[發明專利]一種隨機輻射雷達關聯成像方法

有效

• 申請號: 201810387112.5
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108828593B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 張寅;毛德慶;聶憲波;張永偉;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: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明公開一種隨機輻射雷達關聯成像方法，應用于雷達成像技術領域，針對現有的隨機輻射場構造方法，形成的輻射場分布含有較高的冗余信息，在有限帶寬的陣列孔徑下輻射場的矩陣相關性較高的問題，本發明首先通過傳輸天線陣列傳輸空間的隨機信號來得到空間隨機場，然后輻射場在配制好傳輸信號參數的基礎上隨時間隨機變化；根據天線陣列的配置、傳輸信號的參數和目標距離歷史得到空時二維隨機輻射場的分布，由接收天線根據隨機輻射場的分布來得到回波信號；最后，由隨機輻射場的分布和回波信號的關系得到目標場景的相關成像結果；本發明的方法保證了發射信號隨機幅度和相位的正交性，增強了回波隨機散射場的非相關性。

技術領域

本發明屬于雷達成像技術領域，特別涉及一種雷達關聯成像技術。

背景技術

雷達成像因其全天候和全天時的特性，被廣泛應用于軍事和民用領域。傳統實孔徑雷達，利用真實的大孔徑天線或陣列天線產生窄波束來獲得高方位分辨能力，但其實孔徑方位分辨率依然有限。因此，雷達采用隨機輻射信號，構建空-時兩維隨機輻射場，以獲得更多的目標觀測信息，對實現雷達高分辨成像具有重要作用。

文獻“Xu,R.,Li,Y.,Xing,M.,Shao,P.(2014,October).3-D ghost imagingwith microwave radar.In Imaging Systems and Techniques(IST),2014IEEEInternational Conference on(pp.190-194).IEEE.”中，作者利用相控陣天線調制其起始相位，利用兩位空間波束形成構造空-時兩維隨機輻射場，該方法通過空-時兩維隨機輻射場凝視固定區域內的目標，利用接收的散射回波與隨機輻射場間的逆運算關系，獲得觀測區域內目標的高分辨成像。但該方法因天線孔徑限制，使隨機輻射場的隨機性因發射信號的時延傳播而降低，成像分辨率因隨機輻射場隨機性的降低而下降。文獻“Guo,Yuanyue,Xuezhi He,and Dongjin Wang.A novel super-resolution imaging method based onstochastic radiation radar array.Measurement Science and Technology 24.7(2013):074013.”中，作者提出了一種基于隨機噪聲輻射的空時兩維隨機輻射場產生方法，利用接收的回波與輻射場矩陣，得到觀測區域內目標的高分辨成像。但文獻中所述的隨機輻射場構造方法，形成的輻射場分布含有較高的冗余信息，在有限帶寬的陣列孔徑下輻射場的矩陣相關性較高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出一種隨機輻射雷達關聯成像方法，通過產生行正交矩陣作為二維陣列初始幅度相位，以保證二維陣列初始幅度相位的正交性，來增強空時隨機輻射場的隨機性，提高隨機輻射雷達關聯成像性能。

本發明采用的技術方案為：一種隨機輻射雷達關聯成像方法，包括：

S1、通過正交初始幅度相位參數配置發射信號；

S2、根據步驟S1的發射信號產生空-時二維隨機輻射場；

S3、根據步驟S2的空-時二維隨機輻射場，得到目標點處產生的反射回波散射場矩陣；

S4、通過對步驟S3的反射回波散射場矩陣求解，得到目標散射系數；

S5、根據步驟S4得到的目標散射系數得到隨機輻射雷達反演成像結果。

進一步地，所述步驟S1具體包括以下分步驟：

S11、根據發射信號的時寬、系統采樣頻率計算回波采樣點數量Ts；

S12、根據回波采樣點數Ts和陣列發射天線單元個數MN-1，產生維數為Ts*(MN-1)的二維行向量正交矩陣A和P；

S13、將A和P分別作為隨機發射信號的幅度及相位；