虚拟多视角的穿墙雷达成像方法的研究

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1、分类号：密级：UDC：学号：406130713167南昌大学硕士研究生学位论文虚拟多视角的穿墙雷达成像方法的研究TheResearchonVirtualMulti-viewsThrough-the-wallRadarImaging何永芳培养单位(院、系)：信息工程学院电子信息工程系指导教师姓名、职称：周辉林教授申请学位的学科门类：工学学科专业名称：信息与通信工程论文答辩日期：2016年5月21日答辩委员会主席：评阅人：2016年月日－、学位絶文独创性声明本人声明所虽巧的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的。研巧成

2、果据我所知Ｉ除了文中特别加化标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写进的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他敬育化构的学位或证书而使用过的材料一。与我同王作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者盤名（手写）：／（可夺某签字日期！年Ｉ月刮日二、学位ｉ仑文版权使用授权书本学位论文作者完全了解南昌火学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的避印件和电子版，允许论文被査阅巧借阅。本人提权南昌大学可臥将学位论文的全部

3、或部分内容编入有关数据库进巧检崇、，可抖采巧影印缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京乃方数据股份有限公司和中国学术期刊（化盘版）电子杂志狂将本学位论文收录到《中国学位论文全文数樞庵》和《中国优秀博硕±学位论文＂全文数据库》中全文发表，并通过网絡向社会公众提供信息服务，同意按章＂程规定享受相关权益。＾学位论文作者盤名（手写可本若导师签名（手写）；＾葦＼盤字日朔：ｔ年月引日签字日期如Ｉ！３叩年ｉｒ月日芯题目１患抓斯池Ｉ細德ｉ达■詔声棘《店热叫Ｉ啼１口名１３〇１３本学号７±□

4、±国Ｉ．如＾挪别博硕异某｜迎＿＿—￣／／院系所；专业福食則也梅Ｓ王如＾Ｉ息盛噫Ｅｍａｉｌ＿备注：＂＂□□公密批，开保（向校学位办申请获准为保密年月后公开？＿）摘要摘要穿墙雷达目标成像是室内复杂环境感知的关键，超宽带雷达因为其具有的高距离分辨率、强穿透能力，强干扰能力，在许多军事、执法等领域得到广泛应用。由于室内环境中目标的存在，雷达接收天线接收到的回波信号中除包含目标回波外，还包含着目标与墙体相互作用所产生的多径回波，存在多径分量，最终导致穿墙雷达目标成像中出现多径幻影，降低了目标成像的信噪比。在传统

5、的穿墙雷达成像及信号预处理中，多径分量被视为杂波分量或干扰，并提出了一系列方法抑制该分量。本文利用时域超宽带穿墙雷达提供的多径信号去相关能力，深入理解多径分量为目标提供不同观测视角的内在机理，将传统的多径抑制向利用多径提供的虚拟多视角转变，开展基于电波传播机理的虚拟多视角成像方法研究。具体为：首先，采用后向投影(BackProjection,BP)成像算法对室内复杂场景目标进行成像，通过分析室内多径模型，在考虑多径分量的修正穿墙雷达回波模型基础上采用快速墙体补偿的算法实现对目标的单视角成像。成像后的目标图像由于多径分量的存在，会产生

6、多径幻影。其次，研究如何在成像后图像中识别和定位目标和多径幻影的位置信息，对于给定的室内场景参数信息，BP成像图像中幻影的位置是相对固定的，因此可通过分别选取两个不同的天线的位置矢量作为圆心，利用双圆幻影定位的方法确定幻影的位置信息。最后，在识别与定位多径幻影的基础上，深入理解修正Green函数与波束形成算法的内在联系，研究基于高斯加权函数、修正格林函数、指数加权函数的多径关联/图像掩模矩阵的设计，在抑制多径分量的同时，将多径分量关联到对应的目标位置，达到或逼近真实多视角融合成像方法的性能，从而提高图像的分辨率及目标位置处的信杂比，

7、最终达到解耦目标与墙体相互作用效应。关键词：超宽带雷达；多径利用；后向投影成像算法；双圆定位；高斯加权函数；修正格林函数；指数加权函数IABSTRACTABSTRACTThrough-The-WallRadar(TWR)objectsimagingisthecrucialstepofcomplexenvironmentsensingandunderstandingwhichhasbeenwidelyappliedinmilitary,enforcementandciviliantasks,becausetheUltra-wideba

8、nd(UWB)radarhasgreatcapabilitiesinhighrangeresolution,strongpenetrationcapabilities,andstronganti-jammingability.Duet