[发明专利]基于逆边界散射变换的超宽带雷达人体运动目标成像方法

权利要求书

1.一种基于逆边界散射变换的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)沿方位向设置一发二收固定天线阵列；

2)建立超宽带雷达运动人体目标成像场景模型，设置成像所需系统参数；

3)建立人体目标运动速度与角度集合{v_i，θ_j}；

4)输入某时间段内两个接收天线回波信号，并对输入的回波信号进行累积平均和匹配滤波处理，得到高信噪比输出信号；

5)对高信噪比信号进行拟合插值，提取准波前{Y₁}和{Y₂}；

6)对于{v_i，θ_j}集合中的元素，利用基于收发分置雷达的逆边界散射变换分别计算出两个接收天线对应坐标系下的目标边界图像Q′及Q″；

7)对Q′和Q″进行坐标变换，得到新图像Q₁和Q₂；

8)找到在新坐标系下两次成像Q₁和Q₂匹配时的(v_i，θ_j)作为目标运动速度与运动方向的最终估计值，对应的图像为目标边界成像；

9)对8)步中估计的目标运动速度与方向计算目标方位向及距离向运动轨迹，从而合成为目标运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，所述步骤1)的一发二收固定天线阵列，发射天线置于两个接收天线中间，三天线的方向朝向同一边，共处于同一水平面上。

3.根据权利要求1所述的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，所述步骤2)中的设置成像所需系统参数包括：

成像区域大小；

天线位置坐标；

慢时采样间隔，及

采样时间段长度。

4.根据权利要求1所述的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，所述步骤3)中，由于人体运动速度及运动角度均是有限的，假设人体运动最大速度为v_max，建立人体运动速度集合v_i＝{±(i*v_max/M)；i＝1，2，…，M}，集合中共有M个元素，建立角度集合θ_j＝{-π/2+(j-1)*π/(2N)；j＝1，2，…，2N+1}，代表人体运动方向与方位向夹角，集合中共有2N+1个元素。

5.根据权利要求1所述的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，所述步骤4)中，在坐标(X，0)处天线接收回波中为s′(X，Y)，首先去除天线直达波，为了提高信噪比，天线阵原始回波数据经过累积平均和匹配滤波处理后输出为s(X，Y)，其中，Y为(X，0)位置处天线的接收回波准波前Y＝ct/2，t为(X，0)位置处天线的接收回波相对发射脉冲的时间延迟，c为光速。

6.根据权利要求1所述的超宽带雷达人体运动目标成像方法，其特征在于，所述步骤5)中，是用三次样条函数对高信噪比信号进行拟合插值。