近场ISAR与MIMO雷达图像的比较研究。

近场ISAR与MIMO雷达图像的比较研究这篇学术论文主要探讨了两种雷达成像技术在近场应用中的特点与差异。让我们来解释几个核心的概念和术语，以构建理解和后续讨论的基础。 逆合成孔径雷达（ISAR）是一种利用宽频带信号和目标旋转所产生的时间增益来实现高分辨率雷达图像的成像技术。它广泛应用于雷达散射截面（RCS）的诊断研究中，能够提供关于复杂目标散射机制的详细信息。ISAR成像由于是通过机械转动的转台来旋转目标实现的，因此数据采集时间相对较长，这是其主要的局限性之一。 多输入多输出（MIMO）雷达是一种新兴技术，它使用多对发射与接收天线（虚拟元素）对目标进行成像。MIMO雷达的一个显著优势是能够在仅仅一次快照的情况下实现高分辨率成像，这使其成为研究雷达截面（RCS）测量的科学家们的更吸引人的选择。MIMO阵列中的每个虚拟元素都是由一对发射和接收元件合成的，因此，对于近场应用，虚拟元素不能被视为等效的单站发射/接收元素。 研究的目标是比较近场ISAR与MIMO雷达图像在成像质量、分辨率以及数据采集效率方面的差异。实验对象包括经典物体，如金属圆柱体、三面角反射器，以及飞机模型。通过对这些对象进行测试，研究者们可以评估两种技术在近场条件下的性能。 文章重点介绍了硬件、信号处理系统、数字信号处理等领域，强调了这些技术在实现高质量雷达图像中的重要性。在数字信号处理方面，对收集到的信号进行必要的处理是至关重要的，因为这一步骤直接决定了最终图像的质量。 本研究采用的关键技术包括： 1. 高分辨率雷达成像技术，这对于诊断目标散射机制非常重要。这涉及到从收集到的信号中提取有关目标形状和表面特性的信息。 2. ISAR技术，它依赖于通过目标的机械旋转来获得高距离分辨率和高横向分辨率。 3. MIMO雷达技术，其通过利用大量发射和接收对的组合来合成高分辨率图像，对于近场应用有其独特的信号处理要求。 4. 数字信号处理，用于处理来自雷达的信号以生成图像。这包括数据采集、信号放大、滤波、模数转换、以及图像重建等多个步骤。 研究论文中还提到了在进行比较研究时所采用的实验设置和测试对象。金属圆柱体和三面角反射器作为标准测试对象，它们在电磁波散射特性上的简单性有助于理解成像技术的基础性能。飞机模型的测试则提供了更实际的应用场景，评估在复杂目标上两种技术的表现。 本文的知识点涵盖了近场成像技术、ISAR与MIMO雷达的原理、它们在实际测试中的应用，以及数字信号处理在成像过程中的核心作用。通过对比分析，研究旨在为近场成像技术的选择和应用提供理论和实践上的指导。