[發明專利]基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法、設備、存儲介質和產品

在審

• 申請號: 202310549027.5
• 申請日: 2023-05-16
• 公開（公告）號: CN116660895A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 史軍;孫德華;李鴻志;安思成;門子俊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

1.一種基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1、獲取經過運動補償的ISAR回波信號其中M表示距離單元數量，t表示時間，初始化循環變量s＝0；

步驟2、更新循環變量s＝s+1，對一個s下的信號r_s(t)進行分解，具體包括:

步驟2.1、將r_s(t)表示為信號f(t)，計算信號f(t)能量最佳聚集的分數階傅里葉變換域對應的角度α_opt；

步驟2.2、計算待分解的f(t)在其能量最佳聚集的α_opt角度分數階傅里葉變換域上的支撐區間U_k＝[u_k-1,u_k]，其中1≤k≤K，K表示區間數量；

步驟2.3、根據支撐區間的類型，計算出支撐區間的支撐區間中心c_k，構建用于信號分解的分數階小波基函數的分數域形式，所述支撐區間的類型包括有限支撐區間、最左端無限支撐區間和最右端無限支撐區間；

步驟2.4、對所述用于信號分解的分數階小波基函數的分數域形式進行傅里葉變換的逆變換，其中，對變換元做尺度cscα_opt伸縮，獲得基于數據驅動的用于信號分解的分數階小波基函數的時域形式；

步驟2.5、利用構建的分數階小波基函數ψ_k(t)，通過分數階卷積運算實現對信號f(t)進行分解，得到的分解信號

步驟2.6、對于對做有關它的魏格納分布，得到其中ω表示多普勒頻率；將進行合成，可以得到得到距離單元為s下的時頻表示結果q_s(t,ω)，具體為：

對

步驟3、判斷s是否大于等于M，當s大于等于M時說明已經完成了每個距離單元下的時頻表示，執行步驟4，否則返回步驟2；

步驟4、輸出距離-時間-多普勒立方圖對在時間t上取一時刻，得到該時刻目標的二維ISAR圖像。

2.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法，其特征在于，步驟2.1中，所述信號f(t)能量最佳聚集的分數階傅里葉變換域對應的角度α_opt的獲取方法為：

其中，F_α(u)是f(t)在角度α下的分數階傅里葉變換。

3.根據權利要求1所述的一種基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法，其特征在于，步驟2.3中，若待分解信號f(t)在其能量最佳聚集的α_opt角度分數階傅里葉變換域上的支撐區間屬于有限支撐區間，即它的區間長度定義為|U_k|＝u_k+1-u_k，進而有區間U_k的區間中心為在區間U_k上設計的分數階小波基函數的分數域形式為

4.根據權利要求3所述的一種基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法，其特征在于，步驟2.3中，若存在左端無限支撐區間，那么對于最左端無限支撐區間U₁＝(-∞,u₁]，其中|U₁|＝u₂-u₁，而區間U₁的區間中心為在區間U_k上設計的分數階小波基函數的分數域形式為

5.根據權利要求4所述的一種基于數據驅動的分數階小波變換域ISAR成像方法，其特征在于，步驟2.3中，若存在右端無限支撐區間，對于最右端無限支撐區間U_K＝[u_K-1,+∞)，其中|U_K-2|＝u_K-1-u_K-2，而區間U_K的區間中心為在區間U_K上設計的分數階小波基函數的分數域形式為