超寬帶MIMO雷達(dá)穿墻高分辨成像技術(shù)研究.pdf

1、穿墻成像雷達(dá)(Through-Wall Imaging Radar，TWIR）通過(guò)發(fā)射具有良好穿透性的超寬帶電磁波，能夠穿透墻壁等障礙物，對(duì)隱蔽目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和成像，在災(zāi)后救援、反恐維穩(wěn)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。結(jié)合多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)的超寬帶穿墻雷達(dá)具有成像效率高的優(yōu)點(diǎn)。本文在建立MIMO雷達(dá)陣列模型和穿墻成像模型的基礎(chǔ)上，圍繞如何進(jìn)行穿墻高質(zhì)量成像分別從空間譜域和參數(shù)加

2、權(quán)的角度進(jìn)行了研究。
　　將分析窄帶MIMO的協(xié)同陣和虛擬陣列的概念推廣到超寬帶近場(chǎng)條件下，并通過(guò)對(duì)原始MIMO陣和等價(jià)虛擬陣列點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的對(duì)比分析，驗(yàn)證了超寬帶近場(chǎng)條件下的MIMO雷達(dá)虛擬陣元特性。在此基礎(chǔ)上針對(duì)穿墻成像設(shè)計(jì)了一種性能優(yōu)良的超寬帶MIMO陣。對(duì)兩種典型的MIMO雷達(dá)成像算法進(jìn)行了分析，得到了穿墻成像中的介質(zhì)穿透成像方法，為后續(xù)研究的奠定了基礎(chǔ)。
　　超寬帶MIMO雷達(dá)的積累角一般較大，其成像中存在非正交旁瓣

3、。對(duì)MIMO雷達(dá)的空間譜域的分布形式及分布規(guī)律進(jìn)行了分析，將基于子孔徑的非正交抑制算法成功應(yīng)用于穿墻MIMO雷達(dá)成像中，有效地抑制了非正交旁瓣，提高了穿墻成像質(zhì)量。MIMO雷達(dá)陣元稀疏時(shí)產(chǎn)生空間頻譜缺失，采用譜外推技術(shù)降低由此導(dǎo)致的高旁瓣問(wèn)題，提出基于子空間的空間譜外推方案，以解決穿墻應(yīng)用中近場(chǎng)成像導(dǎo)致的目標(biāo)空間譜的方位依賴性問(wèn)題，有效地抑制了稀疏陣列成像中的高旁瓣。
　　分析了超寬帶MIMO雷達(dá)穿墻成像中旁瓣和柵瓣特性，將陣列信