基于椭圆包络线的超宽带穿墙雷达成像方法

摘要

本发明公开一种基于椭圆包络线的超宽带穿墙雷达成像方法，目标边界重建的成像算法是实现实时性应用的一类重要方法。该类算法原理是根据回波路径通过构造目标边界点与雷达天线之间的几何关系，推导出两者的等式映射，进而对目标边界点进行逐一求解，实现成像。与以能量叠加原理的成像算法不同，此类算法数学过程简单、计算复杂度低，能够应用于实时成像中。同时，对于目标边界的还原具有较好的效果，提高了成像的准确性与实用性。本发明具有计算复杂度低，实时性、抗噪性强和成像准确性高的特点。

主权项

基于椭圆包络线的超宽带穿墙雷达成像方法，其特征是包括如下步骤：第一步，将超宽带的收发分置天线对成像区域进行扫描；第二步，根据接收天线所接收到的回波数据，获取成像区域内的准波前函数，并对准波前函数的横坐标即进行分段；其中准波前函数以墙体水平直线作为横坐标；第三步，对准波前函数的一段进行分析；提取该段准波前函数中的一点，将该点的回波路径视为椭圆长轴，收发分置天线中的发射天线和接收天线的坐标视为椭圆焦点，由此构造椭圆；每段准波前函数即可得到一组椭圆集合；第四步，通过该段准波前函数首尾2个椭圆的交点关系判断目标边界在该段的凹凸性；当交点在椭圆集合的下半部分或交点不存在时，表示椭圆集合与目标边界属于外切关系，目标边界为凹形或平行于横轴的直线形，此时选取椭圆集合的上边界作为目标边界的成像点；当交点P与椭圆集合的上边界重合时，表示椭圆集合与目标边界属于内切关系，目标边界为凸形，此时选取椭圆集合的下边界作为目标边界的成像点；第五步，选取下一段准波前函数进行分析，重复第三步与第四步，直至所有成像区域都得到处理，将成像区域内所获得的所有目标边界的成像点连接起来即为目标边界，进而完成成像。