[發(fā)明專利]一種基于折射波靜校正的穿墻雷達(dá)成像校正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010871065.9
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111880177B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家強(qiáng);劉然;史佳惠;陳焱博
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/40
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種基于折射波靜校正的穿墻雷達(dá)成像校正方法,其特征在于:基于穿墻成像模型的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)穿墻雷達(dá)成像校正方法，其中，穿墻成像模型包括目標(biāo)物體、墻體、雷達(dá)探測裝置；

所述目標(biāo)物體和雷達(dá)探測裝置分別位于墻體的兩側(cè)；

所述墻體由兩層相對介電常數(shù)不同的介質(zhì)組成，分別為目標(biāo)物體一側(cè)的內(nèi)層墻體、以及雷達(dá)探測裝置一側(cè)的外層墻體；

所述雷達(dá)探測裝置與外層墻體的外表面相對接；

所述雷達(dá)探測裝置包括信號發(fā)射裝置和信號接收裝置，其中信號發(fā)射裝置和信號接收裝置分別與外層墻體的外表面相對接；

針對信號發(fā)射裝置中發(fā)射天線的發(fā)射信號經(jīng)過兩層墻體折射后到達(dá)目標(biāo)物體，再由目標(biāo)物體反射，經(jīng)兩層墻體折射后由信號接收裝置中接收天線所接收的過程，通過步驟1至步驟3，實(shí)現(xiàn)穿墻雷達(dá)成像校正方法；

步驟1.基于1≤m≤M、1≤n≤N，采集第m根發(fā)射天線發(fā)射的發(fā)射信號，由第n根接收天線所接收對應(yīng)該發(fā)射信號的接收信號的折射波分別在折射面1的回波時(shí)刻q_mn和折射面2的回波時(shí)刻p_mn，分別組成折射波在折射面1的延遲時(shí)矩陣q和折射波在折射面2的延遲時(shí)矩陣p，其中，M表示發(fā)射天線的總數(shù)，N表示接收天線的總數(shù)，折射面1為內(nèi)層墻體與空氣接觸的界面，折射面2為兩層墻體接觸的界面；

步驟2.根據(jù)p，并結(jié)合第m根發(fā)射天線與第n根接收天線之間的距離x_mn，獲得各發(fā)射信號在外層墻體中的傳播時(shí)延τ_mn2、以及分別對應(yīng)各發(fā)射信號的各接收信號在外層墻體中的傳播時(shí)延τ'_mn2；

步驟3.根據(jù)q、p、x_mn、τ_mn2、τ'_mn2，獲得各發(fā)射信號在內(nèi)層墻體中的傳播時(shí)延τ_mn1和對應(yīng)各發(fā)射信號的各接收信號在內(nèi)層墻體中的傳播時(shí)延τ'_mn1；

步驟4.根據(jù)各個(gè)發(fā)射信號分別在外層墻體中的傳播時(shí)延τ_mn2、在內(nèi)層墻體的傳播時(shí)延τ_mn1、以及其所對應(yīng)接收信號在外層墻體中的傳播時(shí)延τ'_mn2、在內(nèi)層墻體中的傳播時(shí)延τ'_mn1，結(jié)合各個(gè)發(fā)射信號從折射面1到達(dá)目標(biāo)物體的時(shí)延，以及對應(yīng)接收信號從目標(biāo)物體反射后到達(dá)折射面1的時(shí)延，得到聚焦時(shí)延，最后利用成像算法完成對目標(biāo)物體的投影成像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于折射波靜校正的穿墻雷達(dá)成像校正方法，其特征在于：所述步驟1中的雷達(dá)探測裝置為3發(fā)13收裝置，發(fā)射天線發(fā)出的信號為超寬帶窄脈沖信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于折射波靜校正的穿墻雷達(dá)成像校正方法，其特征在于：

通過步驟A1至步驟A2獲取所述步驟2中的τ_mn2和τ'_mn2；

步驟A1.構(gòu)建基本折射方程如下：

其中，表示第m根發(fā)射天線發(fā)射的發(fā)射信號，由第n根接收天線所接收對應(yīng)該發(fā)射信號的接收信號的折射波折射面2的回波時(shí)刻，根據(jù)p，并結(jié)合第m根發(fā)射天線與第n根接收天線之間的距離x_mn，利用最小二乘一維擬合算法獲得上述方程的直線斜率1/v₁，其中，v₁為電磁波在內(nèi)層墻體的傳播速度；

步驟A2.針對基本折射方程，利用最小二乘法獲得超定方程組的解，獲取τ_mn2和τ'_mn2。