虛擬多視角的穿墻雷達(dá)成像方法的研究.pdf

1、穿墻雷達(dá)目標(biāo)成像是室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境感知的關(guān)鍵，超寬帶雷達(dá)因?yàn)槠渚哂械母呔嚯x分辨率、強(qiáng)穿透能力，強(qiáng)干擾能力，在許多軍事、執(zhí)法等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于室內(nèi)環(huán)境中目標(biāo)的存在，雷達(dá)接收天線接收到的回波信號中除包含目標(biāo)回波外，還包含著目標(biāo)與墻體相互作用所產(chǎn)生的多徑回波，存在多徑分量，最終導(dǎo)致穿墻雷達(dá)目標(biāo)成像中出現(xiàn)多徑幻影，降低了目標(biāo)成像的信噪比。在傳統(tǒng)的穿墻雷達(dá)成像及信號預(yù)處理中，多徑分量被視為雜波分量或干擾，并提出了一系列方法抑制該分量。本文利用時

2、域超寬帶穿墻雷達(dá)提供的多徑信號去相關(guān)能力，深入理解多徑分量為目標(biāo)提供不同觀測視角的內(nèi)在機(jī)理，將傳統(tǒng)的多徑抑制向利用多徑提供的虛擬多視角轉(zhuǎn)變，開展基于電波傳播機(jī)理的虛擬多視角成像方法研究。具體為：
　　首先，采用后向投影(Back Projection, BP)成像算法對室內(nèi)復(fù)雜場景目標(biāo)進(jìn)行成像，通過分析室內(nèi)多徑模型，在考慮多徑分量的修正穿墻雷達(dá)回波模型基礎(chǔ)上采用快速墻體補(bǔ)償?shù)乃惴▽?shí)現(xiàn)對目標(biāo)的單視角成像。成像后的目標(biāo)圖像由于多徑分量

3、的存在，會產(chǎn)生多徑幻影。
　　其次，研究如何在成像后圖像中識別和定位目標(biāo)和多徑幻影的位置信息，對于給定的室內(nèi)場景參數(shù)信息，BP成像圖像中幻影的位置是相對固定的，因此可通過分別選取兩個不同的天線的位置矢量作為圓心，利用雙圓幻影定位的方法確定幻影的位置信息。
　　最后，在識別與定位多徑幻影的基礎(chǔ)上，深入理解修正Green函數(shù)與波束形成算法的內(nèi)在聯(lián)系，研究基于高斯加權(quán)函數(shù)、修正格林函數(shù)、指數(shù)加權(quán)函數(shù)的多徑關(guān)聯(lián)/圖像掩模矩陣的設(shè)計(jì)，