[發明專利]一種基于稀疏度估計的分維度閾值迭代稀疏微波成像方法

有效

• 申請號: 201410497525.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104251991B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 全相印;張冰塵;蔣成龍;趙曜;張柘;吳一戎
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉芳;仇蕾安

1.一種基于稀疏度估計的分維度閾值迭代稀疏微波成像方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟一、利用實際試驗的雷達系統參數，構建雷達觀測模型，基于所述觀測模型計算目標場景的稀疏度估計值；

步驟二、根據所述稀疏度估計值，自適應地設定對應不同正交維度坐標條狀區域的閾值，利用分維度閾值迭代算法，估計強點目標的坐標位置；

步驟三、基于所述強點目標的坐標位置，利用最小二乘支集投影方法，恢復目標場景的后向散射系數，實現微波成像。

2.根據權利要求1所述基于稀疏度估計的分維度閾值迭代稀疏微波成像方法，其特征在于，所述步驟一的具體過程為：

步驟101：利用實際試驗的雷達系統參數，構建雷達觀測模型，根據待觀測目標在雷達波束照射范圍內的幾何面積，預估一個目標場景稀疏度的取值范圍[0,S_max]，其中，S_max等于待觀測目標在雷達波束照射范圍內的幾何面積與雷達非模糊成像區域面積的比值；

步驟102：初始化參考場景稀疏度S₁＝S_max，設定參考場景后向散射系數矢量x_t的長度L、更新步長ΔS>0、參考場景重建試驗次數N、實際試驗的信噪比和降采樣條件、稀疏度估計值輸出條件，令t＝1；

步驟103：使S_t＝S₁-(t-1)ΔS，判斷更新后的S_t是否在取值范圍[0,S_max]內，若未在取值范圍內，則結束該方法，否則，根據S_t取值所確定的參考場景后向散射系數矢量x_t中非零元素個數S_tL，隨機選取非零元素的位置，構建參考場景的后向散射系數矢量x_t，依據雷達觀測模型與所述實際試驗的信噪比和降采樣條件，生成對應參考場景的后向散射系數矢量x_t的回波數據y_t；

步驟104：利用稀疏微波成像模型，計算對應回波數據y_t的參考場景后向散射系數矢量的估計，比較矢量與x_t的支撐集，若兩支撐集相同，則認為在此次重建試驗中參考場景重建成功，反之，重建失敗；

步驟105：對應同一個稀疏度S_t，對由步驟103和步驟104構成的重建試驗重復執行N次，統計出在N次重建試驗中參考場景重建成功次數M_t，得到對應稀疏度S_t的重建概率M_t/N；

步驟106：將對應稀疏度S_t的重建概率M_t/N與所述稀疏度估計值輸出條件進行比較，若符合輸出條件，則將S_t作為輸出結果S_f，進入步驟107，反之，令t＝t+1，轉步驟103；

步驟107：根據待觀測目標在方位向上強散射點的概率分布，在對應不同的方位向維度坐標條狀區域里，利用所述S_f對所述強散射點的概率分布進行加權處理，獲得對應不同的方位向維度坐標條狀區域的稀疏度估計值K_i.；

根據待觀測目標在距離向上強散射點的概率分布，在對應不同的距離向維度坐標條狀區域里，利用所述S_f對所述強散射點的概率分布進行加權處理，獲得對應不同的距離向維度坐標條狀區域的稀疏度估計值K_·j。