[发明专利]提高大场景目标成像质量的MIMO雷达成像方法

权利要求书

1.一种提高大场景目标成像质量的MIMO雷达成像方法，其特征在于，包括：

MIMO成像雷达阵列的各个辐射天线单元多通道且同步发射周期性且相互正交的窄脉冲信号；利用窄脉冲信号的雷达距离门特征，将斜视方向共同辐射的二维成像区域在距离向上划分为一定宽度的多个独立成像条带；

对于每一成像条带，MIMO成像雷达阵列均形成以相应成像条带中心为成像中心的新MIMO雷达构型，并确定新MIMO雷达构型下的空间谱支撑域；

对于各接收机所接收的散射回波信号进行回波距离门划分和回波子带划分处理，得到对应于每一成像条带的有效散射回波信号；

对每一成像条带的有效散射回波信号分别进行处理，得到每一成像条带每个观测通道下的空间谱值；

利用每一成像条带每个观测通道下的空间谱值，以及相应的空间谱支撑域，进行反演成像，获得每一成像条带的成像结果；

将所有成像条带的成像结果进行拼接，从而得到整个场景的成像结果。

2.根据权利要求1所述的一种提高大场景目标成像质量的MIMO雷达成像方法，其特征在于，所述利用窄脉冲信号的雷达距离门特征，将斜视方向共同辐射的二维成像区域在距离向上划分为一定宽度的多个独立成像条带包括：

以整个场景的二维成像区域S为xOy平面，建立空间极坐标系O，所述MIMO成像雷达阵列包括一定分布构型下的P个辐射天线单元与Q个接收机；

各个辐射天线单元多通道且同步发射周期性且相互正交的窄脉冲信号，则第p个辐射天线单元发射的第l个脉冲信号表示为：

其中，t为时刻；窄脉冲信号为矩形包络，脉冲宽度为τ，脉冲周期为T，f_p,l为第p个辐射天线单元发射的第l个脉冲信号的跳频频率；

窄脉冲信号在二维成像区域S距离向上产生距离门，将其在距离向切分为N条成像条带，则每个成像条带宽度为：

其中，c为光速，θ为辐射天线单元相对于二维成像区域S的斜视角，成像条带总数目N表示为N＝A/Δl，A为二维成像区域S距离向宽度；第n个成像条带到所述二维成像区域S近端距离范围为[(n-1)Δl,nΔl],n＝1,2,…,N。

3.根据权利要求1所述的一种提高大场景目标成像质量的MIMO雷达成像方法，其特征在于，所述对于每一成像条带，MIMO成像雷达阵列均形成以相应成像条带中心为成像中心的新MIMO雷达构型，并确定新MIMO雷达构型下的空间谱支撑域包括：

确定第n个成像条带S_n的条带中心O_n的位置矢量为：

其中，为二维成像区域S中心的位置矢量，假定成像条带总数目N为偶数，所有成像条带对称地分布于场景中心的两侧，为相邻条带中心间距离向外指向的位置矢量，矢量长度等于条带宽度Δl；

以成像条带S_n的条带中心O_n为新的成像中心和坐标原点，建立新的空间极坐标系O_n'；所述MIMO成像雷达阵列相对于成像条带S_n形成新MIMO雷达构型，第p个辐射天线单元与第q个接收机相对于新的空间极坐标系O_n'的位置矢量分别为：

其中，分别对应第p个辐射天线单元、第q个接收机的位置矢量；中的三个元素分别为位置矢量的模值、俯仰角和方位角；

对应于成像条带S_n的新MIMO雷达构型，第p个辐射天线单元与第q个接收机观测通道的二维空间谱支撑域表示为：

其中，c为光速，f_p,l为第p个辐射天线单元发射的第l个脉冲信号的跳频频率。