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发射低频段的对墙壁等非金属障碍物有很好穿透能力的电磁波,超宽带穿墙成像雷达有着广阔的发展前景,在反恐、救援、安检等军事与民用领域具有重要的应用价值。基于多输入多输出(Multiple-Input Multiple Output,MIMO)阵列的超宽带雷达系统能够提供高分辨率的雷达图像,有利于后续的检测、跟踪等工作,并且具有高实时性、低成本等优点。考虑穿墙雷达系统的便携性,并为了节约成本,MIMO阵列通常采用稀疏阵,天线数量不多,间距大于波长。因此栅瓣将不可避免地出现,引起虚假像,降低成像质量。因此本文主要研究稀疏阵列所引起的栅瓣抑制问题。研究了单程阵列的方向图,从波形上分析了栅瓣的成因,指出均匀且等幅加权单程阵列的方位向分辨率较高且栅瓣水平较低。由于雷达用双程阵列成像,接着研究了双程阵列,引出等效阵列的概念,它是将双程阵列转化为单程阵列的重要工具。不同的双程阵列具有不同的单程等效阵列,栅瓣水平也不同。因此通过阵列配置,设计阵元的权重及位置,可以降低栅瓣水平,抑制栅瓣。而在成像角度,介绍了步进频信号的BP成像算法,指出各通道所成的像在主瓣与栅瓣处有不同的特点,为成像中的栅瓣抑制奠定基础。研究了三种阵列的配置方法,达到了较低的栅瓣水平。首先研究了收发分置MIMO阵列的配置问题,可以根据需要的栅瓣水平及分辨率设计阵列。然后研究了收发共置MIMO阵列,对天线数为4和大于4的情况分别提出一种性能优越的配置方法,并对后面一种方法做了改进,提高了阵列的效率。最后研究了二维阵列,分别提出了单程和双程阵列配置方法,比已有方法的栅瓣更低。接着在成像域研究抑制栅瓣的方法。介绍了相干因子(Coherence Factor,CF)与相位相干因子(Phase Coherence Factor,PCF),说明它们能够抑制方位向栅瓣而非距离向旁瓣。因而提出CF与PCF结合双切趾(Dual Apodization,DA)的方法,可以同时抑制方位向栅瓣与距离向旁瓣。为进一步抑制栅瓣,提出利用步进频信号子频段的CF与PCF的改进方法,比CF与PCF抑制栅瓣的能力更强,且能抑制距离向旁瓣。最后研究利用子孔径的栅瓣抑制方法,介绍了孔径差分方法和互相关方法,分析了这两种方法抑制栅瓣的优缺点,并提出了互相关加权孔径差分的方法,能够大幅抑制栅瓣。这些方法已成功应用于穿墙雷达成像,切实能够抑制栅瓣,提高成像质量。