[發(fā)明專利]基于IFFT和混合匹配追蹤的時分地基MIMO滑坡雷達成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711453838.6
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN107957574B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 蔣留兵;楊中麗;車俐;宋永坤;劉永吉;李驄
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 周雯

1.基于IFFT和混合匹配追蹤的時分地基MIMO滑坡雷達成像方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1)構(gòu)造等效隨機稀疏收發(fā)陣列；所述步驟1)構(gòu)造等效隨機稀疏收發(fā)陣列的方法為MIMO雷達是M發(fā)N收的均勻陣列，原始接收天線間隔為λ/2，發(fā)射天線間隔為N(λ/2)，λ是發(fā)射波波長，并指定接收陣列稀疏布置，從原始N個接收陣列中隨機選取N'個，為保證陣列孔徑長度足夠大，第一個和最后一個接收天線位置不變，根據(jù)得到的N'個稀疏接收陣元和M個均勻的發(fā)射陣元，利用多項式理論得到MN'個虛擬陣元；

步驟2)構(gòu)造時分地基MIMO雷達回波信號采集模型；所述步驟2)為分時發(fā)射和接收步進頻連續(xù)波信號；

步驟3)通過采集到的回波信號完成距離向壓縮，并對得到的壓縮數(shù)據(jù)進行相位校正，消除相位的平方項，完成方位向預處理；所述步驟3)距離向壓縮的方法為逆傅里葉變換，并對得到的壓縮數(shù)據(jù)進行相位校正，消除相位的平方項，完成方位向預處理；

步驟4)構(gòu)造觀測矩陣和基于時延補償因子的稀疏基，將經(jīng)過方位向預處理的數(shù)據(jù)進行方位向壓縮，對所有距離單元的數(shù)據(jù)進行重構(gòu)處理，完成方位向數(shù)據(jù)壓縮；所述步驟4)方位向壓縮的方法為混合匹配追蹤算法，采用的是基于時延補償因子的稀疏基；

步驟5)獲得目標的二維高分辨成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述分時發(fā)射和接收步進頻連續(xù)波信號的方法包括以下步驟：

步驟2-1，由信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生步進頻連續(xù)波信號，設發(fā)射信號中單個脈沖表示為S(t)，

其中f_i＝f₀+iΔf，f₀為脈沖起始頻率，Δf為頻率步進量，rect(t)為單位矩形函數(shù)，T_r為發(fā)射信號脈沖寬度，Q為子脈沖個數(shù)；

步驟2-2，數(shù)字基帶步進頻信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換后送入信號調(diào)制單元，雷達信號被調(diào)制到雷達工作頻段后通過射頻放大單元將信號功率放大，再由Tx分時選擇器控制MIMO發(fā)射天線陣列分時將信號發(fā)射出去；

步驟2-3，分時選擇器Rx控制MIMO接收天線陣列分時接收雷達回波信號，接收到的雷達回波信號非常微弱需放大后再進行正交解調(diào)，假設第n'個接收陣元接收到第m個發(fā)射陣元發(fā)射信號的回波，并將第n'個接收陣元接收到第m個發(fā)射陣元發(fā)射信號的回波對應的通道稱為第mn’個觀測通道，將該觀測通道回波信號幅度放大并經(jīng)過解調(diào)采樣后為，

i∈[0，1，2，...，Q-1]，

其中，δ為目標散射系數(shù)，τ_mn′為該觀測通道的時延，(x₀,y₀)、(x_n′,0)、(x_m,0)分別為目標和收、發(fā)天線的坐標，c表示光速；

步驟2-4，對經(jīng)過解調(diào)采樣后的回波信號進行數(shù)據(jù)采集，將采集好的雷達數(shù)據(jù)送入信號處理單元進行后續(xù)的成像處理。