[發明專利]多極化雷達成像的雙層次塊稀疏匹配追蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 201710359284.7
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107255800B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 李剛;王學謙
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種多極化雷達成像的雙層次塊稀疏匹配追蹤方法，其特征在于，包括：

獲取多個極化通道下的雷達回波，對所述雷達回波進行向量化處理，根據向量化的雷達回波計算基信號矩陣，設置稀疏度K和參數δ，0δ1，設置基信號集和各極化通道的回波殘余的初始值；

計算各極化通道的稀疏解，找出所有稀疏解中K個最大值所對應的位置作為支撐集，K為正整數；

對各極化通道下的支撐集進行投票，選出票數最高的支撐集組成各極化通道的共同支撐集；定義支撐集區域為非支撐集區域為其中，s是一個N_xN_y×1的向量，代表Λ^(q)的補集；定義各極化通道的共同支撐集為Λ＝Λ^(q)(q＝1,2,…,Q)，共同支撐集區域定義為s_Λ＝1；

利用概率圖模型，開發目標的雙層次塊稀疏性，獲得新的共同支撐集；其中，采用概率圖模型的方式對雙層次塊稀疏性進行建模，建模后得到的模型中各項的聯合分布表示為：

式中，表示支撐集區域s中像素i的鄰域，s_i表示支撐集區域s中第i個元素，{1,…,q,…,Q}代表不同的極化通道，Q為極化通道的通道總數量，表示在第1個極化通道下第i個元素的散射強度，表示在第q個極化通道下第i個元素的散射強度，表示在第Q個極化通道下第i個元素的散射強度，J(s_i)是關于s_i的函數；將J(s_i)最大化，得到：

對公式(5)求解，得到公式(5)的解為：

其中，

N_i表示與像素i相鄰的像素區域，像素i′∈N_i；

根據所述新的共同支撐集，獲取各極化通道的新的稀疏解，以及根據所述新的稀疏解，獲取各極化通道的新的回波殘余；

判斷所述新的回波殘余是否滿足預設迭代停止條件，若滿足，則停止迭代并根據當前迭代結果計算并融合得到最終成像結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述新的共同支撐集，獲取各極化通道的新的稀疏解，包括：

根據所述新的共同支撐集，利用最小二乘計算得到各極化通道的新的稀疏解。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述雙層次塊稀疏性包括：成簇特性和聯合稀疏性。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述預設迭代停止條件，包括：

其中，Q為極化通道的通道總數量，q＝1,2,…,Q，r^(q,old)為根據所述新的稀疏解獲取各極化通道新的回波殘余之前第q個極化通道的回波殘余，r^(q,new)為根據所述新的稀疏解所獲取的第q個極化通道的新的回波殘余。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于，在判斷所述新的回波殘余是否滿足預設迭代停止條件之后，所述方法還包括：

若所述新的回波殘余不滿足預設迭代停止條件，則根據各極化通道的新的稀疏解和新的回波殘余，返回執行所述計算各極化通道的稀疏解，找出所有稀疏解中K個最大值所對應的位置作為支撐集的步驟進行繼續迭代。