UWB-MIMO穿墙雷达三维成像与运动补偿算法研究

发布时间：2022-02-09 08:23

　　该文提出一种适用于超宽带MIMO稀疏阵列的Kirchhoff迁移成像和运动补偿方法。该方法将传统Kirchhoff积分方程引入到MIMO阵列中,并利用后向格林函数替代前向格林函数来解决小阵列大视场的问题。另外,在通过微波开关切换分时复用的方式来采集接收单元回波数据的同时,增加1个参考通道直接采集参考单元的回波信号来估计运动目标的位置变化信息,对MIMO通道的数据进行运动补偿后再进行3D成像,有效避免了因目标运动导致的散焦和成像结果偏移真实位置的问题。 

【文章来源】：电子与信息学报. 2020,42(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

自由空间中MIMO成像示意图

(15)2.3穿墙情况下3D成像算法如图2所示，当收发阵列紧贴墙面时，假定墙体为均匀无耗介质，由Fresnel方程和Snell定律，可得穿墙情况下的后向格林函数为Gs=4π(Ra+RbT)·δ(t+(√εr1Ra+√εr2Rb)c)(16)RaRbεr1εr2Tc其中和分别表示电磁波在两种介质中的传播距离，和为两种介质的介电常数，表示通过Fresnel方程计算出的墙体传输系数，表示光速。则在穿墙情况下的MIMO阵列修正的Kirchhoff方程可表示为图2穿墙情况下MIMO成像示意图第9期刘新等：UWB-MIMO穿墙雷达三维成像与运动补偿算法研究2255

了成像的模糊区域，并且PSF旁瓣电平可以用于评价成像雷达区分强目标周围的弱目标的能力[15]。Pq对于成像空间中位于位置点处的理想点目标，在位置处的点目标扩展函数PSF的时域表达形式可由式(18)表示I(q)=M∑m=1N∑n=1[ωmnsmn(t+τmn(q))h(t)]|t=0(18)I(q)qMNωmnmnsmnm其中，表示点处的图像值，为发射单元的总数，为接收单元的总数，表示第个发射单元发射第个接收单元接收所组成信道的加权值，表示第个发射单元发射经点目标反射被图33D成像与运动补偿算法流程图图4MIMO雷达系统框图2256电子与信息学报第42卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]利用块间耦合稀疏贝叶斯学习的建筑物布局成像方法[J]. 晋良念,冯飞,刘庆华,欧阳缮.  电子与信息学报. 2018(04)
[2]UWB MIMO生物雷达多静止人体目标成像方法研究[J]. 梁福来,李浩楠,祁富贵,安强,王健琪.  雷达学报. 2016(05)
[3]基于空间特征的MIMO穿墙雷达墙杂波抑制[J]. 张斓子,陆必应,周智敏,孙鑫.  电子与信息学报. 2014(04)
[4]MIMO雷达反向投影成像算法[J]. 王怀军,黄春琳,陆珉,粟毅.  系统工程与电子技术. 2010(08)



本文编号：3616684