[0033]  本發(fā)明提出的基于多徑信號(hào)的超寬帶成像方法分為四步,如圖1所示。下面結(jié)合一個(gè)實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。
[0034]  成像場(chǎng)景如圖2所示,反射體是墻體。實(shí)際收發(fā)天線是單發(fā)多收模式,接收天線是長(zhǎng)2米的接收陣列,視為一個(gè)整體,用空心圓表示;一個(gè)發(fā)射天線位于接收陣列中間,用實(shí)心圓表示。發(fā)射信號(hào)使用高斯微分脈沖,脈沖寬度為1.2ns。墻體位于接收陣列左端。以墻體和接收陣列所在直線為直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸(長(zhǎng)度單位為米),墻體位于y軸上,接收陣列位于x軸上,從x=0到x=2;發(fā)射天線位于(1,0)。場(chǎng)景中間有一個(gè)目標(biāo),位于(0.7,
1)。
[0035]  按下面步驟實(shí)施:
[0036]  第一步,根據(jù)信號(hào)的傳播路徑,確定虛擬發(fā)射天線和虛擬接收天線位置。本發(fā)明只考慮與墻體發(fā)生不大于兩次反射情況,因此共產(chǎn)生三種多徑信號(hào),加上直達(dá)信號(hào),共確定四種不同的收發(fā)天線對(duì),如圖3(a)、(b)、(c)和(d)所示。(a)為對(duì)多徑信號(hào)1進(jìn)行成像的虛擬發(fā)射天線和實(shí)際接收天線,其中虛擬發(fā)射天線位于(-1,0);(b)為對(duì)多徑信號(hào)2進(jìn)行成像的實(shí)際發(fā)射天線和虛擬接收天線,其中虛擬接收陣列從x=-2到x=0;(c)為對(duì)多徑信號(hào)
3進(jìn)行成像的虛擬發(fā)射天線和虛擬接收天線,其中虛擬接收陣列從x=-2到x=0,虛擬發(fā)射天線位于(-1,0);(d)為對(duì)直達(dá)信號(hào)進(jìn)行成像的實(shí)際發(fā)射天線和實(shí)際接收天線。
[0037]  第二步,對(duì)多徑信號(hào)進(jìn)行相位和幅度補(bǔ)償。
[0038]  設(shè)對(duì)三種多徑信號(hào)進(jìn)行成像的收發(fā)天線對(duì)中接收天線位于(umn,0),n=1,2,3,[0039]  發(fā)射天線位于(xn,0),其中n的不同取值表示不同的多徑信號(hào),m表示接收天線陣列中的第m個(gè)接收天線,根據(jù)信號(hào)傳播路徑,可由下式計(jì)算出經(jīng)過場(chǎng)景(x,y)處的多徑信號(hào)入射到墻體的角度:
[0040] 
[0041]  然后由前面所述的(1)式計(jì)算出折射角度,再由(2)式計(jì)算出折射電場(chǎng)和入射電場(chǎng)復(fù)振幅之比r(x,y)。在本實(shí)例中,第一介質(zhì)是空氣,第二介質(zhì)是墻體。
[0042]  如使用的是脈沖信號(hào),則需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換之后與 相乘再取實(shí)部;如使用的是線性調(diào)頻或步進(jìn)頻等復(fù)信號(hào),則直接與 相乘。與墻體發(fā)生兩次反射需要進(jìn)行兩次補(bǔ)償。補(bǔ)償后的多徑信號(hào)smn(t)為:
[0043]  smn(t)
[0044] 
[0045]  其中HT[]是希爾伯特變換算子,Re{}是取信號(hào)實(shí)部。
[0046]  第三步,各收發(fā)天線對(duì)成像。
[0047]  通過(6)式得到補(bǔ)償后的多徑信號(hào)后,再使用前面所述的(4)式,通過圖3中各收發(fā)天線對(duì)利用多徑信號(hào)和直達(dá)信號(hào)進(jìn)行成像,獲得三種多徑信號(hào)的成像結(jié)果f1、f1、f3和直達(dá)信號(hào)的成像結(jié)果f,其中s(t)是未補(bǔ)償?shù)闹边_(dá)信號(hào):
[0048] 
[0049]  分別如圖4(a)、(b)、(c)和(d)所示,其中橫坐標(biāo)為方位向,縱坐標(biāo)為距離向,單位為米。圖4(a)為圖3(a)中收發(fā)天線之間的成像結(jié)果,圖4(b)為圖3(b)中收發(fā)天線之間的成像結(jié)果,圖4(c)為圖3(c)中收發(fā)天線之間的成像結(jié)果,圖4(d)為圖3(d)中收發(fā)天線之間的成像結(jié)果。
[0050]  第四步,各成像結(jié)果相干疊加。
[0051]  將第三步中的各成像結(jié)果相干疊加,得到最后的合成圖像F:
[0052]  F=f1+f2+f3+f     (8)
[0053]  F的方位向分辨率表現(xiàn)明顯提高,由原來(lái)的0.10米提高到0.06米,如圖5所示。
[0054]  以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明中針對(duì)的單發(fā)多收天線配置還可以擴(kuò)展為多發(fā)多收以及單站/雙站超寬帶雷達(dá)等模式,使用的成像算法也可擴(kuò)展到其他成像算法。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。