to optimize discrimination. We discuss the application of maximum likelihood estimation to improve the range precision with optimal performance. The general theory of multi-parameter estimation is analyzed, and a simple example of estimating both the separation and relative strength of the two point reflectors is presented.
• Abstract（参考訳）: 我々は、レーダー測位問題「超レーダー」のサブ波長分解能に関する基礎的境界を確立する。 情報理論的メトリクスは、直接電場測定と光子計数測定の両方の場合の分解能限界を調べるために適用される。 基本的な限界を確立するために、メトロロジーの観点から2点目標のレンジ分解の最も単純な場合から始める。 これらの情報に基づくメトリクスは、2つの目標の最小識別距離と、2つのサブ波長解決された目標の分離の精度の両方に基礎的境界を確立する。 最小分離距離については、直接場法と光子計数法の両方が、目標分離が0となるにつれて、識別性は2次的に消失し、電磁場プロファイルの第2微分の分散に比例することを示す。 それでも、堅牢なサブ波長推定が可能である。 識別を最適化するために、いくつかの異なるバンド制限関数クラスが導入されている。 最適性能でレンジ精度を向上させるための最大推定法について検討する。 マルチパラメータ推定の一般理論を解析し、2点反射体の分離と相対強度の両方を推定する簡単な例を示す。

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