一种基于低秩近似的快速超分辨成像方法技术

技术编号:23603464 阅读:69 留言:0更新日期:2020-03-28 04:54
本发明专利技术公开了一种基于低秩近似的快速超分辨成像方法,本发明专利技术的方法首先生成低秩的随机矩阵;然后利用随机矩阵与QR分解变换得到具有正交列的基矩阵;接着用基矩阵提取回波矩阵与天线方向图矩阵的主要信息,并选择L

A fast super-resolution imaging method based on low rank approximation

【技术实现步骤摘要】
一种基于低秩近似的快速超分辨成像方法
本专利技术属于雷达成像领域,具体涉及机载扫描雷达前视成像。
技术介绍
雷达前视成像被广泛运用于对地搜索、物资空投、飞行器自主着陆、导弹末制导等领域。由于常规的单站SAR和DBS技术在前视区域的多普勒梯度小,无法形成大带宽,并且存在角度歧义的问题,不适用于前视区域的成像。实孔径扫描雷达成像采用天线扫描的模式对成像区域进行探测,不依赖多普勒频率,因此可以适用于前视区域的成像。前视高分辨成像要求图像在距离向和方位向同时具有高分辨率。距离向的高分辨可通过发射大时宽带宽积的线性调频信号,然后对距离向回波进行脉冲压缩处理以实现。而方位向分辨率却受天线孔径的制约,难以满足实际工程的需求。提升方位分辨率最直接的方法是增大天线的物理孔径,但是在实际应用中,受到资源的限制,这种方法并不可行。因此从信号处理的角度,突破天线孔径的固有限制,实现方位向超分辨成为了目前研究的热点。在文献“YulinHuang,YueboZha,YueWang,andJianyuYang,Forwardlookingradari本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低秩近似的快速超分辨成像方法,具体包括如下步骤:/n步骤一:机载扫描雷达回波建模,/n基于机载扫描雷达的运动几何模型,扫描雷达发射线性调频信号(LFM),经过下变频处理,接收到的回波信号为:/n

【技术特征摘要】
1.一种基于低秩近似的快速超分辨成像方法,具体包括如下步骤:
步骤一:机载扫描雷达回波建模,
基于机载扫描雷达的运动几何模型,扫描雷达发射线性调频信号(LFM),经过下变频处理,接收到的回波信号为:



其中,x0是场景中点目标的散射系数,w(t)是天线方向图函数调制,rect(·)是矩形窗函数,τ是距离向时间采样向量,t表示方位向时间采样向量,Tp是发射信号的脉冲时宽,λ是载频波长,R(t)是目标的距离历史,c是电磁波传播速度,k是线性调频率,n(τ,t)是加性高斯白噪声;
目标的距离历史为R0表示目标起始距离,v表示机载平台运动速度,θ0表示目标空间方位角;
经过脉冲压缩和距离走动校正后,实现了距离向的高分辨处理。同时方位向回波可以视为目标散射系数与天线方向图构成的测量矩阵的类卷积,具体如下:
S=Hx+n(2)
其中,S表示回波,H表示由天线方向图构成的测量矩阵,x表示目标散射系数分布,n表示噪声;
步骤二:产生随机矩阵,
天线测量矩阵由天线方向图函数采样构成,具体形式如下:






其中,[h-l…h0…hl]表示对天线方向图函数w(t)的采样,采样点数为F;
为了实现对天线方向图矩阵维数的压缩,该方法生成均值为0、方差为1的高斯随机矩阵Ω,Ω的矩阵维度MN×q,其中,M是距离向采样点数,N是方位采样点数,q是随机矩阵的列数,并且q<<MN。
步骤三:获得基矩阵Q;
...

【专利技术属性】
技术研发人员:张寅黄钰林庹兴宇康瑶张启平张永超杨建宇
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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