深度学习(DL)在语音识别、图像物体识别上取得了卓越的成效, 深度学习代替传统处理技术, 成为了研究该领域的主要处理方法。在雷达领域, 深度学习用于雷达目标识别和分类, 也取得了很好的效果, 进而, 人们试图将深度学习用于雷达成像。本文根据近几年所公开的文献资料, 按照雷达成像的特点, 分类介绍深度学习用于雷达成像的研究进展; 之后, 对深度学习用于雷达成像的可行性、样本选取、泛化以及成像质量的评价等开放性问题提出了作者的设想, 并对深度学习用于雷达成像进行了展望。

基于逆合成孔径雷达(ISAR)图像序列的卫星目标姿态估计是一项具有重大意义且富有挑战性的任务。现有的估计方法通常是基于图像中关键角点或线性部件的提取, 较难满足实时需求, 且都未能充分利用目标成像特性先验。本文提出一种基于成像特性与回归网络的卫星目标姿态估计方法: 提前确定各种姿态下的卫星目标成像特性, 并作为后续数据集标注的理论基础; 区别于传统的分类问题, 建立一种适用于姿态估计的回归网络与估计框架。采用毫米波频段的电测仿真计算数据对所提方法进行验证, 结果表明, 单张图像中估计的平均姿态误差可以控制在3.5 °以内。

直升机旋翼微动形成的微多普勒特征对于战场环境下直升机目标探测识别具有重要意义, 掌握直升机旋翼的微动特性是雷达目标辨识的前提。太赫兹雷达波长短, 多普勒效应显著, 迫切需要掌握太赫兹频段旋翼目标微动特性。首先对偶数叶片和奇数叶片的螺旋桨目标进行建模, 分别使用微波波段(3 GHz)与太赫兹波段(120 GHz,220 GHz)雷达对目标进行仿真分析, 并从目标的回波信号特征出发提取多普勒频移信息, 利用短时傅里叶变换进行时频分析, 对比分析目标与雷达参数对其多普勒效应的影响及调制关系。仿真结果表明: 在转速、视角以及直升机叶片长度均相同的情况下, 太赫兹频段下的微多普勒效应比微波频段显著增强, 多普勒曲线也更加清晰, 叶片细节更加丰富。应用太赫兹雷达提取微多普勒信息能够为直升机目标识别提供重要特征。

本文提出了一种一端固定的双站SAR（OS-BiSAR）体制下基于距离补偿的毫米波快速成像算法。在图像重构过程中，该算法通过保留回波模型中的幅度衰减因子来补偿信号传播衰减，并根据目标回波方程特性对接收阵列维执行了卷积操作，最后通过快速傅里叶变换（FFT）以及相干累加等步骤求解出最终目标图像。仿真分析和实验结果表明，与OS-BiSAR体制下基于距离补偿的距离徙动算法（RMA）相比，所提算法不仅可以保证图像重构效率，还能更显著地降低信号沿空间路径的传播损耗对成像质量带来的影响。

在激光雷达的水下应用中，由于水体对光的吸收和散射作用使得激光在水下的传输复杂多变，尤其是后向散射所造成的噪声会降低目标对比度甚至淹没目标回波，导致水下激光回波检测面临挑战。副载波调制技术可以有效地改善激光雷达系统水下探测性能，提高目标回波信号的信噪比。基于Monte Carlo方法提出了改进的副载波调制脉冲激光雷达水下传输模型，研究了海水衰减系数和通频带等因素对于系统性能的影响。仿真结果表明：相比于传统激光雷达，水体环境参数、滤波过程中的通频带选择对于系统水下探测性能影响较大；副载波调制技术可以提高目标回波信噪比和测量精度，有效改善系统性能。

太赫兹频段下目标散射特性计算需考虑目标表面的粗糙特性和目标材料参数。在对粗糙目标几何建模时, 通常的精细面元剖分建模方法使得散射计算问题难以求解。提出确定性建模与统计性建模相结合的粗糙目标几何建模方法, 并且基于全波法提出了一种太赫兹频段可计算任意材料、任意粗糙凸体目标散射场的计算方法。通过与通用电磁计算软件计算结果的比较验证了该方法的准确性。

太赫兹孔径编码成像借鉴了光学孔径编码成像和微波关联成像的基本原理, 通过反射式天线等技术改变目标区域太赫兹波等效空间幅相分布来实现高分辨成像, 具有高帧率、高分辨、前视凝视等诸多优势, 是太赫兹雷达的重要发展趋势之一.介绍了太赫兹孔径编码成像提出的背景, 系统阐述了其原理、现状、实现方式、关键问题, 指出了其在末制导、安检反恐等领域广阔的应用前景, 以期为推动太赫兹孔径编码成像和新体制太赫兹雷达研究提供一定的借鉴.

太赫兹频段下细微结构导体表面会对电磁散射回波的幅度、相位等产生影响。为分析这一影响，以理想导电体下尺寸可与波长比拟的周期网状结构、击芯铆钉阵列结构为例，研究了不同俯仰角电磁散射在雷达图像中的表现规律。利用卷积逆投影算法，对多角度、多频点的单站散射场回波数据进行成像。从仿真结果可以看出，不同细微结构散射特性存在明显差异。利用距离像分析方法，对不同细微结构成像结果的成因进行了分析，得出图像的不同特征可由相干相消、相干增强与虚影效应 3种机理进行解释，表明太赫兹波对细微结构具有独特的刻画能力。

介绍了一种基于稀疏MIMO (Multiple Input and Multiple Output)阵列的340 GHz三维成像系统.系统采用水平放置的4发16收稀疏MIMO阵列配合垂直维的聚束扫描实现方位维的高分辨成像, 每个发射通道的波形为16GHz带宽的线性调频连续波信号, 通过脉冲压缩实现距离维的高分辨.测试结果表明, 在4 m的探测距离(光程)上, 成像系统方位向、垂直向和距离向的分辨率分别达到14 mm、10 mm和12 mm, 通过对人体隐藏枪支的三维成像实验验证了系统对人体携带危险品的探测能力.