穿墙雷达扩展目标自聚焦稀疏成像方法∗
2018-01-21晋良念戴耀辉刘庆华
雷达科学与技术 2017年6期
晋良念,戴耀辉,刘庆华
(1.广西无线宽带通信与信号处理重点实验室,广西桂林541004;2.桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林541004)
0 引言
穿墙雷达成像(Through-the-Wall Radar Imaging,TWRI)是一种能够使用电磁波的传播特性获取墙后场景信息,对墙后隐藏目标进行检测、识别、成像的新型技术,在军事和民用方面具有广阔的应用前景[1-2]。目前大多算法假设墙体参数已知,但在实际场景中,墙体参数(如墙体厚度和介电常数)是未知的或者有一定程度的不确定性。而这种墙体参数的不确定性将导致重建图像模糊、位置偏移。文献[3]通过调整基于图像域滤波方法的墙体参数,取峰度值最大时对应的墙体参数用于成像,从而获取了较好的墙后目标聚焦图像。文献[4]通过分层介质格林函数将墙体参数的影响考虑进去,得到图像熵值随着聚焦时间的动态变化图,当熵最小时,输出相应的成像结果。文献[5]通过构造墙体实测与理论散射场之间误差的代价函数,使用非线性优化来求解墙体参数。归纳起来,上述研究实际上是一种最为直观的搜索法的自聚焦方法。在给定墙体参数的候选范围后,依据某种寻优准则的代价函数,如图像峰度值最大化、图像熵值最小化、墙体参数最小化误差等计算诸多参数候选值的结果,然后依据寻优准则搜索最佳值。
近年来,压缩采样突破了奈奎斯特采样的限制,由于目标的成像空间具有稀疏性,为了降低数据采集的时间、存储量和数据量,TWRI可采用压缩感知理论进行稀疏信号的重建[6-9]。……
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