基于線性采樣法的穿墻雷達(dá)成像算法研究.pdf

1、目前穿墻雷達(dá)中使用的大多數(shù)算法，在隱藏目標(biāo)先驗信息未知的條件下，無法精確重構(gòu)目標(biāo)外形信息。近年來，一種線性采樣法由于可以精確重構(gòu)目標(biāo)外形信息，得到了廣泛關(guān)注，但該方法需要大量陣元提供豐富數(shù)據(jù)支撐。針對這一問題，本文提出一種基于改進(jìn)時域信源的時域線性采樣法，該方法不僅可以重構(gòu)隱藏目標(biāo)外形信息，還可以有效應(yīng)用于穿墻雷達(dá)中。主要研究工作包括以下幾個方面：
　　1、由于傳統(tǒng)頻域線性采樣法具有可以重構(gòu)目標(biāo)邊界外形的特點和優(yōu)勢，本文對傳統(tǒng)線性

2、采樣法模型應(yīng)用條件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該方法雖然可以精確重構(gòu)目標(biāo)外形，但由于需要較多陣元提供數(shù)據(jù)支撐，因此不適合應(yīng)用于穿墻雷達(dá)設(shè)備。隨后，通過分析時域雷克波信源特征，將新的信源信號引入線性采樣法，并推導(dǎo)出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，再通過分析新的數(shù)學(xué)模型，找到了影響時域線性采樣法重構(gòu)成像性能的幾個重要參數(shù)，并分析了這些參數(shù)對算法的影響，最后通過仿真和實驗結(jié)果驗證了新信源下的時域線性采樣法的有效性，以及幾個重要參數(shù)對時域線性采樣法的性能影響。
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3、、針對雷克波信源下的時域線性采樣法，重構(gòu)成像結(jié)果可靠性不穩(wěn)定的缺陷，通過分析入射波信號特征，提出一種利用墻體前后表面回波時延差，快速估算墻體厚度的方法。隨后基于修正墻體偏移后的數(shù)據(jù)，利用正演實驗分析并驗證了檢驗函數(shù)時延值的選取對重構(gòu)成像結(jié)果的影響，并針對目前檢驗函數(shù)時延參數(shù)沒有標(biāo)準(zhǔn)化選取理論和方法的缺陷，提出一種檢驗函數(shù)最佳時延值的選取準(zhǔn)則，并利用互相關(guān)原理穩(wěn)定獲取檢驗函數(shù)的最佳時延值。仿真和實驗結(jié)果表明，利用最佳時延選取準(zhǔn)則替代經(jīng)驗選

4、取檢驗函數(shù)時延值的時域線性采樣法，可以有效獲得理想準(zhǔn)確的成像重構(gòu)結(jié)果，提高了算法的穩(wěn)定性和可靠性。
　　3、針對時域線性采樣法運算效率較低的問題，提出一種針對重構(gòu)成像區(qū)域網(wǎng)格分辨率優(yōu)化選取的方案，并結(jié)合數(shù)據(jù)分割重構(gòu)思想對算法效率進(jìn)行優(yōu)化。該方案首先分析了網(wǎng)格分辨率大小對性能參數(shù)的影響，明確了重構(gòu)效果精細(xì)程度和運算效率對網(wǎng)格分辨率大小的需求。隨后利用迭代思想選取網(wǎng)格分辨率，剔除背景空間中冗余采樣點的個數(shù)，并且引入噪聲抑制系數(shù)，保證了