超宽带雷达建筑物结构稀疏成像

摘要

超宽带雷达具备穿透墙体获得建筑物内部结构布局的能力,为建筑物内人员探测定位提供更丰富的信息.传统成像常存在较为严重的旁瓣,而且墙后目标成像位置也会受墙体影响而产生偏移.为提高成像质量,稀疏重构技术被引入穿墙成像领域,但传统方法对弱散射目标的重构概率较低.该文提出结合相干因子(Coherence Factor,CF)加权的稀疏重构方法,在稀疏重构提取支撑集的过程中,利用CF增强成像的结果来提高支撑集原子的正确性,降低稀疏重构过程中强散射目标旁瓣的影响,最终提高场景中弱散射目标的重构概率.同时建立了多层墙体位置校正模型,将场景校正放到稀疏重构之后进行,从而以较低的计算复杂度降低墙体定位误差.实测数据处理结果表明,相比于传统的稀疏成像方法,相同的数抽取比例下,该文提出的方法能够有效提高场景中弱散射目标重构概率,并将建筑物内部墙体定位误差降低至10 cm以内.