Reducering av väggretur vid penetrerande radarmätning

Rapporten beskriver det arbete som bedrivits inom projektet "Radar för stridsfältsövervakning", med syfte att studera möjligheter att kompensera för väggens inverkan vid avbildande radarmätningar genom vägg. De mål som här avses är stationära, och då kan man inte använda sig av högkänslig dopplerteknik. Man vill skapa bättre avbildningar av bakomliggande objekt, särskilt nära väggen, och därmed erhålla förbättrade detektionsprestanda. En inledande litteraturstudie har gett impulser till att testa någon metod på mätdata. Två signalbehandlingsmetoder har valts ut, diametralt motsatta i fråga om hur enkla de är att implementera och deras krav på kännedom om väggegenskaperna. Metoderna har tillämpats på FOI-data från ISAR-mätningar (Invers Syntetisk Apertur-Radar) mellan 6 och 11 GHz av en "friggebod" på vridbord. Den första metoden består av applicering av ett filter på den starka radarreturen från själva väggen. Filtret justeras in noggrant i avstånd över returen och nollar ut denna i rådata före ISAR-bildalstringen. Resultatet är att ett objekt direkt bakom väggen framträder med bättre kontrast i ISAR-bilderna, vilket ger bättre detekterbarhet av objektet. Samma metod är tillämpbar i SAR-fallet (Syntetisk Apertur-Radar). I den andra metoden modellerar man väggen som en yta med lätt, homogen skrovlighet, för vilken det existerar en teori för beräkning av radarreturen. Metoden kräver att man känner väggens spridande egenskaper, som beror på material och dimensioner, vilka måste mätas upp eller ansättas utifrån annan förkunskap. Väggreduceringen består i att väggens beräknade radarretur subtraheras koherent (med fas) från den uppmätta, även här före ISAR-bildalstringen. Appliceringen av denna metod har inte gett något användbart resultat. Någon slutgiltig bedömning kan dock inte göras eftersom modelleringsarbetet kan föras längre. Detta har inte kunnat åstadkommas inom ramen för detta arbete, huvudsakligen därför att simuleringarna krävt långa datorkörningar. Metodens tillämpbarhet i verkliga fall kan alltså ifrågasättas, med tanke på den noggranna kännedom eller uppskattning av väggparametrarna som krävs. Litteratursökningen har förutom SAR/ISAR-fallen gett en bredare vy av väggreduktionsmetoder. Intressanta metoder som identifierats innefattar spatial filtrering, speciella fokuseringsalgoritmer samt signalbehandlingsmetoder som klassificerar objekt i radarscenen (vägg etc.), med eller utan förkunskap om väggen. Även olika mätmetodik har föreslagits, t.ex. med multipla gruppantennsystem eller med variering av mätavståndet. Metoderna har inte testats på våra FOI-data. Nämnas bör också en välkänd metod vid radarmätningar i allmänhet, nämligen bakgrundssubtraktion, som kräver att man har möjlighet att uppmäta målområdet utan målobjekt.