[发明专利]基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法及系统

权利要求书

1.一种基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法，其特征在于，包括：

通过MIMO阵列对图像待检测区域进行聚焦区域自动定位处理，所述MIMO阵列由若干边界物理阵列构成，每个边界物理阵列分布物理阵元，所述物理阵元包括发射阵元与接收阵元，根据待检测区域的范围决定所述边界物理阵列单元的数量；

读取MIMO阵列采集的目标数据，采用CUDA并行计算加速所述目标数据，所述CUDA并行计算通过多个CUDA kernel功能模块进行处理，将MIMO接收数据导入GPU显存，进行信号处理，从GPU显存中转出到主机内存并通过OpenCV进行成像展示。

2.根据权利要求1所述的基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法，其特征在于：通过MIMO阵列对待检测区域进行聚焦区域自动定位处理，包括：

MIMO稀疏阵列采集目标信号数据；

对所述目标信号数据进行单双基校准得到等效单基收发虚拟阵元接收信号；

在水平向和高度向对所述等效单基收发虚拟阵元接收信号进行二维傅里叶变换；

对变换后的信号进行相位因子补偿，得到补偿信号；

将所述补偿信号进行水平向和高度向的二维傅里叶逆变换，采取聚焦平面自动估计限定需要成像区域的距离向范围；

根据所述距离向范围进行选取区域的宽带信号数据累积拼接。

3.根据权利要求2所述的基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法，其特征在于：将MIMO接收数据导入GPU显存，进行信号处理，从GPU显存中转出到主机内存并通过OpenCV进行成像展示，包括：

首先，初始化MIMO阵列成像的CUDA并行计算技术的参数，将需要用到全局变量参数进行声明；

然后，读取MIMO阵列采集的目标数据到主机内存中进而转存至显存，分配需使用的主机内存及显存、进行成像处理中各个并行算法步骤的流程控制、将成像数据从显存中转出到主机内存并通过OpenCV进行成像展示、释放分配的内存。

4.一种基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法，其特征在于，包括：

获取多幅图像数据，通过MIMO阵列对各幅图像待检测区域进行聚焦区域自动定位处理，所述MIMO阵列由若干边界物理阵列构成，每个边界物理阵列分布物理阵元，所述物理阵元包括发射阵元与接收阵元，根据待检测区域的范围决定所述边界物理阵列单元的数量；

将多幅图像数据分配至多个GPU，在每个GPU中用CUDA流并行执行子任务，所述用CUDA流并行执行子任务，包括：读取MIMO阵列采集的目标数据，采用CUDA并行计算加速所述目标数据，所述CUDA并行计算通过多个CUDA kernel功能模块进行处理，将MIMO接收数据导入GPU显存，进行信号处理，从GPU显存中转出到主机内存并通过OpenCV进行成像展示。

5.根据权利要求4所述的基于CUDA的MIMO毫米波雷达三维成像方法，其特征在于：通过MIMO阵列对待检测区域进行聚焦区域自动定位处理，包括：

MIMO稀疏阵列采集目标信号数据；

对所述目标信号数据进行单双基校准得到等效单基收发虚拟阵元接收信号；

对所述等效单基收发虚拟阵元接收信号进行单双基校准；

在水平向和高度向对所述单双基校准后的等效单基收发虚拟阵元接收信号进行二维傅里叶变换；

对变换后的信号进行相位因子补偿，得到补偿信号；

将所述补偿信号进行水平向和高度向的二维傅里叶逆变换，采取聚焦平面自动估计限定需要成像区域的距离向范围；

根据所述距离向范围进行选取区域的宽带信号数据累积拼接。