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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117724057B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311610257.4，技术领域涉及：G01S7/40；该发明授权一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法是由徐大专;张玮彤;许欢;沈琳琳设计研发完成，并于2023-11-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法，包括：建立具有距离向和方位向两个维度的面目标数学模型；建立MIMO雷达单像素点的探测系统模型，得到某一天线的回波信号；并将接收到某一天线的回波信号写为矩阵形式；推广得到由多个像素点组成的面目标的回波信号；在接收端对回波信号进行距离向和方位向两步预处理；距离向采用基带信号对回波进行匹配滤波，得到离散形式的匹配滤波结果；用加权矢量进行方位向匹配滤波，得到二维观测数据矩阵；得到面目标的散射信息，散射信息量越大，表明成像效果越好。本发明将MIMO雷达中的散射信息定义为散射特性与匹配后观测数据之间的互信息，以散射信息作为性能指标更好的评价成像效果。

本发明授权一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法在权利要求书中公布了：1.一种基于散射信息的MIMO雷达成像评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将整个探测区域都作为雷达探测对象，通过对探测区域采样，建立具有距离向和方位向两个维度的面目标数学模型；S2：建立MIMO雷达单像素点的探测系统，通过单程时延，得到某一天线的回波信号；S3：定义雷达发射正交信号时延矢量，将S2中的回波信号写为矩阵形式；推广得到由多个像素点组成的面目标的回波信号；S4：在接收端对回波信号进行距离向和方位向匹配滤波：距离向用基带信号对回波进行匹配滤波，求出总的归一化时延，采用归一化距离，得到离散形式的匹配滤波结果；固定距离向参数，引入不同接收天线接收序列的矩阵表示形式，用接收天线的加权矢量进行方位向匹配滤波；S5：经过方位向匹配滤波，得到二维观测数据矩阵，观测数据矩阵由探测区域的散射系数矩阵和复高斯噪声矩阵组成；S6：根据散射系数矩阵和复高斯噪声矩阵的概率密度函数，得到经过匹配的观测数据的微分熵和给定散射系数的观测数据的条件微分熵；S7：根据互信息定义得到面目标散射信息；散射信息量越大，表明成像效果越好；所述步骤S1中面目标数学模型的建立方法为：把整个探测区域当作一个面目标，对探测区域进行采样，借用光学概念将采样点称为像素点；探测区域是有距离向和方位向的两维扇形面，通过采样将探测区域分解为距离向U个像素点，方位向V个像素点；采用极坐标建立面目标数学模型，阵列天线数为M；用u,v表示像素点坐标，u表示距离向，v表示方位向，u∈[1,U]，v∈[1,V]；像素点位置由目标与参考原点的距离rp和目标所在方向与坐标法线的夹角θ组成；设扇形探测区域距离参考原点最近处的距离为R，距离法线最近处的角度为Θ；距离向以基带信号带宽的倒数Δr＝1B作为采样间隔，方位向以Δβθ＝2πM作为采样间隔，保证各采样点间无干扰；距离rp、空间频率Δβθ和夹角θ的取值范围为：rp∈{R+u-1Δr|u＝1,2,...,U}βθ∈{βΘ+v-1Δβθ|v＝1,2,...,V}|θ∈{arcsin[2dsinΘλ+2v-1M]|v＝1,2,...,V}；所述步骤S2实现过程如下：采用极坐标系建立MIMO雷达单像素点探测系统，以第一根天线为原点，第u,v个像素点位置为rp,u,v,θu,v；第u,v个像素点与第q根天线之间的距离为： 其中，d为天线间的距离；将第u,v个像素点与第q根天线之间的距离进行近似，得到相应的第q根天线发射或者接收的单程时延： 其中，c代表电磁波的传播速度；第q根天线接收到的第u,v个像素点的回波信号的表达式为： 其中，m表示发射天线的序列号，q表示接收天线的序列号，α为目标复散射系数的幅度，为初始相位，fc为载波频率，ψmt表示第m根天线发射的基带信号，τrp,u,v,θu,v,m,q表示双程时间延迟，wqt表示均值为0、带宽为B2的噪声；经过下变频到基带，第q根天线接收到的第u,v个像素点的回波信号为： 所述步骤S3实现过程如下：雷达发射正交信号时延矢量为： 发送方向矢量为：aθu,v＝[1,expjπsinθu,v,…,expjπM-1sinθu,v]T将某一天线的回波信号写为矩阵形式： 则由多个像素点组成的面目标的回波信号具体为： 步骤S4所述距离向匹配滤波实现过程如下：用基带信号对回波进行匹配滤波后： 式中： 令： 当此项为对角线元素时i＝g，令： 则： 式中，B＝ΔfLZC；当此项非对角线元素时i≠g： 所以： 距离向匹配滤波结果为： 式中，Wqτ＝∫DHt,τwqtdt；以奈奎斯特采样速率B对匹配结果采样，时延归一化距离归一化ru,v＝2Brp,u,vc，得到离散形式的距离向匹配结果为： 根据复正弦信号的正交特性，令时的距离向匹配滤波的结果为： 步骤S4所述方位向匹配滤波实现过程如下：引入不同接收天线接收序列的矩阵表示形式： 式中，bθv＝[1,expjπsinθv,...,expjπM-1sinθv]T；用接收天线的加权矢量进行方位向匹配滤波后： 式中：由于： 令时的方位向匹配滤波的结果为： 所述步骤S5中二维观测数据矩阵为：Y'＝M2S'+W'式中：Y'＝[Y1,...,YV]，分量Yv＝[y1,v,y2,v,…,yU,v]T表示面目标第v列的U个像素点；S'为探测区域的散射系数矩阵；W'为复高斯噪声矩阵；矢量化后的观测数据向量为：Y＝M2S+W式中：S＝vecS'；W＝vecW'；所述步骤S6实现过程如下：散射系数矩阵S'服从矩阵变量复高斯分布，S'的概率密度函数为： 式中：∑和Ω为协方差矩阵；矢量化后S的概率密度函数为： 式中，表示两个矩阵的Kronecker积；复高斯噪声矩阵W'为复高斯随机过程矩阵，其每个元素都是互相独立的一维复高斯随机变量，W'的概率密度函数为： 式中，N0为每个复高斯随机变量的方差；经过匹配的观测数据的微分熵为：hY＝log[πeUV|RY|]式中：RY＝E[YYH]＝M4E[SSH]+E[WWH]＝M4Ψ+N0IUV给定散射系数的观测数据的条件微分熵为：hY|S＝hW＝log[πeUV|N0IUV|]；步骤S7所述面目标散射信息为：

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