[發明專利]一種基于多角度探測成像的多徑假目標抑制方法

有效

• 申請號: 201610822940.8
• 申請日: 2016-09-14
• 公開（公告）號: CN106324595B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 崔國龍;郭世盛;閻冬;姜海超;盧金偉;劉健強;黃鑫;孔令講;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏;王偉

本發明公開一種基于不同探測角度的多徑抑制方法，首先，將雷達陣列平行于建筑物墻體進行探測成像，得到正視角度的雷達圖像；然后在保持陣列中心點位置不變的條件下，將陣列沿逆時針旋轉一個固定角度后進行探測成像，得到該角度下的雷達圖像；類似地，將陣列沿順時針旋轉同樣的角度后進行探測成像，得到該角度下的雷達圖像；最后將這三個角度上得到的雷達圖像進行融合，實現內墻一次多徑的抑制，該方法能夠有效地抑制內墻一次多徑假目標。相比于傳統的多徑抑制方法，本發明復雜度更低，多徑抑制效果較好。

技術領域

本發明涉及穿墻雷達成像技術領域，特別是涉及一種基于多角度探測成像的多徑假目標抑制方法。

背景技術

在密閉建筑物環境中進行穿墻探測時，發射天線發射的電磁波信號除了通過目標直接反射回接收天線外，還將經過墻面、地面反射回接收天線，這就導致雷達回波中存在多徑干擾。多徑通?？梢苑譃閮葔Χ鄰健⒌孛娑鄰健⒛繕碎g干擾多徑、墻內振蕩多徑。其中內墻多徑包含一次反射多徑、二次反射多徑及高次反射多徑，二次反射及高次反射多徑由于強度很弱且分布在成像區域之外，因此在實際中只考慮內墻一次反射多徑。多徑干擾體現在最終的成像結果上即為多徑假目標，假目標將導致雷達虛警，從而影響雷達的性能。

國內外許多研究機構開展了密閉建筑物環境下內墻一次反射多徑干擾抑制方法的研究。其中美國維拉諾瓦大學提出了一種基于加權的多徑抑制方法(P.Setlur,M.Amin,et al,“Multipath model and exploitation in through-the-wall and urban radarsensing”,IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,Vol.49,No.10,October 2011.)，它把多徑假目標與它對應的真實目標進行關聯，并將多徑的像素值疊加到目標位置上，同時將多徑位置的值置零，從而實現了多徑的抑制。該方法需要針對所有像素點生成兩個加權矩陣，計算復雜度較高。電子科技大學提出了一種基于子孔徑成像的多徑抑制方法(Z.X.Li,Y.Jia,et al,“A novel approach of multi-path suppressionbased on sub-aperture imaging in through-wall-radar imaging”,IEEE RadarConference,2013.)，它利用多徑的位置隨著雷達位置的改變而改變這個特性，選取實孔徑中不同位置的子孔徑進行成像，最后將這些子孔徑圖像融合在一起達到多徑抑制的目的。但是這種方法需要搜索最佳的子孔徑，同時需要將天線擺放至房間的兩端，增加了不便利性和計算運算量。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提出了一種基于多角度探測成像的多徑假目標抑制方法，首先，將雷達陣列平行于建筑物墻體進行探測成像，得到正視角度的雷達圖像；然后在保持陣列中心點位置不變的條件下，將陣列沿逆時針旋轉一個固定角度后進行探測成像，得到該角度下的雷達圖像；類似地，將陣列沿順時針旋轉同樣的角度后進行探測成像，得到該角度下的雷達圖像；最后將這三個角度上得到的雷達圖像進行融合，即可實現內墻一次多徑的抑制。

本發明采用的技術方案是：一種基于多角度探測成像的多徑假目標抑制方法，包括：

S1、單發單收穿墻雷達系統分別在三個探測角度進行回波數據采集；具體包括以下分步驟：

S11、雷達天線陣列放置在距前墻第一距離的第一位置處，此時陣列與前墻表面平行，陣列幾何中心的橫坐標與前墻幾何中心的橫坐標一致；

S12、保持雷達天線陣幾何中心不改變，在第一位置的基礎上將雷達天線陣沿逆時針旋轉第一角度θ₁得到第二位置，θ₁的取值范圍為0°～90°；

S13、保持雷達天線陣幾何中心不改變，在第一位置的基礎上將陣列沿順時針旋轉第二角度θ₂得到第三位置，θ₂的取值范圍為0°～90°；