基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法，辐射阵列的各天线辐射单元同步发射时空正交、独立的随机窄脉冲信号，将天线辐射阵列的斜下视方向的成像区域分割成多个条带；在每个条带内形成的时空随机辐射场与相应的观测目标相互作用形成各个条带的脉冲回波；将每个脉冲回波划分为多个回波距离门和回波亚门，在每个回波距离门内的特定回波亚门内采样，得到多组回波采样值；利用每个条带的时空随机辐射场及对应的回波采样值，构造并求解各条带的关联成像方程，得到各条带区域的成像结果；并选择图像融合方法使相邻条带平滑过渡，得到成像区域的整体反演结果。本发明专利技术每次处理的单个条带的关联成像方程规模较小，实现了快速成像。

【技术实现步骤摘要】
基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法及装置
本专利技术涉及雷达
，更具体的，涉及一种基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法及装置。
技术介绍
雷达成像(RadarImaging)技术是雷达发展史上的一个飞跃，其拓展了雷达最初的检测(Detection)和测距(Ranging)的功能，使得雷达能利用获取的电磁散射信息，获得对场景的全景雷达图像。合成孔径雷达(SAR)虽然具有较高的方位向分辨率，但其重访周期长，在需要长时间连续凝视观测和成像的场景下，存在不可避免的先天劣势。传统的实孔径雷达凝视成像，其角度分辨率受实际天线阵列孔径限制，限制了其在实际中的应用。微波凝视关联成像因为具有超越实孔径雷达成像分辨率极限以及快速成像的优点，在最近几年取得了较快的发展。该成像方法的核心是构造一个具有时空两维随机特性的辐射场照射目标区域，使位于不同位置的目标散射独立的时变的回波，最后对回波和预置的辐射场进行关联处理得到反演图像。将微波凝视关联成像应用于大场景成像时，成像区域的面积为公里或者几十公里量级，分辨率要求一般为米级或分米级，因此对成像区域进行离散化处理时，需要进行细密的网格划分。现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法，其特征在于，包括：控制天线辐射阵列的各个天线辐射单元同步发射时空正交、独立的随机窄脉冲信号；将所述天线辐射阵列的斜下视方向的成像区域在距离向分割成多个条带，所述天线辐射阵列在每个所述条带内形成的时空随机辐射场与相应条带内的观测目标相互作用形成各个条带的脉冲回波；将每个所述脉冲回波划分为多个回波距离门，将每个回波距离门划分为多个回波亚门，在每个所述回波距离门内的特定回波亚门内进行采样，得到与各个所述条带相对应的多组回波采样值；利用每个所述条带的时空随机辐射场及对应的多组回波采样值，构造并求解每个所述条带的关联成像方程，得到每个所述条带的成像结果；对各...

【技术特征摘要】
1.一种基于条带分割和数据融合的快速关联成像方法，其特征在于，包括：控制天线辐射阵列的各个天线辐射单元同步发射时空正交、独立的随机窄脉冲信号；将所述天线辐射阵列的斜下视方向的成像区域在距离向分割成多个条带，所述天线辐射阵列在每个所述条带内形成的时空随机辐射场与相应条带内的观测目标相互作用形成各个条带的脉冲回波；将每个所述脉冲回波划分为多个回波距离门，将每个回波距离门划分为多个回波亚门，在每个所述回波距离门内的特定回波亚门内进行采样，得到与各个所述条带相对应的多组回波采样值；利用每个所述条带的时空随机辐射场及对应的多组回波采样值，构造并求解每个所述条带的关联成像方程，得到每个所述条带的成像结果；对各个所述条带的成像结果进行拼接，得到所述成像区域的整体成像结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线辐射阵列中各个天线辐射单元均匀分布但不限于均匀分布，所述天线辐射单元的位置为n＝1,...,N，N为所述天线辐射单元数量的总和，单点接收机的位置为各个所述天线辐射单元同步发射随机跳频但不限于随机跳频的窄脉冲信号，第n个所述天线辐射单元的发射信号表示为：其中，fnl为第n个所述天线辐射单元的第l个脉冲的发射频率，l＝1,…,L，L为总脉冲个数，τ为窄脉冲持续时间，Tp为脉冲间隔，Tp＞Tmin+τ+Δτ，其中，Δτ为窄脉冲回波的展宽时间，Δτ＝2(Rmax-Rmin)/c＝Tmax-Tmin≈2Wsinθ/c，Rmax、Rmin分别为所述天线辐射阵列到所述成像区域远端和近端的距离，c＝3×108m/s，W为成像区域距离向宽度，θ为所述天线辐射阵列相对于所述成像区域的斜下视角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述天线辐射阵列的斜下视方向的成像区域在距离向上分割成多个条带，包括：根据窄脉冲雷达的距离门特征，将所述天线辐射阵列的斜下视方向的成像区域在距离向上划分成多个不同的条带，持续时间τ的脉冲覆盖的条带宽度为w＝cτ/2sinθ，条带数为K＝[W/w]＝[2Wsinθ/cτ]，[x]为向上取整函数，c＝3×108m/s；对所述成像区域进行空间离散化处理，将每个所述条带划分为M个网格，M＝P×Q，P为所述成像区域方位向分辨单元数，Q为所述条带距离向分辨单元数，ρa、ρr分别为所述成像区域方位向和距离向离散化的网格间距，第k个所述条带内的第j个网格点中心的位置记为所述位置的目标后向散射系数为观测区域的第k个条带表示为4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线辐射阵列在每个所述条带内形成的时空随机辐射场与相应条带内的观测目标相互作用形成各个条带的脉冲回波，具体为：每个所述天线辐射单元产生的随机信号形成的时变随机场在波束覆盖的各个所述条带内进行叠加，合成时、空两维随机辐射场，第k(k＝1,2,...,K)个所述条带内的任意一点处的入射场为：1所述入射场与所述观测目标相互作用形成的散射场经过自由空间中的第二次传播到达接收机，对于空间位置为的接收机收到的第k个条带的脉冲回波为：定义到达所述接收机的修正辐射场,第k(k＝1,2,...,K)个所述条带内的任意一点处的修正辐射场可以表示为：所述第k个条带的散射回波与修正辐射场具有如下关系：

【专利技术属性】
技术研发人员：郭圆月，邓杰，王东进，陈卫东，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34