基于张量压缩感知的发射均匀面阵雷达凝视成像方法技术

本发明专利技术属于雷达技术领域，公开了一种基于张量压缩感知的发射均匀面阵雷达凝视成像方法，包括建立雷达接收阵列的接收信号模型，将发射均匀面阵导向矢量分解为横纵两部分，提取单个距离门的接收数据，对接收信号模型由一维信号模型通过二阶张量向量化处理转换为二维信号模型，将单个距离门接收信号模型转换为求解稀疏优化问题，对该稀疏优化问题利用二维张量压缩感知算法快速成像，分别对单距离门内的目标场景进行重构，从而得到多个距离门的目标场景的图像，本发明专利技术技术方案将张量压缩感知算法引入到该信号模型中对目标场景进行重构，从而达到降低算法复杂度，减少图像重构时间。

【技术实现步骤摘要】
201610188083

【技术保护点】
一种基于张量压缩感知的发射均匀面阵雷达凝视成像方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，配置发射均匀面阵雷达的接收阵列和发射阵列，建立空间三维坐标，所述发射阵列位于所述空间三维坐标的xoy面上，所述发射阵列为Ntx×Nty的均匀面阵，所述均匀面阵沿x轴的阵元个数为Ntx，沿y轴的阵元个数为Nty，沿x轴的阵元间距为dtx，沿y轴的阵元间距为dty，所述接收阵列为一个阵元；步骤2，设置接收阵列、发射阵列以及目标场景的坐标，发射阵列基准阵元的三维坐标为(x0，0，0)，目标场景包括P个横向距离分辨单元、Q个纵向距离分辨单元；即发射均匀面阵雷达包含P个距离门，每个距离门内共有Q个目标，第q个目标的三维坐标表示为(xq，yq，‑R)，q＝1，2，...，Q，其中R为雷达到地面的高度；步骤3，发射均匀面阵雷达接收回波信号，并对回波信号进行匹配滤波得到接收信号y＝Ax+N，其中，为接收信号向量，为导向矢量，x∈RPQ×1为目标场景散射系数向量，N表示噪声，表示维数为Nt×1的矩阵，表示维数为Nt×PQ的矩阵，RPQ×1表示维数为PQ×1的矩阵；步骤4，将所述导向矢量分解为沿x轴的横向导向矢量Atx和沿y轴的纵向导向矢量Aty，即符号表示K‑R积；步骤5，从所述接收信号中提取第p个距离门的接收数据为：其中，xp∈RQ×1，表示维数为Nt×1的矩阵，表示维数为Nt×Q的矩阵，RQ×1表示维数为Q×1的矩阵，p＝1，2，...，P；步骤6，将第p个距离门的接收数据表示为一维信号模型符号表示kronecker积；步骤7，将所述一维信号模型转换为二维信号模型Yp＝(Aty)·pdiag(xp)(Atx)·pT+N，其中，步骤8，将包含Q个目标的单个距离门内的接收信号表示为Y＝AtyDAtxT+N，从所述单个距离门内的接收信号Y中求解散射系数对角矩阵D，即转换为求解下式所示稀疏优化问题：minD||D||0s.t.||Y-AtyDAtxT||F≤ϵ]]>其中，|| ||0表示矩阵的l0范数，即表示矩阵中非零元素的个数，|| ||F是矩阵的lF范数，ε是与噪声有关的一个正数；步骤9，采用二维快速成像算法对所述稀疏优化问题进行求解，从而得到单个距离门内的散射系数对角矩阵D；步骤10，依次得到所述发射均匀面阵雷达所有距离门的散射系数对角矩阵，根据所有距离门的散射系数对角矩阵对对应距离门内的目标场景进行顺序排列，从而得到所述发射均匀面阵雷达的目标场景图。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，熊媛媛，祁亚楠，霍立寰，廖桂生，曾操，李小敏，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61