НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o300.pdf (875.77Кб)

УДК 621.396.96

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

К настоящему времени выполнено и опубликовано значительное число научных работ, посвященных общим принципам функционирования и теории построения радиоголографических изображений объектов на основе нового метода мультистатических радиоголограмм (МРГ).
В отличие от метода восстановления изображений с помощью классической радио-голографии (КРГ) для получения МРГ возможно использование разреженной АР, состоящей из раздельных и распределенных по АР передающих и приемных элементов. Пространственные отсчеты дифрагированного на объекте электромагнитного поля при методе МРГ получают для всех возможных бистатических пар «передающий элемент – приемный элемент». При этом количество независимых отсчетов поля равно произведению числа передающих элементов на число приемных элементов и может примерно равняться числу отсчетов поля в методе КРГ. Дополнительное улучшение качества РИ для трехмерных объектов в методах КРГ и МРГ достигается за счет применения многочастотного излучения.
Традиционными алгоритмами фокусировки в методе КРГ являются алгоритмы двумерного быстрого преобразования Фурье (БПФ), в то время как для фокусировки МРГ ввиду неэквидистантности по пространству бистатических отсчетов поля до настоящего времени использовался только метод обратных проекций. Метод обратных проекций требует больших затрат машинного времени. Однако метод обратных проекций может быть сведен к форме двумерного неэквидистантного БПФ (НБПФ). Согласно имеющимся в зарубежных изданиях данным вычислительная эффективность НБПФ близка к эффективности классического БПФ на эквидистантной сетке отсчетов. В работе для конкретной конфигурации и параметров системы регистрации МРГ приведен пример фокусировки многочастотной МРГ и получения РИ на основе алгоритмов обратных проекций и НБПФ для трехмерного модельного многоточечного объекта.

1. Крайний В.И., Семёнов А.Н., Чапурский В.В. Фокусировка одночастотных мультистатических радиоголограмм методом неэквидистантного быстрого преобразования Фурье // VIII Всероссийская научно-техническая конференция «Радиолокация и радиосвязь» (Россия, Москва, 24-26 ноября 2014 г.): тр. Москва, 2014. С. 77-81.
2. Чапурский В.В. Мультистатическая радиоголография // 4-ая Международная конференция «Акустооптические и радиолокационные методы измерений и обработки информации» ARMIMP-2011 ( Р оссия , Суздаль, 20-22 сентябрь 2011 г.): тр. Суздаль, 2011. С. 99-102.
3. Чапурский В.В. Получение радиоголографических изображений объектов на основе разреженных антенных решеток типа MIMO с одночастотным и многочастотным излучением // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2011. № 4. С . 72-91.
4. Чапурский В.В. Синтезирование радиоизображений объектов с помощью линейной антенной решетки типа MIMO // Инженерный журнал: наука и инновации. 2012. № 8. DOI: 10.18698/2308-6033-2012-8-323
5. Разевиг В.В., Бугаев А.С., Чапурский В.В. Сравнительный анализ фокусировки классических и мультистатических радиоголограмм // Радиотехника. 2013. № 8. С. 8-17.
6. Зверев В.А. Радиооптика. М.: Советское радио, 1975. 304 с.
7. Sheen D.M., McMakin D.L., Hall T.E. Three-Dimentional Millimeter-Wave Imaging for Conceald Weapon Detection // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2001. Vol . 49, no . 9. P . 1581-1592. DOI : 10.1109/22.942570
8. Курикша А.А. Алгоритм обратной проекции в задачах восстановления пространственного распределения источников волн // Радиотехника и электроника. 2002. Т. 47, № 12. С. 1484-1489.
9. Курикша А.А. Быстрые алгоритмы для оценки пространственного распределения источников сигналов // 3-я Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и её применение» ( DSPA -2000): докл. Т. 1. Режим доступа:http://www.autex.spb.ru/dspa/dspa2000/part1.htm (дата обращения 01.10.2015) .
10. Dutt A., Rokhlin V. Fast Fourier transform for nonequispaced data // SIAM Journal on Scientific Computing. 1993. Vol. 14, iss. 6. P. 1368-1393. DOI: 10.1137/0914081
11. He Xuezhi , Xu Hao, Liu Changchang, Wang Dongjin, Chen Weidong. A New Approach to Distributed Passive Radar Imaging by 2-D NUFFT // 2010 IEEE 10th International Conference on Signal Processing (ICSP). IEEE Publ., 2010. P. 2067-2070. DOI:10.1109/ICOSP.2010.5655727
12. Leslie Greengard, June-Yub Lee. Accelerating the Nonuniform Fast Fourier Transform // SIAM Review. 2004. Vol. 46, no. 3. P. 443-453. DOI: 10.1137/S003614450343200X
13. Ferrara M. NUFFT, NFFT, USFFT. 2009 // Matlab Central : website . Режим доступа:http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/25135-nufft--nfft--usfft (дата обращения 30.04.2015).