[發明專利]一種機載雷達斜前視超分辨成像方法

有效

• 申請號: 201911407316.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111060909B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張永超;張寅;羅嘉偉;李杰;毛德慶;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;G01S13/933;G01S13/935;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

1.一種機載雷達斜前視超分辨成像方法，其特征在于，包括：

S1、對機載雷達斜前視回波進行精準表征，具體為：距離向點數為M，方位向點數為N的回波矩陣表示為Y＝(y₁,y₂,…,y_M)，y_m為第m個距離單元的方位回波，m＝1,2,3,…,M，

令第m個距離單元的離散回波矩陣為y_m，目標散射系數向量為σ，加性高斯噪聲為e，則y_m表示為

y_m＝Aσ+e

其中，A為類卷積矩陣，y_m通過以下過程得到：

A1、初始化參數，具體為：機載平臺高度為H，以速度V沿Y軸方向運動，設地面目標P(x,y)，飛機與目標初始距離為R₀，初始位置的天線波束方位角為θ₀，俯仰角為空間角為α₀，由空間幾何關系可得：天線波束以角速度ω對探測區域進行掃描，初始時刻，機載平臺與目標的瞬時距離為：

其中，t為方位向時間變量；

A2、設雷達系統發射線性調頻LFM信號，將回波進行距離向時頻變換，再在距離頻域乘以脈沖壓縮匹配函數H(f)＝exp{jπf²/K_r}和距離走動校正因子φ_RCM＝exp(-j4πvcosαt/λ)，再反變換到距離時域；

其中，f為距離頻率變量，K_r為發射信號調頻斜率，α為不同方位向的空間角度，λ為發射信號波長；

根據下式判斷是否需要進行頻域投影去空變，在方位角θ₁時，cosθ₁最大；

令f_s為方位向采樣頻率，N為方位向采樣點數，當max|△f|小于方位向FFT單位頻點間隔f_s/N時，則不進行頻域投影去空變，反之則需要進行頻域投影去空變；

其中，f_M表示同一方位向上最遠距離單元俯仰角為的多普勒頻率，f₁表示同一方位向上最近距離單元的俯仰角為的多普勒頻率，θ表示方位角，θ＝(θ₁,θ₂,θ₃,…θ_N)，θ0，v為機載平臺的速度，λ為發射信號波長；

A3、設斜前視成像區域為Ω，經過脈沖壓縮和距離走動校正后，回波的距離方位時域表示為：

其中，τ為距離向時間變量，σ為目標散射系數，c為光速，f(t)為天線方向圖調制函數，B表示LFM信號的帶寬，λ表示發射信號的波長；

A4、設回波在距離向采樣M點，在方位向采樣N點，令第m個距離單元的離散回波矩陣為y_m，目標散射系數向量為σ，加性高斯噪聲為e，則離散回波矩陣y_m表示為

y_m＝Aσ+e

其中，A為類卷積矩陣；

A表達式為：

A＝H⊙D

其中，H表示天線方向圖矩陣，D表示多普勒相位矩陣；

S2、對回波矩陣Y進行統一歸并超分辨處理。