摘要
穿墙雷达探测是通过发射低频电磁波信号来实现对墙后物体的检测与定位，在军事与民用领域具有广阔的前景，最近几年得到了迅猛的发展。电磁波在复杂的墙体环境中传播时会发生反射、折射、透射等物理现象，发射信号会产生振幅衰减与时间延时。常规穿墙雷达探测的模型都是基于一面前墙，然而当后墙存在时，电磁波穿透墙体后会在后墙内表面发生多径反射，并在穿墙雷达图像中引入多径虚像，使得在墙体杂波背景下提取目标产生了困难。当两面侧墙都存在时，由于电磁波的多径效应会产生左右侧墙的多径虚像，这干扰了目标的检测。本文针对以上问题进行了相关的研究，具体研究内容如下： (1)在穿墙雷达成像中，前、后墙体产生的杂波与目标与后墙的多径传播而产生的虚像严重干扰了目标成像提取。通过对雷达回波信号进行奇异值分解，可以有效地抑制墙体杂波的干扰，却无法消除多径虚像。本文针对此问题，提出了基于奇异值分解与二值图像融合相结合的目标图像提取方法。该方法利用多径虚像与目标的图像区域属性差异，在奇异值分解抑制杂波后的雷达图像基础上，与只有目标的二值图像进行乘法图像融合来获得高精度的目标成像。仿真实验数据处理结果表明该方法能够精确的提取目标图像，目标的信杂比得到了显著地提高。 (2)在穿墙雷达成像中，侧墙与目标、后墙之间反射产生的多径虚像与墙体杂波严重干扰了目标检测成像。本文首先建立了此类虚像和杂波形成的场景模型，并构建目标和墙体之间的多径传播模型，以此为基础给出选取子孔径的基本准则。然后基于子孔径图像相乘的原理，提出伽马校正的方法，即根据图像对比度的比例关系获得每个子图像的指数权值，并将加权的子图像进行连乘，从而达到抑制多径虚像与强杂波的效果。最后给出实验仿真和相应的分析，目标信杂比有了明显提高。
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