[發明專利]一種螺旋掃描式弧形陣列微波成像的方法及裝置

有效

• 申請號: 201811634739.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109597070B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 徐偉;杜欣;黃平平;譚維賢;李亞超;張振華
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸;郭迎俠

1.一種螺旋掃描式弧形陣列微波成像的方法，其特征在于，包括：

S1，根據預設工作方式獲取微波信號；其中，所述預設工作方式包括，調頻連續波工作方式或線性調頻脈沖工作方式；

S2，在勻速直線運動中，控制弧形陣列天線對外連續輻射所述微波信號，所述輻射所述微波信號的軌跡呈螺旋狀，其中，

所述控制弧形陣列天線對外連續輻射所述微波信號，包括：按照預設輻射次序控制所述弧形陣列天線的發射陣元對外輻射所述微波信號，其中，每個所述發射陣元輻射所述微波信號的軌跡呈扇環狀；

S3，通過所述弧形陣列天線獲取與所述微波信號相關聯的后回波數據；

S4，根據所述后回波數據獲取連續微波圖像，包括，

S41，對所述后回波數據沿方位向劃分，進行子孔徑成像并生成多個子孔徑成像數據塊；

S42，根據所述子孔徑成像數據塊生成二維圖像；

S43，對所述二維圖像進行幾何校正生成校正二維圖像；

S44，對多個所述校正二維圖像進行拼接，生成連續微波圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述子孔徑成像數據塊生成二維圖像，包括：

S421，對所述子孔徑成像數據塊沿距離向進行逆傅里葉變換并去除殘余視頻相位獲取第一數據；

S422，對所述第一數據進行距離向傅里葉變換獲得距離頻域數據；

S423，將子孔徑成像數據塊對應的圖像空間二維離散化獲得二維圖像空間；

S424，根據所述二維圖像空間的每個像素位置獲取每個像素位置的匹配濾波函數；

S425，根據所述距離頻域數據和所述匹配濾波函數獲取所述二維圖像空間的每個像素值；

S426，根據所述二維圖像空間的每個像素值生成二維圖像。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述子孔徑成像數據塊沿距離向進行逆傅里葉變換并去除殘余視頻相位獲取第一數據，包括：

S421-1,對所述子孔徑成像數據塊S_re(t,x,y,z)沿距離向進行逆傅里葉變換獲得距離壓縮后數據：

S_{IFT_re}(R_n,x,y,z)＝IFT_t[S_re(t,x,y,z)]；

其中，IFT_t表示沿距離向時間變量t進行逆傅里葉變換，

R_n表示處于(x,y,z)處的弧形陣列等效采樣點與目標P_n(x_n,y_n,z_n)間的距離；

S421-2，去除距離壓縮后數據S_{IFT_re}(R_n,x,y,z)的殘余視頻相位獲取所述第一數據：

S_{IFT_rvp}(R_n,x,y,z)＝S_{IFT_re}(R_n,x,y,z)×H_rvp(R_n)；

其中，補償函數：

其中，

C表示電磁波傳播速度，

Kr為調頻率，

t為距離向時間。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對所述第一數據進行距離向傅里葉變換獲得距離頻域數據：

其中，FT表示進行傅里葉變換，

f_c為雷達工作中心頻率，

R_n表示處于(x,y,z)處的弧形陣列等效采樣點與目標P_n(x_n,y_n,z_n)間的距離。