穿墻成像雷達(dá)雜波抑制與目標(biāo)檢測技術(shù)研究.pdf

1、穿墻成像雷達(dá)能夠?qū)﹄[藏在非透明障礙物后的目標(biāo)進(jìn)行穿透探測，從而獲得目標(biāo)區(qū)域的高分辨圖像，因此在反恐維穩(wěn)、災(zāi)后救援等軍事和民用領(lǐng)域都具有重要的應(yīng)用價值，是當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。
　　對于穿墻成像雷達(dá)而言，實(shí)現(xiàn)隱蔽目標(biāo)的高分辨成像是評價系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。然而雷達(dá)系統(tǒng)在對墻后目標(biāo)進(jìn)行探測的過程中，電磁波需要至少兩次穿透墻體，加之目標(biāo)電磁散射特性通常較弱，致使目標(biāo)回波往往湮沒在大量的雜波中，從而使目標(biāo)信息的獲取變得復(fù)雜。因此，雜波抑制以及目

2、標(biāo)檢測成為穿墻成像雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)，不僅有利于提高成像質(zhì)量，而且為后續(xù)的目標(biāo)識別等處理奠定了基礎(chǔ)。
　　本文在分析穿墻成像雷達(dá)探測基本原理的基礎(chǔ)上，建立了電磁波介質(zhì)穿透傳輸模型，給出了墻體與目標(biāo)的回波形式，并分析了墻體雜波對穿墻雷達(dá)成像的影響。在此基礎(chǔ)上，研究了統(tǒng)計(jì)方法在雜波抑制中的應(yīng)用，同時對統(tǒng)計(jì)方法之間的關(guān)系進(jìn)行了分析。針對子空間選擇這一關(guān)鍵問題，提出了一種不需要任何先驗(yàn)信息的新的目標(biāo)子空間判定準(zhǔn)則，解決了傳統(tǒng)方法的局限性，能夠

3、有效地提取出目標(biāo)回波。通過對雷達(dá)回波的進(jìn)一步分析，同時結(jié)合天線陣列配置及墻體先驗(yàn)知識，推導(dǎo)出墻體和目標(biāo)的空域特征，并通過參數(shù)化建模和電磁建模進(jìn)行驗(yàn)證，根據(jù)兩者的差異，提出了一種基于空域特征的墻體雜波抑制方法，在保證盡可能消除墻體雜波的同時而幾乎不影響目標(biāo)回波。受穿墻成像雷達(dá)復(fù)雜工作環(huán)境的影響，盡管抑制了墻體雜波，殘留雜波可能依然會使目標(biāo)圖像無法凸顯。針對穿墻應(yīng)用中最受到廣泛關(guān)注的人體目標(biāo)，結(jié)合其運(yùn)動連續(xù)性，提出了基于多幀圖像的人體目標(biāo)檢