穿墙雷达目标成像是室内复杂环境感知的关键,超宽带雷达因为其具有的高距离分辨率、强穿透能力,强干扰能力,在许多军事、执法等领域得到广泛应用。由于室内环境中目标的存在,雷达接收天线接收到的回波信号中除包含目标回波外,还包含着目标与墙体相互作用所产生的多径回波,存在多径分量,最终导致穿墙雷达目标成像中出现多径幻影,降低了目标成像的信噪比。在传统的穿墙雷达成像及信号预处理中,多径分量被视为杂波分量或干扰,并提出了一系列方法抑制该分量。本文利用时域超宽带穿墙雷达提供的多径信号去相关能力,深入理解多径分量为目标提供不同观测视角的内在机理,将传统的多径抑制向利用多径提供的虚拟多视角转变,开展基于电波传播机理的虚拟多视角成像方法研究。具体为:首先,采用后向投影(Back Projection,BP)成像算法对室内复杂场景目标进行成像,通过分析室内多径模型,在考虑多径分量的修正穿墙雷达回波模型基础上采用快速墙体补偿的算法实现对目标的单视角成像。成像后的目标图像由于多径分量的存在,会产生多径幻影。其次,研究如何在成像后图像中识别和定位目标和多径幻影的位置信息,对于给定的室内场景参数信息,BP成像图像中幻影的位置是相对固定的,因此可通过分别选取两个不同的天线的位置矢量作为圆心,利用双圆幻影定位的方法确定幻影的位置信息。最后,在识别与定位多径幻影的基础上,深入理解修正Green函数与波束形成算法的内在联系,研究基于高斯加权函数、修正格林函数、指数加权函数的多径关联/图像掩模矩阵的设计,在抑制多径分量的同时,将多径分量关联到对应的目标位置,达到或逼近真实多视角融合成像方法的性能,从而提高图像的分辨率及目标位置处的信杂比,最终达到解耦目标与墙体相互作用效应。