雷达学报

作者：袁玉冰, 叶盛波, 纪奕才, 林波, 梁啸, 李心慧, 刘小军, 方广有, 罗朝鹏, 吕荣其

单位：1.中国科学院空天信息创新研究院 北京 100190；2.中国科学院大学电子电气与通信工程学院 北京 100094；3.近地面探测技术重点实验室 无锡 214035；

关键词：超宽带穿墙雷达, 调频连续波, 闭环干涉校准, 三维墙体补偿, 快速重聚焦

基金：国家重点研发计划(2021YFC3002100)；近地面探测技术重点实验室基金(6142414220710)

超宽带穿墙雷达具备穿透墙体的能力，结合多输入多输出(MIMO)技术可以实现墙体后侧隐蔽目标的成像，为建筑物内人员检测和定位提供了丰富的信息。该文基于调频连续波(FMCW)体制下的多发多收超宽带穿墙雷达系统，提出了一种闭环干涉校准方法，校正了由系统内部误差产生的图像散焦。墙体的存在会导致目标成像位置偏离真实位置，该文推导了联合通道和像素点的三维墙体补偿算法，并基于其几何特性，提出快速重聚焦算法。首先去除墙体影响、确定目标存在区域；鉴于区域几何特性，选择适应区域形状的球坐标网格划分；分区域进行局部重聚焦，避免了因电磁波衰减导致成像结果中出现强目标掩盖弱目标的现象，并且球坐标形式的网格划分和局部成像大大缩减了算法耗时。通过仿真分析与实验验证，该文提出的系统校准方法能有效补偿系统误差，快速重聚焦算法可以实现墙后人体多目标三维定位，各维度定位精度优于10 cm，计算效率相对其余算法提升了5倍左右。从目标检测概率方面，所提算法相比其余算法不会出现弱目标的漏检。

来源：2024年第4期

《雷达学报》期刊编辑部

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