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近年来,全球安全形势日趋恶劣,传统安检手段在该形势下有些力不从心。高分辨雷达凭借其安全、隐蔽、可靠的成像探测能力成为了安检领域的新手段、新趋势。特别是高分辨雷达的精细成像技术,利用大转角、多视角等方式获取具有目标丰富细节的精细图像,可大大降低后期图像解译难度,更适用于安检成像应用。但现有高分辨雷达精细成像系统造价昂贵、成像模式单一、检测目标数量有限,难以满足高通量人员密集区域快速安检筛查需求。基于此,本文针对高分辨雷达精细成像问题,分别从节省雷达资源开销、提升成像算法实时性及非合作成像模式等方面开展了研究,主要工作及贡献包括以下几个方面:1.针对电子扫描雷达精细成像系统天线资源开销庞大的问题,开展了十字交叉阵列的高分辨精细成像方法研究,设计了十字交叉阵列雷达成像系统模式,利用相互垂直的接收、发送线形阵列构建实孔径获取目标二维散射信息。同时,基于雷达系统成像几何模型提出了波数域快速成像算法及波数域近似误差矫正算法。前者利用波数域近似关系从距离公式中移除径向距离项,再利用二维快速逆傅里叶变换(Two-Dimensional Inverse Fast Fourier Transform,2D-IFFT)进行快速成像。后者利用分块矫正思路,在保证算法实时性的同时提升有效成像范围。2.针对机械扫描雷达精细成像系统成像模式及目标单一的问题,开展了多目标圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)精细成像方法研究,提出了基于场景分割的波数域成像算法。该算法利用多视角下目标一维距离向信息将多目标成像场景分割为多个单目标场景,并利用角度维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)代替卷积积分,提升算法效率。此外,针对场景分割后子场景快速成像问题,提出了子场景拓展极坐标格式算法(Extended Polar Format Algorithm,E-PFA)快速成像算法。该算法通过补偿子场景相位因子,重新推导了子场景波束域近似关系,建立了子场景波数域极坐标与直接坐标插值映射图谱,改进了PFA算法核函数,大大提升了PFA算法有效成像范围,使PFA算法面向目标所在任意区域均可实现高分辨快速精细成像。3.针对非合作模式下高分辨雷达精细成像问题,开展运动人体目标合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)精细成像原理研究,结合后向投影(Back Projection,BP)算法给出了三维运动目标SAR成像响应,分析了SAR成像结果中运动目标徙动、散焦、形变机理,并结合Boulic人体运动模型,分析了不同系统参数下运动人体成像响应变化,给出了运动人体非合作精细成像系统设计准则。同时,提出了运动人体主多普勒偏移粗矫正方法,该方法从短时间内回波的一维距离向变换中估计目标的整体运动速度,实现了多普勒频偏的粗矫正。4.针对非合作式成像结果中人体非刚性运动产生的频偏、散焦及形变问题,提出了基于误差相位补偿的SAR运动人体躯干精细成像算法。该算法将短时间内人体躯干运动假设为刚性运动,利用小孔径运动人体目标回波数据分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)结果的峰值信息进行躯干部位运动相位误差估计与补偿,并结合波数域近似映射关系图谱进行波数域重采样以减小平面波假设(Plane Wave Assumption,PWA)近似相位误差,再利用2D-IFFT进行快速成像。实现了非合作模式下运动人体躯干部位的高分辨精细成像。