[發明專利]一種基于多角度的透障雷達多徑抑制方法

在審

• 申請號: 201910168173.7
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109901161A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 毛二可;曾濤;向寅;丁澤剛;趙祎昆
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高會允;仇蕾安

本發明公開了一種基于多角度的透障雷達多徑抑制方法，該方法可以有效地實現多徑情況下的成像處理，可以有效抑制虛假目標，實現高質量的透障雷達成像。該方法包括如下步驟：對目標多徑相位進行補償，在目標周圍選取多個觀測角度，獲取每個觀測角度對應的回波數據進行空場景對消和后向投影成像，將所有觀測角度的成像結果進行信息融合，獲得多徑抑制成像結果圖。

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達技術領域，具體涉及一種基于多角度的透障雷達多徑抑制方法。

背景技術

透障雷達成像是近些年快速發展起來的一種對障礙物后的小范圍區域進行微波成像的技術，他能夠對隱藏在墻體或建筑物后的目標進行探測、成像，定位、跟蹤與識別等，因此在反恐安保、災害及人質救援等方面有著廣泛的應用。

在電磁波信號穿透墻壁的過程中，電磁波會經歷折射、反射和多徑傳播及傳播速度的改變等過程，這意味著目標的回波信號將會存在顯著地衰減和失真、額外的延時以及相位的突變等。這些效應都會對后續的信號處理過程和對目標區域進行準確的成像帶來極大的挑戰，需要得到細致的考慮和仔細的處理。由于墻體的材料、建筑結構、厚度等特性往往各不相同，很難用一個統一的模型來描述他們對電磁波傳播的影響，因此，對于不同電磁屬性的墻體需要更為細致的研究。由于墻體、天花板、地板以及墻后多目標的存在，電磁波會在墻體內部、墻體之間、目標之間以及目標和墻壁之間發生嚴重的反射和折射現象，使得回波信號呈現雜亂、微弱以及模糊等問題，因此成像時所獲取的圖像具有嚴重的多徑虛假目標產生，無法實現墻后目標的有效檢測。

目前，對多徑虛假目標的處理有兩種：作為有用信號加以利用和作為無用信號加以抑制。具體方案如下：一是通過2D加權函數將虛假像的能量加以利用，以達到抑制虛假像而增強目標像的目的，但問題是因目標像的旁瓣會使得這種方法不能有效地抑制虛假像。二是將子孔徑圖像進行融合處理，但所用融合方法會使強目標掩蓋弱目標。三是利用雙圓解析表達式方法識別虛假像的位置信息，然后將它與目標相關聯，并結合指數加權函數的方法實現目標的虛擬多視角成像。但此方法成像結果圖中的虛假像沒能全部抑制，且目標周圍具有較強的旁瓣。四是通過建立點目標、擴展目標以及運動目標等模型，提出一種基于幅度和空間位置等特征相結合的虛假像抑制方法。

目前沒有一種全面并且有效的墻體多徑抑制方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于多角度的透障雷達多徑抑制方法，該方法可以有效地實現多徑情況下的成像處理，可以有效抑制虛假目標，實現高質量的透障雷達成像。

為達到上述目的，本發明提供的一種基于多角度的透障雷達多徑抑制方法，包括如下步驟：

對目標多徑相位進行補償，在目標周圍選取多個觀測角度，獲取每個觀測角度對應的回波數據進行空場景對消和后向投影成像，將所有觀測角度的成像結果進行信息融合，獲得多徑抑制成像結果圖。

進一步地，對目標多徑相位進行補償，具體為：對目標三次以內多徑相位進行補償。

進一步地，在目標周圍選取多個觀測角度，具體為：在目標兩側各選取一個觀測角度，共選取兩個觀測角度。

進一步地，在目標周圍選取多個觀測角度，具體為：在目標四周各選取一個觀測角度，共選取四個觀測角度。

進一步地，將所有觀測角度的成像結果進行信息融合，具體為：取每個成像結果中同一個位置的最小值，并拼接獲得多徑抑制成像結果圖。

有益效果：

本發明所提供的基于多角度的透障雷達多徑抑制方法，選擇不同觀測角度角度進行后向投影成像，最后利用多觀測角度探測進行信息融合的方法進行多徑抑制并成像，可以有效地實現多徑情況下的成像處理，可以有效抑制虛假目標，實現高質量的透障雷達成像。

附圖說明