超寬帶穿墻雷達合成孔徑成像算法研究與實現(xiàn).pdf

1、超寬帶穿墻雷達是一種新的雷達探測技術，它利用發(fā)射超寬帶電磁波信號穿透墻壁等非透明障礙物，實現(xiàn)對目標的檢測、定位與成像等，在災難救援、執(zhí)法、反恐等領域有重要的應用價值。合成孔徑成像是雷達信號處理的一項重要手段，是超寬帶穿墻雷達的一項重要關鍵技術，也是國際上穿墻雷達研究的前沿熱點課題。 超寬帶穿墻雷達在目標回波模型、參數(shù)估計方法和成像處理算法上有明顯區(qū)別于常規(guī)合成孔徑成像雷達的特點，本文針對這一問題，開展了主要工作如下： 1

2、、提出了基于回波的墻壁參數(shù)估計新方法。分析了穿墻回波信號的結(jié)構特征，利用直接耦合信號和墻壁反射信號實現(xiàn)墻壁厚度和介電常數(shù)的參數(shù)估計，并在實驗中得到驗證。 2、研究了步進變頻超寬帶合成孔徑成像的基本概念、基本原理與方法，分析了多發(fā)多收陣列的等效原理以及各參數(shù)對成像性能的影響。 3、建立了穿墻成像模型，分析了墻壁對成像質(zhì)量的影響；研究了各種不同的墻壁誤差校正方法，明確了各自的適用條件，并進行仿真和實驗驗證。 4、提出

3、了基于最短時間的墻壁誤差補償新方法。利用兩點間電磁波傳播為最短傳播時間的規(guī)律，進行了基于最短時間的補償，簡化了折射路徑的計算，實現(xiàn)墻壁誤差的校正。 5、將墻壁看成線性可逆系統(tǒng)，引入系統(tǒng)函數(shù)描述墻壁影響，提出了基于逆系統(tǒng)的墻壁誤差補償方法，并分析了墻壁系統(tǒng)函數(shù)的測試方法，實現(xiàn)了墻壁誤差的校正。 仿真與實驗驗證了上述模型方法的有效性，墻壁參數(shù)估計、墻壁誤差校正等方法可以實現(xiàn)穿墻檢測、定位和成像中精確的目標探測，也為后續(xù)繼續(xù)研