[发明专利]基于MIMO阵列的成像方法及装置

权利要求书

1.一种基于MIMO阵列的成像方法，其特征在于，包括：

接收宽带信号经过目标散射后得到的总原始散射回波信号；

获取所述总原始散射回波信号中与MIMO阵列中任一发射天线相关的原始散射回波信号；

将所述原始散射回波信号变换到MIMO阵列方向所对应的空间频率域，确定对应空间谱；

将所述空间谱应用爆炸反射理论及PSM算法进行波场外推后，依据所述MIMO阵列有关的残余相位进行相位补偿，确定最终爆炸场函数；

根据所述最终爆炸场函数，确定基于所述发射天线的所述目标的成像函数；

根据SIMO叠加原理，对基于各发射天线的所述目标的成像函数进行叠加，得到所述目标的成像函数；

其中，令所述原始散射回波信号为s₁(x_r，k)，则：

s₁(x_r，k)＝∫∫O(x′，y′)exp(-jk(R_T+R_R))dx′dy′；

其中，以x方向为MIMO阵列方向，y方向为距离向，MIMO阵列所在的平面的距离向为y＝0，MIMO阵列的发射天线位于(x_t，0)处，接收天线位于(x_r，0)处，k为所述宽带信号不同发射频率所对应的波数，

其中，令所述空间谱为S₁(k_xr，k)，则：

其中，k_xr表示x_r对应空间频率域的坐标；

其中，所述将所述空间谱应用爆炸反射理论及PSM算法进行波场外推后，依据所述MIMO阵列有关的残余相位进行相位补偿，确定最终爆炸场函数包括：

根据所述空间谱，得到波数域满足的色散关系；

根据所述色散关系，得出频率-波数域中的爆炸场；

根据PSM算法的爆炸场外推特性，得到不同距离的爆炸场；

基于波数域中的一维逆傅立叶变换，得出各距离中的近似爆炸场；

对近似爆炸场进行残余相位补偿，得到最终爆炸场函数；

其中，所述色散关系可表示为

令所述频率-波数域中的爆炸场为U₁(k_x，y，k)，则：

其中，令所述不同距离的爆炸场为U₁(k_x，y_i，k)，则：

U₁(k_x，y_i，k)＝U₁(k_x，0，k)exp(jk_yy_i)；

其中，y_i表示不同距离，y_i＝y₀，y₁，...，y_n-1，exp(jk_yy_i)为沿着传播方向的相移因子；

其中，所述残余相位为

所述最终爆炸场函数

2.根据权利要求1所述的基于MIMO阵列的成像方法，其特征在于，将角频率ω代替波数k，恢复在时间t＝0时的爆炸场，则：

u₁(x，y_i，t)|_t＝0＝∫U(x，y_i，ω)·exp(jωt)dω。

3.根据权利要求2所述的基于MIMO阵列的成像方法，其特征在于，所述目标的成像函数为：

4.一种基于MIMO阵列的成像装置，包括：

存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至3中的任一项所述的基于MIMO阵列的成像方法中的各个步骤。