[发明专利]基于多快拍图像联合的MIMO雷达三维成像方法

摘要

本发明提供了一种新的基于多快拍图像联合的MIMO雷达三维成像方法。技术方案的基本思路是：通过对一段时间观测下二维平面阵列获取的多个快拍三维图像进行相干处理，沿着散射点线性拟合的方向提取峰值并重构出新的三维图像。技术方案包括下述三个步骤：第一步：获得多个快拍的三维成像；第二步：估计最佳的切片方向角度；第三步：提取有效切片重构三维图像。本发明与现有基于重排和插值的MIMO‑ISAR方法相比，得到的成像结果聚焦良好并能够有效抑制运动方向的旁瓣。

主权项

1.一种基于多快拍图像联合的MIMO雷达三维成像方法，利用面阵MIMO雷达发射和接收信号，MIMO是指多输入多输出，其特征在于，包括下述三个步骤：/n第一步，获得多个快拍的三维成像：/n首先将雷达回波进行距离向脉冲压缩得到多个快拍的一维距离像，然后将多个快拍的一维距离像分别沿快拍内的两个方位向和快拍间的慢时间维依次进行运动补偿，运动补偿后的多个快拍一维距离像经过两个方位向二维傅里叶变换，得到对齐的若干个快拍三维图像；/n第二步，估计最佳的切片方向角度：/n循环进行下述步骤，直到得出最佳的切片方向角度：任选一个目标运动的方向角度γ，对每个快拍的三维图像进行均匀切片并编号，每个切片平面的法向量是由目标运动的方向和距离向叉乘得到，相邻切片之间的间隔使得三维图像的任意数据点在某个切片上；然后将编号相同的切片沿慢时间轴依次排列，并沿慢时间轴做一维傅里叶变换，得到不同编号切片上的目标散射点的多普勒信息分布，根据多普勒信息分布提取目标散射点，利用目标散射点的多普勒频率和切片方向距离做回归直线，根据目标散射点与回归直线的拟合度来估计γ角度，通过γ的角度来估计最佳的切片方向角度：拟合度最大值对应的γ角度对应最佳的切片方向角度；/n第三步，提取有效切片重构三维图像：/n在最佳的切片方向角度下，提取编号相同的切片，将编号相同的切片进行下述操作：沿慢时间轴依次排列，并沿慢时间轴做一维傅里叶变换后得到目标散射点，利用目标散射点做回归直线，平行于距离向并且经过回归直线所在的平面对应的切片为多普勒峰值切片，将多普勒峰值切片放回对应的编号切片位置。/n