全文总字数：3085字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

近年来，全球各地地质灾害，恐怖事件发生率呈明显的上升趋势，为了获得墙壁，碎石以及种种障碍物后面，未知场景内部复杂情况的情报，以达到及时的救援目的，人们急需一种可以对障碍物后面的目标进行非入侵式的探索追踪的探测设备。这就是超宽带穿墙雷达，它是一种可以穿透非金属障碍物，并对障碍物后面的静止或者运动的目标进行探测、跟踪以及定位的装置。超宽带穿墙雷达在灾害救援，恐怖袭击的人质营救，重要人物的保护等军事，政治，商业和医疗等领域都有非常普遍的应用。应用者可以通过适当使用设备，大致判断障碍物后方人或者物体的位置信息，并且获取目标的数量，位置，距离等重要信息，从而大大减小救援的难度。通常理想的穿墙雷达应该具备便于携带的特性，在各种环境因素的影响下，能够提供有效准确的实时情报数据是考验该设备的主要难题。另外，信号在穿过墙体之后会造成传播路径的改变，信号强度的衰减和噪声的出现，所以穿墙雷达应该发射出良好的穿透墙体能力的信号。

一般情况下，穿墙雷达与需要被探测的对象被墙体等障碍物分隔成两个空间，障碍物阻拦了可见光，红外线和超声波等高频电磁波的传播。所以就引发了两个棘手的问题：一个是在对于信号的选择上，在穿过障碍物后，除去部分已经被衰减的，该信号仍然具有可识别性；第二是在噪声的干扰下，仍然能靠一系列算法求得所需目标的位置。目前，我们所使用的穿墙信号基本上为单频连续波、线性调制连续波和步进频信号等，然而连续波对雷达的性能有着很高的要求。此外，由于放射线良好的穿透和成像的能力，在医学中得到了广泛应用，但其距离短，有伤害性和庞大的体积的弊端是达不到要求的。

目前，结合电磁波的基本理论，高频信号具有较高的分辨率，低频信号具有较强的穿透力。于是，超宽带信号结合了两者的优点，同时兼具了高分辨率和强穿透力的特性。经过各位研究人士的实验研究，发现超宽带信号更适合应用于穿墙雷达。使用超宽带信号的穿墙雷达能够得到更加精确的目标信息，从而减小了工作难度，提高了工作效率。

2. 研究的基本内容

首先通过传统的穿墙雷达的弊端，引出超宽带信号的应用。随后对超宽带信号和穿墙雷达进行系统的描述，包括工作原理，基本概念，研究现状等等。然后引出主要研究内容，即运用三边定位法和合成孔径成像法，运用模拟超宽带信号进行穿墙雷达的目标成像。并完成这两种成像方法的优劣对比。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：充分利用网络资源和图书馆的文献，以获得所作研究的基本理论知识。在研究过程中遇到的问题，积极和导师沟通，在导师的协助下，理论联系实际，在规定日期之前，完成研究目标。

第一阶段：3月1号~3月15号，收集了解穿墙雷达的概念，工作原理，研究意义和国内外的研究现状，以及超宽带信号的概念，特点和仿真。

第二阶段：3月16号~3月31号，结合国内外研究资料，收集穿墙雷达的工作原理，信号处理模型的构造，穿墙雷达的特点，超宽带穿墙雷达的工作原理，优缺点和实际应用。

4. 参考文献

【1】 bassem r.mahafza,atef.elsherbeni matlab simulations for radar systems design[z].北京:电子工业出版社，2016；【2】 james d.taylor.ultra-wideband radar technology[m].usa:crc press llc ,boca reton，2001；【3】 taylor jd. introduction to ultra-wideband radar system [m].crc press.1995.

【4】张志涌，杨祖樱.matlab教程【m】.北京：北京航空航天大学出版社，2015；

【5】james d.taylor.超宽带雷达应用与设计【m】.北京：电子工业出版社，2017；