【技术实现步骤摘要】
基于图像质量引导的稀疏孔径ISAR成像相位自聚焦方法
本专利技术涉及逆合成孔径雷达(InverseSyntheticApertureRadar,ISAR)成像信号处理技术，尤其涉及一种基于图像质量引导的稀疏孔径ISAR成像相位自聚焦方法。
技术介绍
传统ISAR成像技术要求观测目标必须围绕自身某一固定转动中心进行匀速转动。但是实际中，目标在成像过程期间除了自身的转动，还有目标中心相对于雷达中心的变化，即目标的平动分量。运动补偿的目的就是消除平动的影响，将运动目标等效为理想的转台模型，即可使用成像算法进行成像。因此，运动补偿技术是ISAR成像中的关键技术之一，运动补偿的精度高低，直接决定了最终成像结果的质量高低。ISAR成像的运动补偿，通常由包络对齐和相位自聚焦两部分组成。包络对齐是通过补偿包络的时间延迟，将不同脉冲下相同散射点的回波置于同一个距离单元中，是对目标平动的粗补偿。包络对齐之后还需要进行相位自聚焦，通过校正回波中平动分量造成的初相误差，使得回波初相变化符合目标转动，回波满足相参化，是对平动分量的精补偿。目前运动补偿技术已相对成熟，相关算法均在实际中发挥了...
【技术保护点】
1.一种基于图像质量引导的稀疏孔径ISAR成像相位自聚焦方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：构建基于压缩感知的稀疏孔径相位自聚焦模型；为了研究稀疏孔径下的相位自聚焦问题，假定一维距离像的包络对齐已经完成，利用压缩感知理论的思想，建立基于压缩感知的相位误差模型；包络对齐后完整的目标一维距离像S表示如下：S＝[s1,…,sl,…,sL]＝Ψ[θ1,…,θl,…,θL]＝ΨΘ (1)其中，sl表示第l个距离单元的一维距离像幅度，θl表示第l个距离单元内散射点的分布及强度，l＝1,2,…,L为距离单元序号，L为总的距离单元数，M为脉冲个数，故M×L维矩阵S和Θ分别代表...
【技术特征摘要】
1.一种基于图像质量引导的稀疏孔径ISAR成像相位自聚焦方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：构建基于压缩感知的稀疏孔径相位自聚焦模型；为了研究稀疏孔径下的相位自聚焦问题，假定一维距离像的包络对齐已经完成，利用压缩感知理论的思想，建立基于压缩感知的相位误差模型；包络对齐后完整的目标一维距离像S表示如下：S＝[s1,…,sl,…,sL]＝Ψ[θ1,…,θl,…,θL]＝ΨΘ(1)其中，sl表示第l个距离单元的一维距离像幅度，θl表示第l个距离单元内散射点的分布及强度，l＝1,2,…,L为距离单元序号，L为总的距离单元数，M为脉冲个数，故M×L维矩阵S和Θ分别代表目标的一维距离像矩阵和二维成像结果，矩阵Ψ为傅里叶稀疏基，表示如下：其中时间序列t＝[1:M]T·PRT，PRT表示脉冲重复周期；多普勒频率fdm＝m·Δfd-(PRF/2)，m＝1,2,…,Q，Q＝PRF/Δfd为多普勒单元数，PRF和Δfd分别表示脉冲重复频率和多普勒分辨率；又因为故Q＝M，即多普勒单元数Q等于脉冲数M；考虑引入目标回波的相位误差，则一维距离像可以写为：SΛ＝ΛS＝ΛΨΘ(3)其中，M维对角矩阵Λ＝diag{exp(jλ1),exp(jλ2),…,exp(jλM)}代表目标回波的相位误差，矩阵对角线元素λm代表第m个回波脉冲的相位误差；稀疏孔径等效于对包含目标回波相位误差Λ的一维距离像信号SΛ进行稀疏降维采样，构造一个P×M维的观测矩阵Φ，P<M，将一维距离像信号SΛ投影到观测矩阵Φ上，得到P维观测值为：Y＝ΦSΛ＝ΦΛΨΘ(4)Y便是包含目标回波相位误差Λ的稀疏孔径一维距离像数据，根据压缩感知重构理论，重构过程表述如下：一维距离像的相位补偿就是要对稀疏孔径一维距离像数据Y中包含的目标回波相位误差Λ进行估计和补偿，估计得到的相位误差补偿向量记为相位补偿后的重构过程表述如下：S2：选择参与相位补偿参数估计的目标距离单元；选取方法包括以下步骤：S2.1计算每个距离单元上的各次回波能量总和，并从中选出能量较大的L1个距离单元作为初步有效参数估计距离单元，L1≤L；S2.2计算S2.1中初步挑选出的距离单元回波的幅度归一化方差，对幅度归一化方差从小到大排列，挑选排列中前L2个幅度归一化方差对应的距离单元作为最终参与相位误差参数估计的距离单元，L2≤L...
【专利技术属性】
技术研发人员：田彪，鲍庆龙，户盼鹤，张月，陈健，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43
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