[發(fā)明專利]一種基于壓縮感知的可變脈沖重復間隔SAR成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011016222.4
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112130150B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設計）人: 劉喆;廖杏杏;王迪;武俊杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41;G01S7/285;G01S7/292
• 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(fā)明公開一種基于壓縮感知的可變脈沖重復間隔SAR成像方法，應用于雷達技術領域，針對現(xiàn)有低過采樣Staggered SAR成像算法受限于脈沖重復間隔(Pulse Repetition Interval,PRI)慢變化模式和面目標頻譜不稀疏而無法進行高精度成像的問題，本發(fā)明將距離徙動(Range Cell Migration,RCM)、非均勻采樣和回波阻塞丟失分別用三維張量、二維矩陣和哈達瑪(Hadamard)積的矩陣乘法嵌入一個優(yōu)化問題，通過求解該優(yōu)化問題重建出無方位模糊的圖像，采用本發(fā)明的方法重構的成像性能不受低過采樣率、PRI慢變換模式和目標類型的影響。

技術領域

本發(fā)明屬于雷達技術領域，特別涉及一種SAR成像技術。

背景技術

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)作用距離長、覆蓋范圍廣，具備全天時、全天候的對地觀測能力，然而傳統(tǒng)SAR無法實現(xiàn)高精度、寬測繪帶成像。為了解決這一問題，研究者提出采用可變脈沖重復間隔(Pulse Repetition Interval，PRI)的SAR體制——Staggered SAR。

目前已公開發(fā)表的文獻中，Staggered SAR從方位向過采樣率大小可以分為高過采樣率(2.9～3.5)、低過采樣率(1.1～1.5)兩種類型。高過采樣Staggered SAR成像有代表性的方法主要有最優(yōu)線性無偏(Best linear unbiased,BLU)(參考文獻1：M.Villano,etal.“Staggered SAR:High resolution wide-swath imaging by continuous PRIvariation,”IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.52,no.7,pp.4462–4479,Jul.2014)和多通道重建方法(參考文獻2：X.Luo,et al.“Modification of multichannelreconstruction algorithm on the SAR with linear variation of PRI,”IEEEJ.Sel.Topics Appl.Earth Observ.Remote Sens.,vol.7,no.7,pp.3050–3059,Jul.2014)。為了減小系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的負擔，近年來發(fā)表的論文主要研究方位向低過采樣Staggered SAR。低過采樣Staggered SAR成像有代表性的方法主要有基于加權最小二乘迭代自適應的丟失數(shù)據(jù)估計方法(Missing data iterative adaptive algorithm，MIAA)結合多通道重建(參考文獻3：Wang,Xiangyu,et al.SAR signal recovery andreconstruction in staggered mode with low oversampling factors.IEEEGeosci.Remote Sens.Lett.,15.5(2018):704-708)以及譜估計結合BLU(參考文獻4：Pinheiro,Muriel,et al.Analysis of Low-Oversampled Staggered SAR Data.IEEEJ.Sel.Topics Appl.Earth Observ.Remote Sens.,(2019))。但是上述兩種低過采樣Staggered SAR成像方法的性能受限于PRI變化模式和目標類型，不具備通用性。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有低過采樣Staggered SAR成像算法受限于PRI慢變化模式和面目標頻譜不稀疏而無法進行高精度成像的問題，本發(fā)明提出一種基于壓縮感知(CompressiveSensing,CS)的低過采樣SAR成像方法。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種基于壓縮感知的低過采樣SAR成像方法，對于某個場景，記回波信號矩陣為D，距離壓縮后回波信號矩陣為S，理想場景后向散射系數(shù)為X；所述方法包括：

S1、對D進行距離壓縮，表達式為：

D_rc＝D_rf⊙H_r