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基于尺度MMSE波束的超宽带穿墙成像方法
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:2012.3.15
  • 页码:537-542
  • 分类:TN957.51[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学电子工程学院,西安710071, [2]桂林电子科技大学信息与通信学院,桂林541004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61162007); 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室2011年度主任基金项目(11104、11106)资助
  • 相关项目:GNSS信号用于双/多基地无源雷达目标探测方法研究
中文摘要:

与最大化信干噪比波束相比,最小均方误差(minimum mean squared error,MMSE)波束能够获得更好的信号波形估计,因此非常适合超宽带穿墙雷达目标成像。通过分析MMSE最优权矢量中标量因子和用于旁瓣抑制的相干因子(coherence fac-tor,CF)之间的关系,建立MMSE算法与CF加权最小方差无失真响应(minimum variance distortionless response,MVDR)算法之间的统一形式,提出尺度MMSE算法。考虑到墙体介质的非均匀性、天线定位误差等的影响,给出了最优权矢量中未知参数的稳健估计方法。最后,利用时域有限差分(finite difference time domain,FDTD)数值仿真和实验数据分析了不同尺度的成像性能。结果表明尺度越大,成像质量越好,目标杂波比(target-clutter-ratio,TCR)提高约25 dB。

英文摘要:

Compared with maximizing the signal-to-interference-pulse-noise ratio beamforming,minimum mean squared error(MMSE) beamforming could result in better signal estimation;therefore,it is suitable for ultrawideband through-the-wall imaging.Through analyzing the relation between the scalar factor of MMSE beamformer weights and the coherence factor(CF) used for sidelobe suppression,the connection between the minimum variance distortionless response(MVDR) beamforming algorithm combined with CF and MMSE beamfoming algorithm is found,and a scaled MMSE beamforming algorithm is proposed.Considering the effect of the wall medium inhomogeneity,antenna position error and etc,the robust estimation methods of unknown parameters are presented.FDTD numerical simulation data and experimentally measured data are used to demonstrate the effectiveness of the proposed beamformer in though-the-wall imaging.The results show that the larger the scale coefficient,the better the image quality;and this algorithm improves the target-clutter-ratio(TCR) by about 25dB.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481