100G-FMCW-MIMO雷达系统：3D图像重构技术

"面向3D图像重构的100G-FMCW-MIMO雷达技术" 本文主要介绍了基于100G赫兹频段的频率调制连续波（FMCW）多输入多输出（MIMO）雷达系统在3D图像重构中的应用。由Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics（IAF）的研究人员开发的这一雷达演示系统，旨在实现对远至150米距离的目标进行高分辨率的三维成像。 FMCW雷达是一种利用频率调制来获取目标距离信息的技术。在这种系统中，雷达发射出的信号频率随时间线性增加或减少，通过测量接收到的回波与发射信号之间的频率差，可以计算出目标的距离。这种技术的优势在于其高分辨率和低功耗特性。 在MIMO架构中，雷达系统使用多个发射和接收天线，这使得它能够在同一时间获取多个角度的信息，从而极大地提高了雷达系统的空间分辨率和数据率。本论文中提到的二维稀疏阵列设计，是通过模拟优化得到的，旨在在保持较低硬件复杂度的同时，提高雷达的探测能力，使其能够对150米范围内的目标进行精确成像。 为了在交叉范围方向（即垂直于雷达波束的方向）获取信息，论文中提到了采用反向传播算法。这种算法通过对回波信号进行处理，重建目标的位置和形状，从而实现3D图像的重构。反向传播算法的工作原理是模拟信号从目标反射到雷达接收器的过程，逆向推算出目标的属性。 在实验部分，作者展示了初步的测量结果，并详细解释了校准过程。校准对于确保雷达系统准确无误地解析目标信息至关重要，它涉及到调整硬件参数，以消除系统误差并提高测量精度。 关键词包括：MIMO，FMCW雷达，阵列处理，雷达系统，毫米波成像，W波段雷达。 这篇论文深入探讨了一种先进的雷达技术，该技术结合了FMCW和MIMO的优点，旨在实现高分辨率的3D成像，这对于安全监控、自动驾驶、无人机导航以及其他需要远距离精确目标识别的应用具有重要意义。同时，通过反向传播算法和精心设计的稀疏阵列，系统能够在保持高效能的同时，降低了硬件需求，展现了雷达技术在毫米波频段的广阔应用前景。