The invention discloses a darkroom broadband RCS measurement method based on compressed sensing, including the steps of: (1) the design of sparse measurement matrix of compressive sampling test parameter configuration; (2) in turn calibration, measurement target on the turntable, back wave data in the measurement target sampling, sampling process in the turntable is rotating at a constant speed; (3) according to the sampling data obtained to complete the measurement of target calibration; (4) the target data standard after sparse process through the sparse measurement matrix; (5) using the data matrix reconstruction algorithm of two-dimensional data reconstruction on the other angle and other frequency. The invention utilizes the coupling of two-dimensional signals so that the imaging resolution is improved on the premise of the same amount of data.
【技术实现步骤摘要】
一种基于压缩感知的暗室宽带RCS测量方法
本专利技术涉及测量领域,尤其涉及一种基于压缩感知的暗室宽带RCS测量方法。
技术介绍
传统的宽带RCS测量方法,要使目标扩展在距离向和方位向不模糊,测量频率间隔、角度步长要受Nyquist采样定理的限制,在该理论约束下的信息获取、存储、传输及处理已成为目前信息处理领域进一步发展的主要瓶颈之一。与Nyquist采样不同的是,压缩感知(CS)不是直接测量信号本身,而是利用构造观测矩阵Φ把一个稀疏或可压缩的高维信号投影到低维空间上,测量值是信号从高维空间到低维空间的投影值。这样,压缩感知理论基于高维数据中包含的信息维数往往远低于数据维数,把对信号的采样转变成对信息的采样,使得采样和压缩一并实现,从而降低信号的采样率、数据存储和传输代价。压缩感知理论主要涉及三个关键要素:信号的稀疏表示、测量矩阵的构造、重构算法。在现有研究成果中,随机测量矩阵由于具有较好的理论特性受到广泛关注。但是,实际中随机矩阵实现困难,计算效率低下。因此,构造具有通用性,结构允许快速计算,且便于物理实现的确定性测量矩阵是将利用CS理论进行RCS测量推向实用化的关键所在。另外,现有技术中的重构算法主要有凸优化、贪婪追踪、组合算法等三大类。单一的算法往往是优缺点并存,例如,贪婪算法运行速度快,但需要的测量数据多,精度较低;凸优化算法需要的测量数据较少,重构精度较高,但有繁重的计算负担。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷,本专利技术提供一种基于压缩感知的暗室宽带RCS测量方法,实现缩短测量时间,提高RCS测量效率的目的。本专利技术提供的一种基于压缩感知的 ...
【技术保护点】
一种基于压缩感知的暗室宽带RCS测量方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)设计稀疏测量矩阵,对压缩采样测试参数进行配置;(2)依次将定标体、测量目标放在转台上,完成对所述测量目标的回波数据采样,采样过程中转台做匀速转动;(3)根据得到的采样数据完成对所述测量目标的定标处理;(4)将定标后的目标数据通过所述稀疏测量矩阵进行稀疏化处理;(5)利用二维矩阵数据重构算法对其他角度和其他频率的数据重构。
【技术特征摘要】
1.一种基于压缩感知的暗室宽带RCS测量方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)设计稀疏测量矩阵,对压缩采样测试参数进行配置;(2)依次将定标体、测量目标放在转台上,完成对所述测量目标的回波数据采样,采样过程中转台做匀速转动;(3)根据得到的采样数据完成对所述测量目标的定标处理;(4)将定标后的目标数据通过所述稀疏测量矩阵进行稀疏化处理;(5)利用二维矩阵数据重构算法对其他角度和其他频率的数据重构。2.如权利要求1所述的暗室宽带RCS测量方法,其特征在于,所述压缩采样测试参数包括频率维和角度维;所述频率维包括起始频率、终止频率和步进频率;所述角度维包括起始角度、终止角度和步进角度;步骤(1)设计稀疏测量矩阵,对压缩采样测试参数进行配置,包括如下步骤:1)径向和横向分别预估所述测量目标的稀疏散射中心个数;2)计算所述稀疏测量矩阵的维数大小;3)完成所述频率维和所述角度维参数设置,形成所述稀疏测量矩阵。3.如权利要求1所述的暗室宽带RCS测量方法,其特征在于,步骤(2)的采样方式包括等角度间隔稀疏采样、频率步进稀疏采样和二维联合稀疏采样。4.如权利要求2所述的暗室宽带RCS测量方法,其特征在于,所述测量目标的RCS表示为:式中,表示目标在第m个角度第n个频率时的RCS数据,表示第i个散射中心对应的RCS数据,j是复数符号,f0表示起始频率,Δf表示频率步进大小,xi表示图像中第i个像素的横坐标,yi表示图像中第i个像素的纵坐标,c表示光速,θm=mΔθ表示第m个角度,Δθ表示角度步长大小;观测角度小于30°,则:式中,Δθ表示角度步长大小;λn表示...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈文强,闫华,王玉伟,高超,
申请(专利权)人:北京环境特性研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。