[发明专利]基于MIMO毫米波雷达的多模式形变监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于MIMO毫米波雷达的多模式形变监测系统，其特征在于，包括：

精密滑轨、第一MIMO雷达、第二MIMO雷达和主控计算机；

所述第一MIMO雷达用于进行SAR模式的目标形变监测，所述第一MIMO雷达由所述精密滑轨带动对目标发射调频连续波信号，并接收对应的回波信号，将所述回波信号传输至所述主控计算机；所述主控计算机接收所述回波信号进行处理，获取天线通道数*方位位置*高度位置*距离维的四维立方体离散数据，采用RAM成像算法对所述四维立方体离散数据进行处理，获取不同时刻的SAR主副图像，对所述SAR主副图像进行干涉、配准及解缠绕处理，计算出目标的形变值；

所述第二MIMO雷达固定在系统最高处，用于进行RAR模式的目标微形变监测，通过所述第二MIMO雷达对目标连续发射射频连续波，并接收回波，通过所述主控计算机处理所述回波，提取回波的相位信息进行解缠绕，反演得到形变-时序图，根据所述形变-时序图计算出目标的形变值。

2.根据权利要求1所述的基于MIMO毫米波雷达的多模式形变监测系统，其特征在于，所述第一MIMO雷达和第二MIMO雷达的前端模块均包括有发射天线阵列、接收天线阵列、信号处理存储模块、射频控制电路、功率放大器、混频器、低噪声放大器、中频滤波器和模数转换器；

所述发射天线阵列与所述功率放大器连接，所述射频电路连接所述混频器、功率放大器和信号处理存储模块；

所述接收天线阵列与所述低噪声放大器连接，所述低噪声放大器与所述混频器连接，所述混频器与所述中频滤波器连接，所述中频滤波器与所述模数转换器连接，所述模数转换器与所述信号处理存储模块连接。

3.一种基于MIMO毫米波雷达的多模式形变监测方法，其特征在于，采用如上述权利要求1-2任一项所述的基于MIMO毫米波雷达的多模式形变监测系统，能够实现SAR模式和/或RAR模式的目标形变监测，其中，SAR模式包括：

根据第一MIMO雷达的天线布局，接收回波数据并进行处理，获取通道、方位向、高度向和距离向的四维立方体离散数据，所述四维立方体离散数据包括待测目标的方位、高度和距离信息；

根据通道将对应的四维立方体离散数据放置在随滑轨移动时发射调频连续波的位置处，根据等效相位中心原理进行相位补偿，并进行距离向的傅里叶变换，通过成像聚焦获取不同时刻SAR图像形成的多幅时序复数图像；

从所述多幅时序复数图像中选取一幅图像作为主图像，未选中的作为副图像，采用相关系数法对所述主图像和副图像进行图像配准处理，将配准后的主图像和副图像共轭相乘，获得若干幅干涉图像；

采用振幅均值法和振幅离差法在所述若干幅干涉图像选取永久散射点，根据所述永久散射点构建三角网络；

采用基于FFT的最小二乘法对所述三角网络进行相位解缠绕操作，获取每个所述永久散射点的真实相位，根据所述真实相位反演获取待测目标的形变值。