一种用于地基雷达数据成像处理的数字波束形成算法

来源：信号处理杂志 2015年第10期北京时间：

作者：乞耀龙, 王彦平, 李湖生, 张兴凯

摘要：地基雷达是微波成像基于地面平台的应用，具有可重复观测、稳定、可控的特点，可应用于露天矿边坡形变、城区沉降、山体滑坡等领域的长期观测。然而，目前的地基雷达基本成像原理是通过机械运动形成合成孔径，采集时间较长，不适用于快速监测。基于多通道阵列天线的雷达通过阵列天线阵元之间的电子切换扫描实现阵列方向的聚焦，可以满足快速监测的需求。本文在地基雷达中引入阵列电子扫描的工作模式，大幅度提高数据获取效率，推导了在方位向采用数字波束形成方法聚焦的处理过程。具体的，首先建立了阵列扫描的地基雷达成像几何，继而推导了应用于地基雷达实测数据成像处理的数字波束形成算法，形成了阵列扫描地基雷达的数据处理流程，最后，通过边坡实测数据的成像处理，验证了本文成像方法及处理流程的有效性，并通过强散射体的成像指标，分析了成像性能。

关键词：地基雷达, 阵列天线, 数字波束形成