超寬帶穿墻雷達(dá)合成孔徑成像算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、超寬帶穿墻雷達(dá)是一種新的雷達(dá)探測技術(shù)，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(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的檢測、定位與成像等，在災(zāi)難救援、執(zhí)法、反恐等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值。合成孔徑成像是雷達(dá)信號處理的一項(xiàng)重要手段，是超寬帶穿墻雷達(dá)的一項(xiàng)重要關(guān)鍵技術(shù)，也是國際上穿墻雷達(dá)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)課題。 超寬帶穿墻雷達(dá)在目標(biāo)回波模型、參數(shù)估計(jì)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(dá)的特點(diǎn)，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(jì)新方法。分析了穿墻回波信號的結(jié)構(gòu)特征，利用直接耦合信號和墻壁反射信號實(shí)現(xiàn)墻壁厚度和介電常數(shù)的參數(shù)估計(jì)，并在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。 2、研究了步進(jìn)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(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 4、提出

3、了基于最短時間的墻壁誤差補(bǔ)償新方法。利用兩點(diǎn)間電磁波傳播為最短傳播時間的規(guī)律，進(jìn)行了基于最短時間的補(bǔ)償，簡化了折射路徑的計(jì)算，實(shí)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(bǔ)償方法，并分析了墻壁系統(tǒng)函數(shù)的測試方法，實(shí)現(xiàn)了墻壁誤差的校正。 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述模型方法的有效性，墻壁參數(shù)估計(jì)、墻壁誤差校正等方法可以實(shí)現(xiàn)穿墻檢測、定位和成像中精確的目標(biāo)探測，也為后續(xù)繼續(xù)研