[发明专利]基于MIMO阵列合成孔径的三维快速成像方法及装置

权利要求书

1.一种基于MIMO阵列合成孔径的三维快速成像方法，包括：

S1、向目标发送宽带信号，并接收所述宽带信号经过目标散射后得到的原始回波信号；

S2、将所述原始回波信号变换到MIMO阵列方向以及合成孔径方向所对应的空间频率域，确定原始空间谱；

S3、将所述原始空间谱依据空间频率域坐标关系在波数域插值，确定最终空间谱；

S4、根据所述最终空间谱确定目标的成像函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S1中，构建三维坐标系，以x方向表示MIMO阵列方向，y方向表示合成孔径方向，z方向表示距离向，所述原始回波信号为：

s(x_t，x_r，y，0，k)

其中，MIMO阵列的发射天线位于(x_t，y，z)处，接收天线位于(x_r，y，z)处，k为所述宽带信号不同发射频率所对应的波数，MIMO阵列合成孔径所在的平面的距离向位于z＝O处。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤S2中，通过对所述原始回波信号进行三维傅里叶变换以将所述原始散射回波信号变换到MIMO阵列方向以及合成孔径方向所对应的空间频率域，得到的所述原始空间谱的公式为：

其中，k_xt，k_xr，k_y分别表示x_t，x_r，y对应的空间频率域坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤S3中，所述空间频率域坐标关系包括：

k_x＝k_xt+k_xr，以及

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在步骤S3中，所述在波数域插值的公式为：

得到的s(k_x，k_y，k_z)即为所述最终空间谱。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤S4中，将所述最终空间谱进行三维逆傅里叶变换，确定目标的成像函数，

所述目标的成像函数为：

s(x，y，z)＝∫s(k_x，k_y，k_z)·exp(jk_xx)·exp(jk_yy)·exp(jk_zz)dxdydz。

7.一种基于MIMO阵列合成孔径的三维快速成像装置，包括：

存储器，用于存储指令；以及

处理器，用于根据所述指令，执行如权利要求1至6任一所述的基于MIMO阵列合成孔径的三维快速成像方法。