[發明專利]一種實現多普勒波束銳化成像的快速自適應迭代方法

在審

• 申請號: 201710332374.7
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107402380A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 張寅;毛德慶;徐帆云;沙連童;張永超;黃鈺林;楊建宇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/90
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏

1.一種實現多普勒波束銳化成像的快速自適應迭代方法，其特征在于，包括：

S1、初始化雷達系統參數，具體為：飛機在離地面高H處，沿Y軸以恒定的速度V前進，目標點相對于飛機前進方向的方位角為θ(x_i,y_i)，飛機與目標連線方向與飛機前進方向的夾角為α，目標相對于飛機的俯仰角為飛機初始時刻與目標之間的距離為R₀，掃描雷達以恒定的角速度為ω掃描成像區域，假定目標所在的位置為(x_i,y_i)；

S2、回波信號生成，具體為：根據步驟S1的雷達系統參數得到發射信號，對該發射信號進行離散化處理，得到離散化后的回波信號；

S3、回波信號預處理，具體為：構造波束掃描距離向脈沖壓縮頻域匹配函數；將波束掃描接收到的回波信號沿距離向做快速傅里葉變換，對得到的距離頻域—方位時域信號與該匹配函數相乘，再通過快速傅里葉反變換(IFFT)得到距離向高分辨的二維信號；通過對二維脈壓信號在頻域乘以距離走動校正相位補償因子；得到經預處理的回波信號；

S4、對步驟S3得到的回波信號，通過協方差矩陣進行快速求解得到回波信號的自相關矩陣R；

S5、協方差矩陣求逆快速實現；對步驟S4得到的自相關矩陣求逆，得到R^-1；

S6、多普勒波束銳化成像；根據步驟S5的R^-1得到單個距離向的成像結果；在回波距離—多普勒域中，沿多普勒頻率方向，根據目標成像區域的回波多普勒分布范圍，截取成像范圍內的波束銳化成像結果，即可獲得成像場景的多普勒波束銳化成像結果。

2.根據權利要求1所述的一種實現多普勒波束銳化成像的快速自適應迭代方法，其特征在于，所述步驟S2具體為：

假設發射信號為線性調頻信號為：

s(τ)=rect[τT]·exp(j2πcλτ+j2πKrτ2)]]>

其中，rect(·)表示矩形信號，且τ為距離向快時間變量，T表示發射脈沖持續時間，c為光速，λ表示波長，K_r為調頻斜率；j表示虛數；

當天線掃過前斜視區域Ω時，得到離散化后的回波信號表達式：

其中，Ω表示雷達波束掃描的作用的區域，σ(x_i,y_j)表示點目標(x_i,y_j)的散射系數，θ_β表示天線波束3dB寬度，θ(x_i,y_j)表示場景中的點(x_i,y_j)與機載平臺連線與飛行方向的夾角，是慢時間域的窗函數，表示天線方向圖函數在方位向的調制，R(x_i,y_i；t)表示目標點與機載平臺之間的距離。