基于非视距雷达三维成像的隐藏目标精确重构方法

TN957.52; 非视距(NLOS)三维成像雷达是一种利用多径散射回波探测隐藏目标的新技术,但存在多路径回波分离、孔径遮蔽缩减、反射面相位误差等问题,传统视距雷达三维成像方法难以实现非视距隐藏目标的高精度成像.为此,该文提出了一种基于迭代稀疏重构的非视距隐藏目标三维成像雷达精确成像方法(NSIR).在该方法中,首先构建非视距毫米波雷达三维成像的多径信号模型,利用视距/非视距回波特性,通过模型驱动方法提取非视距隐藏目标的多路径回波,实现视距/非视距回波信号的分离;其次,构建耦合多径反射面相位误差的全变分多约束隐藏目标重构优化问题,利用分裂Bregman全变分(TV)正则化算子和最小均方误差的相...

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Published in雷达学报 Vol. 13; no. 4; pp. 791 - 806
Main Authors 蔡响, 韦顺军, 文彦博, 胡江波, 王谋, 师君, 崔国龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 电子科技大学信息与通信工程学院 成都 611731 2024
Subjects
Radar 3D imaging
雷达三维成像
Sparse reconstruction
稀疏重构
Non-Line-Of-Sight(NLOS)imaging
Multipath scattering
非视距成像
多径散射
逆散射成像
Inverse scattering imaging
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ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR24060

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Summary:TN957.52; 非视距(NLOS)三维成像雷达是一种利用多径散射回波探测隐藏目标的新技术,但存在多路径回波分离、孔径遮蔽缩减、反射面相位误差等问题,传统视距雷达三维成像方法难以实现非视距隐藏目标的高精度成像.为此,该文提出了一种基于迭代稀疏重构的非视距隐藏目标三维成像雷达精确成像方法(NSIR).在该方法中,首先构建非视距毫米波雷达三维成像的多径信号模型,利用视距/非视距回波特性,通过模型驱动方法提取非视距隐藏目标的多路径回波,实现视距/非视距回波信号的分离;其次,构建耦合多径反射面相位误差的全变分多约束隐藏目标重构优化问题,利用分裂Bregman全变分(TV)正则化算子和最小均方误差的相位误差估计准则,联合求解多约束最优化问题,实现非视距目标的精确成像及轮廓重构.最后,搭建平面扫描的三维成像雷达试验平台,完成了拐角非视距场景下刀具、铁架等目标的实验验证,验证了非视距毫米波三维成像雷达隐匿目标探测能力及该文方法的有效性.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR24060