本文關(guān)鍵詞：基于MIMO陣列的毫米波近場(chǎng)成像技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 毫米波成像 近場(chǎng)MIMO陣列 卷積逆投影算法 矩陣填充理論 快速成像算法

【摘要】：近年來,隨著恐怖主義威脅的不斷增加,機(jī)場(chǎng)、火車站等公共場(chǎng)所的安檢變得越來越重要。毫米波可以穿透衣物,對(duì)隱匿物品進(jìn)行成像,并且無電離輻射,因此有很大的安檢應(yīng)用前景。對(duì)于目前的毫米波成像系統(tǒng),在大場(chǎng)景及高分辨率的需求下,需要使用大量的天線單元和收發(fā)通道,從而增加了成像系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本。本文結(jié)合卷積原理和等效相位中心原理,并參考MIMO雷達(dá)的工作原理,主要研究了近場(chǎng)MIMO陣列設(shè)計(jì)方法,及相應(yīng)的成像算法。論文首先介紹了雷達(dá)成像的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法,并基于目標(biāo)散射中心模型假設(shè),對(duì)MIMO成像過程進(jìn)行了推導(dǎo)。其次,結(jié)合等效相位中心原理及卷積原理,給出了近場(chǎng)條件下MIMO陣列的設(shè)計(jì)方法,并對(duì)陣因子方向圖進(jìn)行了分析與仿真驗(yàn)證。第三,針對(duì)近場(chǎng)MIMO成像,論文改進(jìn)了一種卷積逆投影算法,通過引入匹配濾波函數(shù)來補(bǔ)償?shù)刃辔恢行脑硪鸬南辔徽`差。該算法的缺點(diǎn)是計(jì)算時(shí)間太長。因此,本文在逆投影算法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于矩陣填充理論的快速成像算法。并給出了不同信噪比下該快速算法的成像結(jié)果,及誤差分析。
【關(guān)鍵詞】：毫米波成像 近場(chǎng)MIMO陣列 卷積逆投影算法 矩陣填充理論 快速成像算法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 本文研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 毫米波成像雷達(dá)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 MIMO雷達(dá)成像算法發(fā)展歷史及現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 合成孔徑雷達(dá)近場(chǎng)二維成像技術(shù)16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 近場(chǎng)毫米波成像回波模型16-18
• 2.2.1 一維距離向回波模型16-17
• 2.2.2 合成孔徑雷達(dá)二維回波模型17-18
• 2.3 合成孔徑雷達(dá)二維波數(shù)域成像算法18-21
• 2.4 基于頻率步進(jìn)體制的直線陣列二維成像主要參數(shù)21-25
• 2.4.1 距離向分辨率21-23
• 2.4.2 方位向分辨率23
• 2.4.3 采樣準(zhǔn)則23-25
• 2.5 一維直線陣列二維成像仿真結(jié)果25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第3章 近場(chǎng)MIMO陣列優(yōu)化設(shè)計(jì)方法28-46
• 3.1 引言28
• 3.2 MIMO陣列成像幾何及回波模型28-30
• 3.3 陣列稀疏優(yōu)化設(shè)計(jì)方法中的幾個(gè)關(guān)鍵原理30-33
• 3.3.1 等效相位中心原理30-31
• 3.3.2 非冗余相位中心31-32
• 3.3.3 卷積原理32-33
• 3.4 遠(yuǎn)場(chǎng)稀疏陣列設(shè)計(jì)方法及其局限性33-38
• 3.4.1 遠(yuǎn)場(chǎng)陣列稀疏優(yōu)化方法33-34
• 3.4.2 天線單元波束寬度和觀測(cè)距離34-36
• 3.4.3 遠(yuǎn)場(chǎng)稀疏陣列設(shè)計(jì)方法的局限性36-38
• 3.5 近場(chǎng)陣列稀疏優(yōu)化方法38-44
• 3.5.1 近場(chǎng)陣列分組稀疏優(yōu)化方法38-41
• 3.5.2 近場(chǎng)陣列逐元稀疏優(yōu)化方法41-43
• 3.5.3 近場(chǎng)稀疏優(yōu)化陣列稀疏度分析43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第4章 近場(chǎng)MIMO陣列成像算法46-59
• 4.1 引言46
• 4.2 MIMO陣列正交信號(hào)體制研究46-50
• 4.2.1 正交點(diǎn)頻脈沖信號(hào)47
• 4.2.2 正交頻分線性調(diào)頻信號(hào)47-48
• 4.2.3 正交離散頻率編碼信號(hào)48-49
• 4.2.4 正交多相編碼信號(hào)49-50
• 4.3 MIMO陣列等效相位中心誤差分析50-51
• 4.4 MIMO陣列成像算法51-53
• 4.5 MIMO陣列成像仿真結(jié)果53-58
• 4.5.1 MIMO陣列成像分辨率分析54-55
• 4.5.2 單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)果及分析55-56
• 4.5.3 多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)果及分析56-57
• 4.5.4 面目標(biāo)仿真結(jié)果及分析57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第5章 基于矩陣填充理論的快速成像算法59-74
• 5.1 引言59-60
• 5.2 矩陣填充理論簡(jiǎn)介60-61
• 5.3 奇異值收縮迭代算法61-63
• 5.4 基于矩陣填充理論的快速成像算法63-64
• 5.5 快速成像算法成像結(jié)果64-73
• 5.5.1 單個(gè)點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)果及分析65-67
• 5.5.2 多個(gè)點(diǎn)目標(biāo)仿真結(jié)果及分析67-68
• 5.5.3 面目標(biāo)仿真結(jié)果與分析68-69
• 5.5.4 快速成像算法耗時(shí)統(tǒng)計(jì)與誤差分析69-73
• 5.6 本章小結(jié)73-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單80-81
• 致謝81

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