CN114966675B - 一种基于距离补偿的mimo阵列快速成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，本方法基于透镜成像原理，对MIMO阵列接收到的回波信号进行等效阵列合成，对合成的等效阵列信号进行距离走动校正和目标距离信息提取，根据目标距离信息计算距离补偿系数和等效阵列相位加权系数，然后对距离走动校正后的等效阵列信号进行幅度及相位复加权处理，对复加权处理后的阵列信号进行快速成像运算，最后对成像结果进行坐标变换。本方法能够实现MIMO阵列自聚焦三维成像，并具有成像速度快、硬件成本低等优点，可广泛应用于光学成像、微波成像、雷达探测、声呐、超声成像以及声、光、电、磁等为媒介的安防检测、目标探测、成像识别和无线通信领域。

Description

一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法

技术领域

本发明涉及光学成像、微波成像、雷达探测、声呐、超声成像以及基于声、光、电、磁等媒介的安防检测、目标探测、成像识别、无线通信技术领域，具体涉及一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法及其在上述各领域中的应用。

背景技术

实孔径阵列用于成像虽然速度快、效率高，但硬件结构复杂、成本高，采用MIMO技术，结合稀疏阵列技术，用极少的阵列单元即可实现较大孔径阵列的探测效果。现有的MIMO阵列成像技术中，等效阵列计算方法采用等效相位中心近似原理，但该方法较为复杂，对MIMO布阵有较多限制，并且需要进行阵列信号补偿和修正，因此在实际应用场景中，MIMO阵列成像时更多使用的是数字波束合成技术(Digital Beam Forming，DBF)和微波全息成像技术，然而，上述技术也各有其不足之处，DBF技术对硬件运算资源要求较高，并且不适用于近距离成像，而微波全息成像技术则不适用于远距离成像，并且算法运算量较大。

因此，需要开发一种新型高效的MIMO阵列成像技术，该技术采用更简洁的算法进行成像，进而充分利用有限的硬件运算资源，实现更高效的成像探测。

发明内容

为了解决MIMO阵列快速成像难题，本发明提供了一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法。

如附图1所示，建立MIMO阵列成像系统坐标系，其中：P为目标，Q为目标的像，MIMO阵列位于z＝0的平面上，符号●表示发射天线单元，符号×表示接收天线单元。

信号从发射单元到目标的传播相移以及信号从目标到接收单元的传播相移分别为：

其中，φ_t为发射单元到目标的传播相移，φ_r为目标到接收单元的传播相移，(x₀，y)为发射单元坐标，(x，y₀)为接收单元坐标，(ζ，ξ)为目标坐标，为波数，λ为波长，U为物距，即目标到阵列平面的距离。

在傍轴条件下(即物距U远大于阵列孔径以及目标偏离法线方向的距离)，将上式展开为泰勒级数并忽略高次项，可得出传播相移的简化近似公式为：

在上式中，忽略对聚焦成像无影响的分量，取对聚焦成像有帮助的坐标相关的变化项：

则信号从发射单元发出经目标反射后被接收单元接收，其传播总相移为：

令：

考察上式，由传播相移推导过程可知，其中φ_t′对应着从坐标为(x₀，y₀)的阵列单元到目标的传播相移，φ_r′对应着从目标到坐标为(x，y)的阵列单元的传播相移。因而，上述一组发射——接收组合，与坐标为(x₀，y₀)的发射单元、坐标为(x，y)的接收单元组合是等效的。由此可获得MIMO稀疏阵列等效阵列合成方案：

{T(x₀,y),R(x,y₀)}→{T(x₀,y₀),R(x,y)}；

其中，符号T代表发射单元，符号R代表接收单元。

在上述推导过程中，泰勒级数展开并忽略高次项的近似处理给上述等效阵列合成方法带来了误差，特别是随着物距的变化以及目标偏离法线方向距离的变化，近似误差具有较大的变化，我们的研究表明，可以通过距离补偿的方法减小这种近似误差，即用补偿后的物距代替真实物距：

U′＝γU；

其中，γ为距离补偿系数，该值可通过实验方法获得。

进而可获得聚焦相位加权系数为：

在上述认识的基础上，本发明提供了一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，包括以下步骤：

S1：获取MIMO阵列回波数据；

S2：对MIMO阵列进行等效阵列合成；

S3：对等效阵列的阵列信号进行距离走动校正；

S4：提取目标距离信息并计算距离补偿系数；

S5：对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理；

S6：对复加权处理后的阵列信号进行快速成像处理；

S7：对快速成像结果进行坐标变换获得像场分布。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S1中所述获取MIMO阵列回波数据，包括：

阵列发射单元依次发射探测信号，阵列接收单元依次接收与发射单元相对应的目标回波信号；

对阵列接收单元接收到的目标回波信号进行放大、变频、滤波、匹配滤波和AD变换，进而获得包含I/Q双通道信息的数字复信号。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S2中所述对MIMO阵列进行等效阵列合成，包括：

采用等效阵列合成算法，对MIMO阵列信号进行变换和处理，以获得与其等效的合成孔径阵列的信号分布，阵列信号变换处理时，将每一组发射——接收对应的信号等效到合成孔径阵列的相应单元位置处，其对应关系如下：

{T(x₀,y),R(x,y₀)}→{T(x₀,y₀),R(x,y)}；

其中，符号T代表发射单元，符号R代表接收单元，(x₀,y)为发射单元的坐标，(x,y₀)为接收单元的坐标，将上述发射——接收单元的回波数据放置到等效阵列单元坐标为(x,y)的信号位置。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S3中所述对等效阵列的阵列信号进行距离走动校正是指采用频域方法，对目标和探测器之间距离变化所引起的不同回波延时进行校正，使目标回波包络中心对齐，具体包括：

当探测信号为线性调频信号或步进调频信号时，采用频域方法进行距离走动校正：首先对等效阵列的阵列单元信号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，对快速傅里叶变换后的信号进行包络检波，并计算不同通道信号的回波延迟，然后对不同通道的信号进行延迟处理及校正，以等效阵列中心单元信号为基准，使快速傅里叶变换串行输出的信号包络时延对齐。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S4中所述提取目标距离信息并计算距离补偿系数，包括：

根据等效阵列中心单元的目标回波信息，计算目标到等效阵列中心的距离值，然后根据该距离值计算其对应的距离补偿系数。

进一步地，上述基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法中所述提取目标距离信息并计算距离补偿系数包括：

对等效阵列中心单元信号的包络检波结果进行恒虚警目标检测，根据发射信号参数确定快速傅里叶变换结果的最大频偏及其对应的目标距离，检测目标出现的位置，进而求出目标的斜距，其计算公式为：

其中，R为目标斜距，f为目标位置对应的频率，f_s为最大频偏，R_max为最大频偏对应的目标斜距；

得到目标斜距R后，通过查表法获得其对应的距离补偿系数。距离补偿系数表可利用现有表，也可根据应用需要通过常规实验方式获得，并预先存储到成像设备中。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S5中所述对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理，其计算公式为：

其中，s₁为距离走动校正后的等效阵列信号，s₂为复加权处理后的阵列信号，A为阵列单元幅度加权系数，φ_F为自聚焦相位加权系数，φ_s为扫描相位加权系数，j为虚数单位，e为欧拉常数。

进一步地，上述基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法中：

采用幅度加权方法，以改善成像底噪，所述幅度加权方法包括但不限于均匀分布、余弦加权、汉明窗、Taylor分布、切比雪夫分布及混合加权方法；

采用自聚焦相位加权方法，以实现阵列信号的自聚焦成像，自聚焦相位加权系数φ_F根据下式确定：

其中，为波数，π为圆周率，λ为波长，(x，y)为等效阵列单元坐标，R为目标斜距，γ为距离补偿系数，η_x、η_y分别为x方向、y方向的扫描属性参数，若某一成像扫描方向的阵列单元同时发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为1，若某一成像扫描方向的阵列单元依次发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为2；

采用扫描相位加权方法，改变成像系统的中心视角方向以便观测特定角度的目标，扫描相位加权系数φ_S根据下式确定：

φ_S＝mη_xkΔ_xsinθ_x0+nη_ykΔ_ysinθ_y0；

其中，m、n分别为阵列单元x方向与y方向的序号，Δ_x、Δ_y分别为x方向与y方向的阵列单元间距，θ_x0、θ_y0分别为中心视角方向对应的方位角和俯仰角，符号sin表示正弦函数；

当不改变默认的中心视角方向时，取φ_S＝0。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S6中所述对复加权处理后的阵列信号进行快速成像处理，快速成像处理的计算公式为：

其中，p(ω_x,ω_y)为谱域像，ω_x、ω_y分别为x方向、y方向的谱域坐标，s₃为复加权处理后的阵列信号，符号表示高效并行算法函数，所述高效并行算法包括但不限于一维或二维FFT、IFFT、非均匀FFT、稀疏FFT方法。

对于二维阵列，采用二维快速算法进行处理，对于一维阵列，则采用一维快速算法进行处理。

上述计算结果对应的ω_x、ω_y取值范围为：ω_x∈[0,2π]、ω_y∈[0,2π]，进行fftshift运算后将ω_x、ω_x取值范围变换为：ω_x∈[-π,π]、ω_y∈[-π,π]：

p(ω_x,ω_y)＝fftshift[p(ω_x,ω_y)]。

进一步地，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法S7中所述对快速成像结果进行坐标变换获得像场分布，包括：

对高效并行算法获得的谱域像，进行坐标变换，将像场谱域坐标转换为角度坐标，其中：

对于IFFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

对于FFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

其中，θ_x、θ_y分别为方位角坐标和俯仰角坐标，符号sin^-1表示反正弦函数。

对于一维阵列，则仅对一维线阵方向的坐标进行转换即可。

此外，本发明还涉及上述基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法在光学成像、微波成像、雷达探测、声呐、超声成像以及基于声、光、电、磁等媒介的安防检测、目标探测、成像识别、无线通信领域中的应用。

综上，本发明方法解决了MIMO阵列快速成像难题，具有良好的应用前景，可广泛应用于以声、光、电、磁等为媒介的安防检测、目标探测及无线通信领域。当探测媒介为电磁波时，本技术适用于微波成像、雷达探测、无线通信、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达；当探测媒介为声波、超声波时，本技术适用于声呐、超声成像、合成孔径声呐；当探测媒介为光时，本技术适用于光学成像、合成孔径光学成像等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，以下附图仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为MIMO阵列成像系统坐标系示意图。

图2为本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法的方法流程图。

图3为一种十字形MIMO稀疏阵列示意图。

图4为本发明快速成像方法成像结果图，其中：左图为目标模型，右图为成像结果。

图5为本发明快速成像方法距离补偿前后的成像结果对比图，其中：左图为未进行距离补偿的成像结果，右图为距离补偿后的成像结果。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

同时，应理解，本发明的保护范围并不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例1：一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法(参见附图1-2)，本方法包括下述步骤：

S1：获取MIMO阵列回波数据，包括：

阵列发射单元依次发射探测信号，阵列接收单元依次接收与发射单元相对应的目标回波信号；

对阵列接收单元接收到的目标回波信号进行放大、正交双通道下变频、滤波、匹配滤波和AD变换，进而获得包含I/Q双通道信息的时域数字复信号。

S2：对MIMO阵列进行等效阵列合成，包括：

采用等效阵列合成算法，对MIMO阵列信号进行变换和处理，以获得与其等效的合成孔径阵列的信号分布，阵列信号变换处理时，将每一组发射——接收对应的信号等效到合成孔径阵列的相应单元位置处，其对应关系如下：

{T(x₀,y),R(x,y₀)}→{T(x₀,y₀),R(x,y)}；

其中，符号T代表发射单元，符号R代表接收单元，(x₀,y)为发射单元的坐标，(x,y₀)为接收单元的坐标，将上述发射——接收单元的回波数据放置到等效阵列单元坐标为(x,y)的信号位置。

S3：对等效阵列的阵列信号进行距离走动校正，即采用频域方法，对目标和探测器之间距离变化所引起的不同回波延时进行校正，使目标回波包络中心对齐，具体包括：

当探测信号为线性调频信号或步进调频信号时，采用频域方法进行距离走动校正：首先对等效阵列的阵列单元信号进行快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，对快速傅里叶变换后的信号进行包络检波，并计算不同通道信号的回波延迟，然后对不同通道的信号进行延迟处理及校正，以等效阵列中心单元信号为基准，使快速傅里叶变换串行输出的信号包络时延对齐。

S4：提取目标距离信息并计算距离补偿系数，即根据等效阵列中心单元的目标回波信息，计算目标到等效阵列中心的距离值，然后根据该距离值计算其对应的距离补偿系数，具体包括：

对等效阵列中心单元信号的包络检波结果进行恒虚警目标检测，根据发射信号参数确定快速傅里叶变换结果的最大频偏及其对应的目标距离，检测目标出现的位置，进而求出目标的斜距，其计算公式为：

其中，R为目标斜距，f为目标位置对应的频率，f_s为最大频偏，R_max为最大频偏对应的目标斜距；

得到目标斜距R后，通过查表法获得其对应的距离补偿系数。距离补偿系数表可利用现有表，也可根据应用需要通过常规实验方式获得，并预先存储到成像设备中。

S5：对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理，其计算公式为：

其中，s₁为距离走动校正后的等效阵列信号，s₂为复加权处理后的阵列信号，A为阵列单元幅度加权系数，φ_F为自聚焦相位加权系数，φ_s为扫描相位加权系数，j为虚数单位，e为欧拉常数。

本方法中采用幅度加权方法，以改善成像底噪，所述幅度加权方法包括但不限于均匀分布、余弦加权、汉明窗、Taylor分布、切比雪夫分布及混合加权方法；

采用自聚焦相位加权方法，以实现阵列信号的自聚焦成像，自聚焦相位加权系数φ_F根据下式确定：

其中，为波数，π为圆周率，λ为波长，(x，y)为等效阵列单元坐标，R为目标斜距，γ为距离补偿系数，η_x、η_y分别为x方向、y方向的扫描属性参数，若某一成像扫描方向的阵列单元同时发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为1，若某一成像扫描方向的阵列单元依次发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为2；

采用扫描相位加权方法，改变成像系统的中心视角方向以便观测特定角度的目标，扫描相位加权系数φ_S根据下式确定：

φ_S＝mη_xkΔ_xsinθ_x0+nη_ykΔ_ysinθ_y0；

其中，m、n分别为阵列单元x方向与y方向的序号，Δ_x、Δ_y分别为x方向与y方向的阵列单元间距，θ_x0、θ_y0分别为中心视角方向对应的方位角和俯仰角，符号sin表示正弦函数；

当不改变默认的中心视角方向时，取φ_S＝0。

S6：对复加权处理后的阵列信号进行快速成像处理，快速成像处理的计算公式为：

其中，p(ω_x,ω_y)为谱域像，ω_x、ω_y分别为x方向、y方向的谱域坐标，s₃为复加权处理后的阵列信号，符号表示高效并行算法函数，所述高效并行算法包括但不限于一维或二维FFT、IFFT、非均匀FFT、稀疏FFT方法。

对于二维阵列，采用二维快速算法进行处理，对于一维阵列，则采用一维快速算法进行处理。

上述计算结果对应的ω_x、ω_y取值范围为：ω_x∈[0,2π]、ω_y∈[0,2π]，进行fftshift运算后将ω_x、ω_x取值范围变换为：ω_x∈[-π,π]、ω_y∈[-π,π]：

p(ω_x,ω_y)＝fftshift[p(ω_x,ω_y)]。

S7：对快速成像结果进行坐标变换获得像场分布，包括对高效并行算法获得的谱域像，进行坐标变换，将像场谱域坐标转换为角度坐标，其中：

对于IFFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

对于FFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

其中，θ_x、θ_y分别为方位角坐标和俯仰角坐标，符号sin^-1表示反正弦函数。

对于一维阵列，则仅对一维线阵方向的坐标进行转换即可。

实施例2：本发明快速成像方法(实施例1方法)用于MIMO阵列成像的效果验证试验

试验条件：MIMO阵列采用附图3所示的阵列形式，阵列单元间距为λ/2，竖直放置的发射阵列单元数量为128个，水平放置的接收阵列单元数量为128个；目标为附图4(左图)所示的理想点目标反射体构成的“F”形集合体，位于阵列法线方向，距离阵列中心1m，点目标反射体之间的间距为15mm；探测信号频率为10GHz，成像结果见附图4(右图)。附图5给出了未进行距离补偿的成像结果以及进行距离补偿后的成像结果，由仿真结果可以看出，本发明基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法具有明显更优的成像效果。

本发明中的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、替换等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取MIMO阵列回波数据；

S2：对MIMO阵列进行等效阵列合成；

S3：对等效阵列的阵列信号进行距离走动校正；

S4：提取目标距离信息并计算距离补偿系数；

S5：对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理；

S6：对复加权处理后的阵列信号进行快速成像处理；

S7：对快速成像结果进行坐标变换获得像场分布；

其中，步骤S4中所述提取目标距离信息并计算距离补偿系数，包括：

对等效阵列中心单元信号的包络检波结果进行恒虚警目标检测，根据发射信号参数确定快速傅里叶变换结果的最大频偏及其对应的目标距离，检测目标出现的位置，进而求出目标的斜距，其计算公式为：

其中，R为目标斜距，f为目标位置对应的频率，f_s为最大频偏，R_max为最大频偏对应的目标斜距；

得到目标斜距R后，通过查表法获得其对应的距离补偿系数；

步骤S5中所述对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理，包括：采用自聚焦相位加权方法，以实现阵列信号的自聚焦成像，自聚焦相位加权系数φ_F根据下式确定：

其中，为波数，π为圆周率，λ为波长，(x，y)为等效阵列单元坐标，R为目标斜距，γ为距离补偿系数，η_x、η_y分别为x方向、y方向的扫描属性参数，若某一成像扫描方向的阵列单元同时发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为1，若某一成像扫描方向的阵列单元依次发射和接收目标信号，则选择该方向的η_x或η_y的值为2。

2.根据权利要求1所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S1中所述获取MIMO阵列回波数据，包括：

阵列发射单元依次发射探测信号，阵列接收单元依次接收与发射单元相对应的目标回波信号；

对阵列接收单元接收到的目标回波信号进行放大、变频、滤波、匹配滤波和AD变换，进而获得包含I/Q双通道信息的数字复信号。

3.根据权利要求2所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S2中所述对MIMO阵列进行等效阵列合成，包括：

采用等效阵列合成算法，对MIMO阵列信号进行变换和处理，以获得与其等效的合成孔径阵列的信号分布，阵列信号变换处理时，将每一组发射——接收对应的信号等效到合成孔径阵列的相应单元位置处，其对应关系如下：

{T(x₀,y),R(x,y₀)}→{T(x₀,y₀),R(x,y)}；

其中，符号T代表发射单元，符号R代表接收单元，(x₀,y)为发射单元的坐标，(x,y₀)为接收单元的坐标，将上述发射——接收单元的回波数据放置到等效阵列单元坐标为(x,y)的信号位置。

4.根据权利要求3所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S3中所述对等效阵列的阵列信号进行距离走动校正，包括：

当探测信号为线性调频信号或步进调频信号时，采用频域方法进行距离走动校正：首先对等效阵列的阵列单元信号进行快速傅里叶变换，对快速傅里叶变换后的信号进行包络检波，并计算不同通道信号的回波延迟，然后对不同通道的信号进行延迟处理及校正，以等效阵列中心单元信号为基准，使快速傅里叶变换串行输出的信号包络时延对齐。

5.根据权利要求4所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S4中所述提取目标距离信息并计算距离补偿系数，包括：

根据等效阵列中心单元的目标回波信息，计算目标到等效阵列中心的距离值，然后根据该距离值计算其对应的距离补偿系数。

6.根据权利要求5所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S5中所述对等效阵列的阵列信号进行幅度及相位复加权处理，其计算公式为：

其中，s₁为距离走动校正后的等效阵列信号，s₂为复加权处理后的阵列信号，A为阵列单元幅度加权系数，φ_F为自聚焦相位加权系数，φ_s为扫描相位加权系数，j为虚数单位，e为欧拉常数。

7.根据权利要求6所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，其中：

采用幅度加权方法，以改善成像底噪，所述幅度加权方法包括均匀分布、余弦加权、汉明窗、Taylor分布、切比雪夫分布及混合加权方法；

采用扫描相位加权方法，改变成像系统的中心视角方向以便观测特定角度的目标，扫描相位加权系数φ_S根据下式确定：

φ_S＝mη_xkΔ_xsinθ_x0+nη_ykΔ_ysinθ_y0；

其中，m、n分别为阵列单元x方向与y方向的序号，Δ_x、Δ_y分别为x方向与y方向的阵列单元间距，θ_x0、θ_y0分别为中心视角方向对应的方位角和俯仰角，符号sin表示正弦函数；

当不改变默认的中心视角方向时，取φ_S＝0。

8.根据权利要求7所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S6中所述对复加权处理后的阵列信号进行快速成像处理，快速成像处理的计算公式为：

其中，p(ω_x,ω_y)为谱域像，ω_x、ω_y分别为x方向、y方向的谱域坐标，s₃为复加权处理后的阵列信号，符号表示高效并行算法函数，所述高效并行算法包括一维或二维FFT、IFFT、非均匀FFT、稀疏FFT方法。

9.根据权利要求8所述的基于距离补偿的MIMO阵列快速成像方法，其特征在于，S7中所述对快速成像结果进行坐标变换获得像场分布，包括：

对高效并行算法获得的谱域像，进行坐标变换，将像场谱域坐标转换为角度坐标，其中：

对于IFFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

对于FFT类的高效并行算法，采用下式将像场谱域坐标转换为角度坐标：

其中，θ_x、θ_y分别为方位角坐标和俯仰角坐标，符号sin^-1表示反正弦函数。