A method and device for azimuth imaging of MIMO ring array used in microwave frequency band includes setting up MIMO ring array, irradiating the two-dimensional target placed in the MIMO ring array and receiving scattering echo, performing two-dimensional Fourier transform on the received scattering echo to obtain the spatial spectral domain result, focusing the scattering echo signal to obtain the focused spectral domain Results: the target function in the spatial domain was obtained by 2-D inverse Fourier transform of the focused spectral domain results; the target function in the rectangular coordinate system was obtained by data integration of the target function in the spatial domain; the target reflection coefficient function was obtained according to the target function in the rectangular coordinate system, so as to realize the azimuth imaging of the MIMO ring array. Through the fast imaging method based on the array, the invention can realize the azimuth imaging with high quality and high efficiency.
【技术实现步骤摘要】
用于微波频段的MIMO环形阵列方位向成像方法及装置
本专利技术涉及MIMO阵列成像信号处理
，尤其涉及一种用于微波频段的MIMO环形阵列方位向成像方法及装置。
技术介绍
在MIMO(多输入多输出)阵列成像的应用中，MIMO阵列结构与高效率的成像方法是成像技术的重点。针对传统的MIMO阵列，如线性MIMO阵列，平面矩形MIMO阵列，已经开展了很多快速成像方法。但平面MIMO阵列存在较大的盲区，不能实现对目标的全方位成像。因此，本专利技术设计了一种环形MIMO阵列，该阵列可以在不接触目标的情况下实现对目标的全方位观测和成像。基于该环形MIMO阵列开发了一种快速高效的方位向成像方法，可以快速重建环形阵列中放置的目标图像。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的之一在于提出一种用于微波频段MIMO环形阵列方位向成像方法及装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。为了实现上述目的，作为本专利技术的一个方面，提供了一种MIMO环形阵列方位向成像方法，包括如下步骤：A、设置MIMO环...
【技术保护点】
1.一种MIMO环形阵列方位向成像方法，包括如下步骤：/nA、设置MIMO环形阵列；/nB、对放置在MIMO环形阵列中的二维目标进行照射并接收散射回波；/nC、对接收到的散射回波进行二维傅里叶变换，得到空间谱域结果；/nD、对所述散射回波信号进行聚焦，得到聚焦后的谱域结果；/nE、对聚焦后的谱域结果进行二维逆傅里叶变换，得到空间域内的目标函数；/nF、对所得的空间域内的目标函数进行数据整合，得到直角坐标系下的目标函数；/nG、根据所得的直角坐标系下的目标函数得到目标反射系数函数，由此实现MIMO环形阵列方位向成像。/n
【技术特征摘要】
1.一种MIMO环形阵列方位向成像方法，包括如下步骤：
A、设置MIMO环形阵列；
B、对放置在MIMO环形阵列中的二维目标进行照射并接收散射回波；
C、对接收到的散射回波进行二维傅里叶变换，得到空间谱域结果；
D、对所述散射回波信号进行聚焦，得到聚焦后的谱域结果；
E、对聚焦后的谱域结果进行二维逆傅里叶变换，得到空间域内的目标函数；
F、对所得的空间域内的目标函数进行数据整合，得到直角坐标系下的目标函数；
G、根据所得的直角坐标系下的目标函数得到目标反射系数函数，由此实现MIMO环形阵列方位向成像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述环形阵列包括若干个发射阵元和若干个接收阵元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述环形阵列位于z＝0的平面上；
作为优选，所述环形阵列的发射阵元和接收阵元以环形阵列的中心为中心点等角度等间隔排列。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，
所述步骤B具体包括：环形阵列中的多个发射单元分时依次发射，利用相关的宽带信号对自由空间中的位于环形MIMO阵列内部的二维目标进行照射，并由多个独立的接收单元同时接收散射回波；
所述自由空间的波速为光速，光速表示为c＝ω/k；其中，ω为角频率，k为波数。
5.根据权利要求1-4任一项所述的成像方法，其特征在于，
考虑到近场的球面波传播模型下的相位面曲率，步骤B中所述散射回波信号表示为：
其中，θT为发射单元的角度位置，θR为接收单元的角度位置，E0为发射波的初始幅值，j为虚数单位，k为波数，R为环形阵列的半径，(r，θ)为二维目标的坐标位置，f(r，θ)为二维目标的反射系数函数。
6.根据权利要求1-5任一项所述的成像方法，其特征在于，
所述步骤C具体包括：
子步骤C1包括：将散射回波Esc(θT，θR，k)关于θT、θR分别进行傅里叶变换，有：
其中，kθ-T为θT对应的波数域分量，kθ-R为θR对...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴世有，王慧，黄玲，方广有，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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