基于FGG NUFFT的穿墙成像雷达快速BP算法

来源：雷达科学与技术杂志2021年第1期北京时间：

作者：李家强，陈焱博，徐才秀，陈金立，刘然，朱艳萍

单位：1.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心，江苏南京210044;2.南京信息工程大学电子与信息工程学院， 江苏南京210044;3.3. 江苏北斗卫星导航检测中心有限公司， 江苏南京210032

摘要：针对穿墙成像雷达后向投影(Back Projection，BP)算法存在计算复杂度较高、内存需求较大等问题，本文提出了一种基于快速高斯网格化的非均匀快速傅里叶变换(Fast Gaussian Gridding Nonuniform Fast Fourier Transform，FGG NUFFT)成像算法，该算法能够有效加速BP算法。对经过联合熵值法抑制墙体杂波后得到的目标回波数据，首先将BP算法中像素点幅值与高斯核函数反卷积消除高斯平滑的影响，然后对均匀数据进行快速傅里叶变换，最后对得到的数据进行卷积运算实现对数据均匀平滑输出。该方法预先划分网格并存储系数，避免了重复运算。通过对基于时域有限差分法(Finite Different-Time Domain，FDTD)的仿真软件GprMax2D/3D所获得的穿墙雷达数据进行处理，仿真实验证明该方法在保证成像质量的情况下，有效降低计算复杂度与内存需求。

关键词：穿墙雷达,杂波抑制,BP算法,非均匀快速傅里叶变换,快速高斯网格化,

基金资助：江苏高校品牌专业建设工程二期项目（电子信息工程）资助; 国家自然科学基金（No.61801231）; 江苏省自然科学基金（No.BK20191399）