一种基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法技术

本发明专利技术提出一种基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，旨在解决复杂场景下穿墙雷达图像中杂波抑制问题。主要内容如下：先利用gprMax仿真构建含杂波和目标信息的雷达图像数据集以及不含杂波信息的对照数据集；再引入改进的U‑Net架构作为扩散模型核心网络，通过添加残差密集块增强其杂波抑制和目标反射恢复能力；通过扩散模型的前后扩散过程学习、对比和更新输入数据的特征向量来优化模型参数训练；最终实现对含杂波雷达图像的杂波抑制。经实验验证，与传统方法对比，该方法在杂波抑制效果、目标响应增强等方面均表现出色，且在信噪比、损失函数等评估指标上更优，能够以较少算力、更快速度去除杂波并增强目标响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达信号处理、图像去噪以及杂波抑制，用于解决穿墙雷达在复杂电磁环境中因墙体反射、环境干扰及目标散射导致的杂波干扰问题，提升目标检测精度与图像质量。

技术介绍

1、随着城市化进程加快及反恐、灾害救援等需求的日益增长，穿墙雷达技术因其穿透非金属障碍物探测目标的能力，在军事侦察、城市安防及应急救援等领域展现出重要价值。穿墙雷达通过发射电磁波穿透墙体，接收目标反射信号以实现障碍物后目标的检测与识别。然而，实际应用中，电磁波穿透墙体时产生的强烈反射杂波、环境干扰噪声及目标散射效应会显著降低雷达图像的信噪比，严重干扰目标信号的提取与识别精度。如何有效抑制墙体杂波并增强目标响应，成为穿墙雷达技术实用化的核心挑战之一。

2、目前，穿墙雷达杂波抑制方法主要包括以下几类：

3、传统滤波方法：基于空域、时域或频域的滤波技术通过预设滤波器直接去除杂波分量。例如，空域均值滤波通过局部像素平均抑制噪声，但易导致目标边缘模糊；时频分析虽能分离信号与杂波，但对非线性杂波的适应性较差。此类方法依赖先验假设，难以应对复杂多变的杂波环境。

4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，其特征在于，包括：利用gprMax搭建雷达仿真场景，构建包含墙体杂波和目标信息的穿墙雷达回波图像数据集以及不含墙体杂波的对照数据集；构建扩散模型核心网络，在传统的U-Net架构中引入残差密集块，增强杂波抑制和目标反射恢复能力；通过扩散模型的前后扩散过程学习、对比和更新输入数据的特征向量来优化模型参数训练，避免传统扩散模型噪声随机添加影响训练效果；将含杂波和目标信息的雷达图像输入训练好的扩散模型，完成杂波抑制运算，增强目标响应，实现穿墙雷达墙体杂波的有效抑制。

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，其特征在于，包括：利用gprmax搭建雷达仿真场景，构建包含墙体杂波和目标信息的穿墙雷达回波图像数据集以及不含墙体杂波的对照数据集；构建扩散模型核心网络，在传统的u-net架构中引入残差密集块，增强杂波抑制和目标反射恢复能力；通过扩散模型的前后扩散过程学习、对比和更新输入数据的特征向量来优化模型参数训练，避免传统扩散模型噪声随机添加影响训练效果；将含杂波和目标信息的雷达图像输入训练好的扩散模型，完成杂波抑制运算，增强目标响应，实现穿墙雷达墙体杂波的有效抑制。

2.根据权利要求1所述的基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，其特征在于，所述利用探地雷达搭建雷达仿真场景具体为：采用吸收边界条件#pml_cells，设置空间离散化步长#dx_dy_dz、发射信号种类和工作频率#waveform#hertzian_dipole等参数；设定不同种类的墙体和目标的电磁特性参数#material，包括相对介电常数和电导率；生成带有墙体杂波的实验组数据和只含目标的干净对照组数据。

3.根据权利要求1所述的基于扩散模型的穿墙雷达墙体杂波抑制方法，其特征在于，所述扩散模型的前后扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：何元，卢春鹏，郭汉斌，徐永华，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：