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申请/专利权人：苏州理工雷科传感技术有限公司

摘要：本发明涉及一种MIMO二维高分辨雷达桥梁振动频率及幅度测量方法，属于桥梁监测技术领域。本发明的方法为动力特性分析提供支撑，通过方位向、距离向信息能够重建桥梁在空间的各个位置，并且能够获得各个位置的振动信息，因此可以用于桥梁动力特性分析，本发明的方法能够实现空间滤波，实孔径雷达通过传统的相参积累技术达到提升信噪比的目的。而本发明不仅可以通过相参积累技术提升信噪比，还增加了空域滤波技术有效地滤除噪声。而噪声的滤除不仅解决了非振动区域噪声造成伪振动点而引起误判的影响，还解决了振动区域噪声导致参数提取精度下降的影响。

主权项：1.一种MIMO二维高分辨雷达桥梁振动频率及幅度测量方法，其特征在于步骤包括：第一步，将MIMO雷达放置能照射到整个桥体的位置，MIMO雷达包括Nt个发射天线与Nr个接收天线；第二步，MIMO雷达发射信号，得到N×M维回波数据矩阵Y，每个发射周期的时域采样点数为M个；MIMO雷达的收发通道个数N＝Nr×Nt；第三步，对第二步得到的N×M维回波数据矩阵Y进行加窗运算和快速傅里叶变换，得到矩阵Y1_fft；第四步，对第三步得到的矩阵Y1_fft进行SAR成像，得到一幅SAR图像，得到的SAR图像的模型为： 其中，Sxyf，n代表坐标系位置x，y处的回波信号，x，y代表坐标系坐标，f代表距离向频点，n＝1，2，3...，N，Nr代表接收天线总数，r＝1，2，3...，Nr，Nt代表发射天线总数，t＝1，2，3...，Nt，Art代表天线组合r，t的回波能量，Tp为调制周期，f′代表目标回波频率，j代表虚数单位，λ代表波长，Rv代表振动散射体振动平衡位置与雷达的径向距离，Av代表振动幅度，fv是振动频率，Rss代表静止散射体的径向回波距离，n0代表噪声；第五步，重复l次第二步-第四步，得到l幅SAR图像；第六步，去除第五步得到的l幅SAR图像中的噪声n0；第七步，对第六步得到的去除噪声n0后SAR图像的模型进行静态杂波抑制，获得振动目标的位置；第八步，提取第六步生成的l幅SAR图像中位置O处的回波信号数据组成观测数据S′xyf，h，位置O的坐标为第七步中获得的振动目标位置的任一点的坐标；观测数据S′xyf，h的表达式为： 第九步，取观测数据S′xyf，h的相位，相位的表达式为： 其中，h＝K*n，K为图像序号，n＝1，2，3...，N，λ代表波长，Rv代表振动散射体振动平衡位置与雷达的径向距离，Av代表振动幅度，fv是振动频率，Tp为调制周期；第十步，对相位进行快速傅里叶变换得到振动目标坐标位置处的振动频率fv；第十一步，将第十步得到的振动频率fv带入到第九步的公式6中，进行最小二乘运算，得到振动目标坐标位置处的振幅Av。

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