[发明专利]基于高自由度的多输入多输出钻孔雷达高效率成像方法

摘要

本发明公开了基于高自由度的多输入多输出钻孔雷达高效率成像方法，本方法通过提高多输入多输出钻孔雷达采样数据的成像自由度，在高自由度采样数据矩阵中完成采样空间到目标空间的变换，实现对多输入多输出钻孔雷达采样数据的高效率高精度成像；本发明所提出的成像方法消除了多输入多输出钻孔雷达不同收发阵元可变间距对成像的影响，在扩展后的高自由度采样空间中利用快速傅里叶变换获取采样数据的频率波数谱，并桥接采样空间与目标空间，获取目标空间成像结果，实现对多输入多输出钻孔雷达采样数据的高效率高精度成像，提升多输入多输出钻孔雷达在实际工程中的应用价值。

主权项

1.基于高自由度的多输入多输出钻孔雷达高效率成像方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：利用具有多个接收阵元和多个发射阵元的钻孔雷达系统对井周介质的雷达回波进行采样，建立p维采样数据矩阵u＝[u1,u2,…,uM]，其中uM为第m个发射阵元开启时所有接收阵元获得的采样数据矩阵；对采样数据矩阵u进行去干扰处理；建立M个发射阵元的坐标向量表x，M个发射阵元的空间维度为q；步骤2：初始化p+q维数据矩阵s，p为步骤1中的采样数据矩阵维度；s内的单元数据均为零，初始化m＝1；步骤3：根据第m个发射阵元的空间坐标，将uM(m＝1,2,…,M)中的采样数据扩展至矩阵s，直至矩阵u中的所有采样数据扩展完毕；步骤4：对矩阵s执行p+q维傅立叶变换，获取采样数据频率波数谱表达；步骤5：对矩阵s的频率波数谱表达进行频率波数插值运算，桥接采样空间与目标空间；步骤6：对插值后的频率波数谱进行加权运算，完成采样空间到目标空间的变换；步骤7：对加权后的目标空间频率波数谱进行p+q维逆傅立叶变换，得到p+q维空间数据集合；步骤8：从p+q维空间数据集合中抽取p维空间数据，得到目标空间成像结果。