[发明专利]基于正交相位调制的MIMO雷达三维成像方法

权利要求书

1.基于正交相位调制的MIMO雷达三维成像方法，其特征是，包括以 下步骤:

步骤1，根据三维成像区域的大小设计满足要求的平面阵列，并指定 平面阵列的发射阵元和接收阵元；每个接收阵元的输出端各接有数量与发 射阵元的个数相同的匹配滤波器，每个匹配滤波器对应于一个发射阵元；

步骤2，根据发射阵元个数构造出相应组数的正交相位编码序列，每 个发射阵元对应一组正交相位编码序列；

步骤3，接收阵元接收回波信号，并将接收到的回波信号送入到匹配 滤波器进行相关滤波，由此实现不同发射阵元对应的回波信号的分离；

步骤4，划分整个三维成像区域，依次遍历成像区域的每个像素点的 收发阵元的时延间隔点处对应的回波信号的幅度值；依次累加求和该像素 点对应的所有收发阵元的时延间隔点对应的回波信号的幅度值；

步骤5，整个三维成像空间像素点的坐标信息和所求幅度值即可组成 三维矩阵，对三维矩阵按照成像区域的实际大小比例画图，就可得到三维 空间目标信息。

2.根据权利要求1所述基于正交相位调制的MIMO雷达三维成像方法， 其特征是，步骤2中，根据发射阵元个数构造相应组数的正交相位编码 序列的过程如下，

步骤2.1，设定编码长度N和编码相位的相数M；

步骤2.2，随机产生T组编码矩阵{s_l(n)}，每组编码矩阵的行数为L， 列数为N，元素为s_l(n)，其中

s_l(n)＝exp[jψ_l(n)]

其中，ψl(n)∈{0,2πM,2·2πM,...,(M-1)·2πM};]]>M为编码相位的相数； n＝1,2,…,N，N为编码长度；l＝1,2,…,L，L为发射阵元个数；

步骤2.3，针对每一组编码矩阵，以行为单位，计算该组编码矩阵的 每一行的自相关旁瓣能量A(l)及每两行的互相关能量B(p,q)，并据此计算 该组编码矩阵的目标函数值W：

W=λ1×Σl=1LA(l)+λ2×Σp=1L-1Σq=p+1LB(p,q)]]>

其中，λ₁为自相关加权系数，λ₂为互相关加权系数，0＜λ₁＜1，0＜λ₂＜1， λ₁+λ₂＝1；l＝1,2,…,L；p＝1,2,…,L；q,＝1,2,…,L；

步骤2.4，将目标函数值最小的那组编码矩阵进行保留，并根据遗传 算法将其余T-1组编码矩阵进行交叉变异，由此形成新的T组的编码矩阵；

步骤2.5，重复步骤2.3-2.4，直至目标函数值小于预设目标阈值或 迭代次数达到预设迭代阈值时，则将本次迭代所保留的那组目标函数值最 小的编码矩阵的每一行各作为一个发射阵元的发射信号。