[發(fā)明專(zhuān)利]基于調(diào)頻率-壓縮感知的稀疏ISAR成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210344111.5
• 申請(qǐng)日: 2012-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102879777A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏偉;糾博;劉紅超;杜蘭;王英華;保錚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/89
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/89
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專(zhuān)利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于調(diào)頻率-壓縮感知的稀疏ISAR成像方法，包括以下步驟：

(1)對(duì)雷達(dá)回波進(jìn)行平動(dòng)補(bǔ)償，得到ISAR成像的信號(hào)模型；

(2)根據(jù)得到ISAR成像模型，構(gòu)造ISAR成像的調(diào)頻率字典T；

(3)將雷達(dá)回波排列成一個(gè)MN的列矢量y，其中M和N分別為雷達(dá)距離單元數(shù)和脈沖數(shù)；

(4)根據(jù)調(diào)頻率字典T和回波列矢量信號(hào)y，利用凸優(yōu)化工具包CVX求解稀疏ISAR的矢量信號(hào)w；

(5)根據(jù)得到的稀疏ISAR矢量信號(hào)w，利用牛頓法求解調(diào)頻率矢量α；

(6)根據(jù)得到調(diào)頻率矢量α，計(jì)算目標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)ω：

ω=αTyRc2yRTyRfc]]>

其中c表示光速，f_c為雷達(dá)載波頻率，(·)^T代表轉(zhuǎn)置操作；

(7)將稀疏ISAR矢量信號(hào)w排列成M×N矩陣，得到稀疏ISAR的距離-多普勒?qǐng)D像；

(8)利用目標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)ω，對(duì)得到的ISAR距離-多普勒進(jìn)行方位尺度標(biāo)注，輸出目標(biāo)的距離-方位距離稀疏ISAR圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于調(diào)頻率-壓縮感知的稀疏ISAR成像方法，其中步驟2所述的構(gòu)造ISAR成像的調(diào)頻率字典T，按如下步驟進(jìn)行：

2a)依據(jù)雷達(dá)ISAR信號(hào)模型，構(gòu)造如下多普勒字典T_f及與調(diào)頻率相關(guān)的字典T_α：

Tf=exp(-j2πf1t1)exp(-j2πf2t1)···exp(-j2πfMt1)exp(-j2πf1t2)exp(-j2πf2t2)exp(-j2πfMt2)·········exp(-j2πf1tM)exp(-j2πf2tM)···exp(-j2πfMtM)]]>

Tα=exp(jπα1t12)exp(jπα2t12)···exp(jπαMt12)exp(jπα1t22)exp(jπα2t22)exp(jπαMt22)·········exp(jπα1tN2)exp(jπα2tN2)···exp(jπαNtN2)]]>

其中f_i代表第i個(gè)頻率點(diǎn)，t_i代表第i個(gè)時(shí)刻點(diǎn)，a_i代表第i個(gè)調(diào)頻率點(diǎn)，exp(·)和j分別代表以自然對(duì)數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)和虛數(shù)單位；

2b)以T_f為對(duì)角矩陣擴(kuò)展一個(gè)MN×MN矩陣，記為T(mén)_f′；以T_α中元素沿列為對(duì)角元素得到MN×MN矩陣，記為T(mén)_α′，計(jì)算調(diào)頻率字典：

T=T_α′×T_f′。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于調(diào)頻率-壓縮感知的稀疏ISAR成像方法，其中步驟5所述的牛頓法求解調(diào)頻率矢量α，按如下步驟進(jìn)行：

5a)設(shè)定調(diào)頻率初始值α¹=1，迭代次數(shù)n=1，收斂門(mén)限δ=10^-5；

5b)利用的梯度f(wàn)_α及Hessian矩陣H_α，計(jì)算調(diào)頻率矢量：

α=αn-Hαn-1fαn]]>

其中αⁿ代表第n步調(diào)頻率的值，(·)^-1代表矩陣求逆操作；

5c)當(dāng)α和αⁿ滿(mǎn)足時(shí)，即得到調(diào)頻率矢量α，否則n=n+1，αⁿ=α，進(jìn)入步驟5b)。