穿墻雷達(dá)隱蔽目標(biāo)成像跟蹤方法研究.pdf

1、穿墻成像雷達(dá)利用電磁波透視建筑墻體，實(shí)現(xiàn)隱蔽目標(biāo)檢測(cè)、定位、跟蹤和成像，在反恐維穩(wěn)、執(zhí)法抓捕和災(zāi)難救援等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)雷達(dá)不同，穿墻成像雷達(dá)工作于復(fù)雜電磁環(huán)境，墻體折射相位畸變、封閉空間多徑傳播和人體目標(biāo)非剛性運(yùn)動(dòng)等，導(dǎo)致封閉空間高精度隱蔽運(yùn)動(dòng)目標(biāo)穩(wěn)健跟蹤是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的國(guó)際難題。本文針對(duì)超寬帶稀疏陣列穿墻雷達(dá)隱蔽目標(biāo)成像跟蹤中的難題，從墻體折射相位畸變補(bǔ)償、稀疏陣列柵瓣抑制、封閉空間多徑幻象抑制、圖像域非剛性運(yùn)動(dòng)目標(biāo)

2、穩(wěn)健跟蹤等方面開(kāi)展研究工作。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對(duì)電磁波墻體折射相位畸變?cè)斐傻哪繕?biāo)圖像散焦和位置偏移問(wèn)題，提出了基于圖像自聚焦的未知墻體參數(shù)估計(jì)方法，并基于墻體參數(shù)提出了折射角近似墻體時(shí)延補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)了穿墻隱蔽目標(biāo)聚焦成像。⑵針對(duì)封閉空間復(fù)雜多徑幻象干擾問(wèn)題，提出了基于相位相干和子孔徑圖像聯(lián)乘的多徑幻象抑制方法，大幅度降低了多徑幻象干擾，推導(dǎo)并驗(yàn)證了指數(shù)相位相干因子加權(quán)時(shí)多徑幻象抑制比的近似表達(dá)式。針對(duì)超寬帶稀疏陣列柵

3、瓣干擾問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)型符號(hào)相干因子加權(quán)方法，仿真表明，與指數(shù)相位相干因子加權(quán)方法相比，在保持相近圖像質(zhì)量前提下，計(jì)算復(fù)雜度降低了84％。⑶提出了基于均值偏移的隱蔽目標(biāo)圖像跟蹤方法，通過(guò)雙軸投影方法創(chuàng)建變尺度模板，并基于目標(biāo)圖像相似性準(zhǔn)則更新模板位置，結(jié)合跟蹤反饋結(jié)果自適應(yīng)調(diào)整MTI濾波器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了隱蔽非剛性機(jī)動(dòng)目標(biāo)的穩(wěn)健跟蹤。⑷提出了基于建筑布局輔助的隱蔽目標(biāo)成像跟蹤方法，首先，通過(guò)多脈沖相干積累、一階多徑反演以及單側(cè)雙視角聚束