《超寬頻MIMO雷達穿牆成像技術》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由陸必應擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超寬頻MIMO雷達穿牆成像技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陸必應
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
穿牆成像雷達能對隱蔽在障礙物後的靜止和慢速運動目標實現成像探測，在災害救援、安全維穩和偵察監視等領域有巨大的套用前景。穿牆成像雷達受到強雜波干擾和雙程穿透衰減，圖像信雜比低，成為隱蔽目標檢測和分類識別的主要障礙。本項目以電磁波牆體穿透多徑傳輸模型為基礎，從成像體制/成像數據獲取模式和信號處理方法兩個角度研究抑制雜波提高圖像質量的新途徑、新方法。首先將認知雷達技術和多輸入多輸出陣列成像體制相結合，以電磁波介質穿透多徑傳輸建模和穿牆雷達目標與雜波信號特徵分析為基礎最佳化雷達體制和成像數據獲取模式；然後研究基於多孔徑多極化觀測數據的抑制雜波、重建高質量圖像的信號處理方法；最後利用數值仿真、試驗和實測數據處理對研究方法進行驗證和改進。本項目將認知雷達理念和超寬頻MIMO陣列成像體制相結合，研究全新的穿牆成像雷達體制、數據獲取模式和信號處理方法，提供利於檢測和鑑別的高質量圖像，為穿牆成像雷達套用奠定基礎。
結題摘要
穿牆成像雷達能對隱蔽在障礙物後的靜止和慢速運動目標實現成像探測，在災害救援、安全維穩和偵察監視等領域有巨大的套用前景。穿牆成像雷達受到強雜波干擾和雙程穿透衰減，圖像信雜比低，成為隱蔽目標檢測和分類識別的主要障礙。本項目以電磁波牆體穿透多徑傳輸模型為基礎，從成像體制/成像數據獲取模式和信號處理方法兩個角度研究抑制雜波提高圖像質量的新途徑、新方法。首先將認知雷達技術和超寬頻MIMO陣列成像體制相結合，以電磁波介質穿透多徑傳輸模型和穿牆雷達目標與雜波特徵分析為基礎優最佳化雷達體制和成像數據獲取模式；然後研究基於多孔徑多極化觀測數據的抑制雜波、重建高質量圖像的信號處理方法；最後利用數值仿真、試驗和實測數據處理對研究方法進行驗證和改進。本項目將認知雷達理念和超寬頻MIMO陣列成像體制相結合，研究全新的穿牆成像雷達體制、數據獲取模式和信號處理方法，提供利於檢測和鑑別的高質量圖像，為穿牆成像雷達套用奠定基礎。 在基於模型的雷達體制與數據錄取模式最佳化方面，首先研究了超寬頻MIMO雷達成像機理，採用協同陣和虛擬陣列分析MIMO陣列成像，並推導了MIMO雷達的點擴展函式。然後針對穿牆成像場景，建立了介質穿透多徑傳輸模型，定量分析牆體對牆後目標聚焦和定位的影響，並通過仿真和實驗驗證了模型的正確性。 在高質量圖像重建與雜波抑制方法方面，提出了一種研究空間譜域快速重聚焦方法。該方法僅需進行一次成像處理，能夠獲得較高的成像效率和補償精度。針對建築物場景下的重聚焦問題，提出一種基於多陣列的穿牆重聚焦方法，根據關聯目標在不同陣列成像結果中的對應位置關係來實現重聚焦。最後，根據天線陣列的距離向位置變化時，牆體和目標空域特徵的差異，提出了基於空域特徵的牆體雜波抑制方法。 基於本項目研究成果，申請專利1項，在國核心心期刊和國際會議上發表論文23篇，其中SCI 8篇、EI檢索19篇，培養博士研究生4名，碩士研究生5名。
