穿墻成像雷達多路徑抑制與利用方法研究.pdf

1、穿墻成像雷達針對障礙物體后的封閉空間進行隱蔽穿透探測和成像，廣泛應用在軍事偵察、災難營救、監(jiān)控反恐等領(lǐng)域，實現(xiàn)生命跡象感知、人體目標位置獲取、場景區(qū)域成像等功能。由于實際探測環(huán)境通常較為復雜，電磁波在復雜幾何空間內(nèi)經(jīng)過不同路徑傳播，在回波信號中引入多路徑干擾，造成場景成像與目標提取性能的降低。本文基于實驗數(shù)據(jù)，針對穿墻成像算法、多路徑回波模型、多路徑抑制與利用方法展開研究。
　　1、研究了反向投影與壓縮感知技術(shù)實現(xiàn)場景成像的原理；

2、分析了多路徑干擾的分類方法，據(jù)此分別研究了封閉空間中常見多路徑傳播的數(shù)學關(guān)系與回波模型，并按照實驗參數(shù)設(shè)置仿真來驗證；分析了多徑聚焦假目標的特點和與正確目標位置的關(guān)聯(lián)性，為后文多路徑抑制與利用方法奠定了基礎(chǔ)。
　　2、針對封閉場景內(nèi)一階多路徑傳播模型，分別研究了自由空間多徑幻象定位方法與穿墻場景幻象聚焦區(qū)域估計方法；根據(jù)目標與幻象關(guān)于不同天線的位置差異，提出了通過分孔徑成像與圖像融合實現(xiàn)多徑幻象抑制的方法；基于目標與幻象位置的相關(guān)

3、性，研究了目標幻象關(guān)聯(lián)的多路徑利用方法；分析了兩種方法的適用場景、復雜度等問題，并設(shè)置仿真和實驗測試了兩種方法的有效性。
　　3、針對壓縮感知重構(gòu)技術(shù)，分析了稀疏化的多路徑信號模型；提出了基于不同量測空間重構(gòu)的多路徑抑制方法，利用目標與多徑量測矩陣分別重構(gòu)目標空間，能夠有效地消除多路徑干擾；研究了基于聯(lián)合稀疏重構(gòu)的多路徑利用方法，并對比了點目標與擴展目標的重構(gòu)結(jié)果；最后運用仿真數(shù)據(jù)和實驗對上述兩個方法的性能進行了檢驗。