一种毫米波雷达快速高分辨三维点云成像方法

作     者：晋良念 朱皓 王燃 Jin Liangnian;Zhu Hao;Wang Ran

作者机构：桂林电子科技大学信息与通信学院桂林541004 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室桂林541004 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2022年第43卷第12期

页      面：158-167页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：广西创新驱动发展专项(桂科AA21077008) 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室2020年主任基金(GXKL06200106) 桂林电子科技大学研究生教育创新计划项目(2022YCXS028)资助 

主　　题：毫米波雷达 三维点云 自适网格进化 渐近最小方差方法 

摘      要：针对现有毫米波雷达三维点云成像方法难以兼顾高分辨性能和运算速度的问题,提出一种结合自适应网格进化和稀疏渐近最小方差(SAMV)的快速高分辨三维点云成像方法。该方法首先在快速傅里叶变换(FFT)获得距离像的基础上利用恒虚警率(CFAR)检测目标的距离单元,以此估计目标的距离,然后对有目标的各距离单元使用“划分粗网格-功率谱估计-检测-网格细化的自适应网格进化方法,得到感兴趣的方位-俯仰角细化网格,对这些细化网格估计功率谱后再次进行检测以快速得到目标的三维点云像。上述过程中,网格分裂前后的功率谱估计均使用2D SAMV方法,以提高点云像中的角度信息的精确度、分辨率。实验结果表明,该方法在保持4°的角度分辨率的同时,将生成三维点云的速度提升至2D SAMV方法的10倍左右。