穿墻探測(cè)雷達(dá)合成孔徑成像算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超寬帶穿墻探測(cè)雷達(dá)( Ultra Wideband Through-wall Detection Radar, UWB-TWDR)是一種基于超寬帶技術(shù)及合成孔徑技術(shù)的新型雷達(dá),具有高分辨、強(qiáng)穿透性等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)墻等遮蔽體后運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確定位、跟蹤及成像,具有及其重要的軍事、民用價(jià)值。
　　本文研究了超寬帶穿墻雷達(dá)的成像系統(tǒng),重點(diǎn)討論了合成孔徑成像算法在超寬帶穿墻探測(cè)雷達(dá)中的應(yīng)用及其快速實(shí)現(xiàn)方法。主要工作概括如下:
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2、.結(jié)合超寬帶信號(hào)的特點(diǎn),從頻域角度研究超寬帶波束形成特性。文中給出了理論推導(dǎo)過程,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,為系統(tǒng)中基于超寬帶波束形成技術(shù)的成像算法提供理論依據(jù)。
　　2.結(jié)合系統(tǒng)外場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)的電磁干擾特點(diǎn),對(duì)穿墻探測(cè)雷達(dá)回波信號(hào)進(jìn)行建模。針對(duì)性的采用波形平均、中值濾波、小波降噪及奇異值分解等處理技術(shù)進(jìn)行干擾抑制,實(shí)現(xiàn)回波數(shù)據(jù)的預(yù)處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明數(shù)據(jù)預(yù)處理效果明顯。
　　3.針對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)中基于延時(shí)-求和波束形成方法的傳統(tǒng)超寬帶成

3、像算法目標(biāo)分辨率低、容易產(chǎn)生誤判的缺點(diǎn),采用最小方差無畸變響應(yīng)波束加權(quán)及相關(guān)因子加權(quán)優(yōu)化成像算法,并應(yīng)用于隱藏活動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)、跟蹤及成像中。外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明目標(biāo)雜波比改善明顯,成像分辨率得到提高。
　　4.為滿足系統(tǒng)小型化、實(shí)時(shí)性的要求,文中深入研究了Cordic算法,并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。將改進(jìn)的 Cordic算法與牛頓迭代法,綜合應(yīng)用于穿墻探測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)中,有效地降低了目標(biāo)定位過程中耗時(shí)較大的平方與開方運(yùn)算量。通過 DSP仿真驗(yàn)證,