本发明属于穿墙雷达成像,具体涉及一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法。
背景技术:
1、超宽带穿墙雷达作为一种新兴的技术,被用于探测被障碍物阻挡的目标,在地震救灾等领域具有广泛的应用前景。为了更高的分辨率,常采用多发多收(mimo)阵列,由于收发阵列数量较多,导致在对检测场景直接成像时会耗费大量的时间,难以达到实时检测。当场景中存在多个目标时,由于雷达能量随距离的衰减较大,会出现近距离强目标掩盖远距离弱目标的情况,导致检测出现漏警。另外,因墙体会改变电磁波的传播路径,雷达检测到的目标位置与实际目标位置会存在差距,因此对墙体的补偿也成为了研究的重点内容。
技术实现思路
1、为解决大场景成像速度较慢、强目标掩盖弱目标、因墙体存在导致目标成像位置偏移等技术问题,本发明提供一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,将传统直角坐标系下的成像转换至极坐标系下的成像,利用单通道搜索锁定目标可能出现的区域,对区域进行局部成像,在缩短算法耗时的同时,避免了因能量衰减而产生的强目标掩盖弱目标情况。通过推导极坐标系下的墙体补偿公式,校正因墙体存在导致目标成像位置的偏移。
2、为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,包括如下步骤:
4、步骤1、对目标回波信号进行预处理,去除墙体回波和背景杂波;
5、步骤2、对中心通道进行一维恒虚警检测,提取目标的数量和与目标所在位置对应的电长度;
6、步骤3、推导目标的真实距离与步骤2中的目标所在位置对应的电长度之间的关系;
7、步骤4、计算步骤2中的目标所在位置对应的电长度和目标的真实距离之间的差和回波主瓣宽度,确定局部成像条带的宽度;
8、步骤5、对各目标所在的真实距离分条带成像。
9、有益效果:
10、本发明用于超宽带mimo穿墙目标成像,能精确、高效的展示目标的真实位置,并且避免了因能量传播导致的强目标掩盖弱目标问题。具体表现在:
11、(1)确认目标所在条带后,对各条带独立成像避免了不同条带目标之间的互相干扰,进而不会出现因能量衰减导致的强目标掩盖弱目标的现象。
12、(2)各条带局部成像比全局直接成像相比有更小的计算量,大大提高了计算效率,满足实施成像的需求。
13、(3)在穿墙情况下,因墙体存在导致的目标成像位置偏移得到校正。
1.一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,所述步骤1包括:
3.根据权利要求2所述的一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,所述步骤2包括:
4.根据权利要求3所述的一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,所述步骤3包括:
5.根据权利要求4所述的一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,所述步骤4包括:
6.根据权利要求5所述的一种极坐标系下的多目标分区域快速穿墙成像方法,其特征在于,所述步骤5包括:
