[發(fā)明專利]一種基于相變圖分析的稀疏微波成像雷達性能評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110309975.9
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103048649A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 洪文;張冰塵;吳一戎;田野
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

1.一種基于相變圖分析的稀疏微波成像雷達性能評估方法，其特征在于，包括步驟：

a)針對稀疏微波成像雷達機理，將信噪比引入分析圖中建立以信噪比、稀疏度和采樣比為坐標軸的雷達成像性能相變圖；

b)分別計算不同信噪比、稀疏度和采樣比的條件下，稀疏微波成像雷達性能隨這三維變量的變化趨勢，繪制三維分析圖；

c)在滿足雷達圖像性能，符合觀測要求的情況下選取正確重建閾值，采用曲面擬合的方法繪制相變曲面，用相變邊界衡量雷達成像性能；

d)利用邊界曲面將相變圖劃分為可重建區(qū)域和不可重建區(qū)域，比較可重建區(qū)域大小，定量分析稀疏微波成像雷達性能。

2.根據權利要求1所述的基于相變圖分析的稀疏微波成像雷達性能評估方法，其特征在于，所述a)步，雷達成像性能相變圖的坐標軸中，信噪比是雷達接收端信號功率和噪聲功率的比值，稀疏度是場景非零目標數K和場景總目標數N的比值K/N；采樣比是雷達采樣數M和場景總目標數N的比值M/N；以信噪比、稀疏度、采樣比為軸的雷達成像相變圖劃分為三個截面圖，截面圖中可重建區(qū)域和不可重建區(qū)域隨信噪比、稀疏度、采樣比三個參量變化。

3.根據權利要求1所述的基于相變圖分析的稀疏微波成像雷達性能評估方法，其特征在于，所述b)步，選取目標場景正確重建率作為評價標準衡量重建結果，定量分析稀疏微波成像雷達性能，包括以下步驟：

步驟1：將觀測場景離散化之后表示成列向量的形式：

x＝[x₁?x₂…x_N]^T

其中有K個非零元素。把x中所有的非零元素按先后次序組成一個新的向量為：

x′＝[x₁′x₂′…x_K′]^T；

步驟2：利用l_q(0＜q≤1)優(yōu)化算法對觀測場景后向散射系數的恢復，重建目標表示為

x^=x^1x^2...x^NT]]>

相應的，將重建后支撐域非零元素恢復的結果表示為：

x^′=x^1′x^2′...x^K′T;]]>

步驟3：采用相對重建誤差作為評價準則，檢測支撐域第k個非零元素重建結果，表示為：

REk=||x^k′-xk′||2||xk′||2]]>

其中，||·||₂表示二階范數；

選取門限值η_m，比較二者當RE_k＜η_m時，表示重建正確，反之重建錯誤；

步驟4：統(tǒng)計K個非零元素中重建正確的個數為n_c，則非零元素重建正確率表示為：

P(H1/H1)ncK]]>

同樣，采用相對重建誤差作為評價準則對非支撐域零元素進行檢測，則零元素重建正確率表示為P(H₀/H₀)；

步驟5：假設非零元素的先驗概率為P(H₁)，零元素的先驗概率為P(H₀)，分別為支撐域非零元素和非支撐域零元素目標后向散射系數重建正確率引入加權因子，則目標場景重建正確率為：

P_d＝c₀P(H₀)·P(H₀/H₀)+c₁P(H₁)·P(H₁/H₁)

其中c₀，c₁分別為零元素和非零元素正確重建加權因子，且c₀+c₁＝1。