穿墻雷達(dá)成像模式及算法研究.pdf

1、穿墻雷達(dá)利用電磁波對建筑墻體等障礙物的良好穿透性，結(jié)合超寬帶信號實(shí)現(xiàn)高距離分辨和大孔徑實(shí)現(xiàn)高方位分辨，實(shí)現(xiàn)障礙物后目標(biāo)的定位、跟蹤和識別，可應(yīng)用于城市巷戰(zhàn)、反恐和災(zāi)難救援等軍用及民用領(lǐng)域。穿墻雷達(dá)成像是穿墻雷達(dá)的重要實(shí)現(xiàn)方式，可實(shí)現(xiàn)人體位置及場景布局探測，是當(dāng)前隱蔽目標(biāo)探測技術(shù)中研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。
　　本文圍繞低信雜噪比條件下的高分辨成像問題，主要研究了穿墻雷達(dá)多通道BP成像算法和隨機(jī)稀疏陣列多視角成像方法，主要內(nèi)容為：
　　

2、1、針對建筑物封閉環(huán)境，根據(jù)電磁波傳播特性，建立了穿墻雷達(dá)回波模型，分析了墻體對信號反射、折射和衰減的影響，以及多徑回波的產(chǎn)生機(jī)理，為墻體補(bǔ)償和多徑抑制提供了理論基礎(chǔ)。
　　2、根據(jù)回波模型，提出了改進(jìn)的 BP成像算法，通過引入墻體對消和補(bǔ)償環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了穿墻成像的良好聚焦。
　　3、采用簡化格林函數(shù)描述時(shí)域反轉(zhuǎn)鏡（TRM）穿墻成像機(jī)理，并通過仿真驗(yàn)證了該算法在復(fù)雜多徑條件下成像的可行性，且聚焦性能優(yōu)于BP算法。
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3、、提出了多通道互相關(guān)雙曲線 BP成像算法，與傳統(tǒng) BP算法相比，能夠有效改善圖像方位分辨率，并且可以通過與傳統(tǒng)BP成像的融合，彌補(bǔ)距離分辨率的損失。
　　5、針對隨機(jī)稀疏陣列多視角穿墻成像模式，提出了一種天線優(yōu)化布局方式和基于M-N-K檢測器的圖像融合算法，在低信雜噪比圖像中實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)穩(wěn)健檢測，以及建筑場景布局成像。
　　通過仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了上述方法的正確性和在典型現(xiàn)實(shí)穿墻探測場景中的可行性，為后續(xù)研究提供了良好的基礎(chǔ)