闫昱君，敬汉丹，孙厚军，邢光龙,*

(1.燕山大学 信息科学与工程学院，河北 秦皇岛 066004；2.北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室，北京 100081)

0 引言

现代大型高炉属于耗能巨大的“黑箱”设备，操作人员在无法直接观测内部料面的条件下进行复杂布料操作，难以实现对冶炼流程的有效优化。对布料表面的实时监测不仅可以优化冶炼流程，提高冶炼质量，同时可以实现节能减排的目标[1]。

基于激光和超声波的探测方式极易受到高炉内粉尘、温度、气流复杂严酷环境的影响，由于毫米波的穿透特性，毫米波雷达成像技术可以克服粉尘等影响，是当前高炉料面监测的重要技术发展方向。电子科技大学的丁义元于1988年底研制成功了我国第一部监测高炉料面的毫米波雷达，通过反射镜的运动实现对料面的机械扫描[2]；北京科技大学的魏纪东、陈先中等设计了沿高炉料面径向的机械摆动雷达，通过天线的机械摆动实现对料面的扫描[3]。机械扫描雷达结构复杂，在高炉内部复杂环境下，其使用寿命必然大大降低。

近年来，提出了一种新体制雷达——多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达。MIMO雷达采用多个发射天线和多个接收天线，各个发射天线同时发射相互正交的信号，各个接收天线对所有的回波信号进行接收并集中处理[4]。MIMO雷达具有实时性好、分辨能力高、抗干扰能力强等诸多优点，被广泛应用于各个领域。但是，MIMO雷达在高炉料面监测背景下的应用还很有限，已知奥地利的Dominik Zankl等人设计的BLASTDAR雷达已应用于奥钢联钢铁有限公司5#高炉进行料面成像[5-6]；……