一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法技术

技术编号:24495871 阅读:77 留言:0更新日期:2020-06-13 03:00
本发明专利技术公开了一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法,针对SAR宽窄带干扰同时抑制问题,利用RPCA低秩恢复算法,通过迭代优化求解混合干扰信号矩阵和有用SAR信号矩阵,完成有用SAR信号提取,实现复杂的窄带干扰和宽带干扰同时抑制。本发明专利技术可以避免稀疏恢复方法字典构造不准确导致的缺陷,干扰抑制性能和运算复杂度优于基于时频变换的传统非参数化方法,在实际应用中能够更稳健和精确地抑制复杂的宽窄带干扰信号。

A method of SAR wide and narrow band interference suppression based on low rank recovery

【技术实现步骤摘要】
一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法
本专利技术属于雷达干扰抑制技术,具体涉及一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法。
技术介绍
空/天基对地监视合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)系统常常面临非蓄意干扰问题。干扰极大地降低了SAR图像质量,使得SAR图像模糊、被观测的目标细节信息丢失,从而影响SAR系统的对地监视效能。这些干扰主要分为窄带干扰和宽带干扰两类。目前,大部分可用的干扰抑制方法可分为参数化方法、非参数化方法和半参数化方法三类,并且主要仅应用于抑制窄带干扰或宽带干扰。参数化方法严重依赖于模型的准确程度,模型失配将会导致干扰抑制效果恶化。非参数化方法可以避免参数化方法的模型失配问题,具有更广泛的应用范围,例如可以通过设计滤波器和构造子空间投影来抑制SAR回波信号中的窄带和宽带强干扰。但是非参数化方法需要对每个雷达脉冲数据都进行时频变换,存在运算复杂度高的问题。近几年,优化方法被广泛地运用干扰抑制,由于超参数的运用,优化方法也被称为半参数化方法,Liu等人利用稀疏表示方法在短时傅里本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法,其特征在于:包括以下步骤:/n步骤一、SAR系统接收到的雷达回波信号,所述雷达回波信号距离时域-方位脉冲维形式记为/nY(k,l)=X(k,l)+I(k,l)+N(k,l)/n=X(k,l)+NBI(k,l)+WBI(k,l)+N(k,l)/n式中,距离采样点序号k=1,...,K,K为总的距离采样个数,方位脉冲序号l=1,...,L,L表示总的方位脉冲个数;/n

【技术特征摘要】
1.一种基于低秩恢复的SAR宽窄带干扰同时抑制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、SAR系统接收到的雷达回波信号,所述雷达回波信号距离时域-方位脉冲维形式记为
Y(k,l)=X(k,l)+I(k,l)+N(k,l)
=X(k,l)+NBI(k,l)+WBI(k,l)+N(k,l)
式中,距离采样点序号k=1,...,K,K为总的距离采样个数,方位脉冲序号l=1,...,L,L表示总的方位脉冲个数;

且均为复矩阵;
Y表示SAR系统接收到的雷达回波脉冲信号矩阵,Y(k,l)表示SAR系统接收到的雷达回波脉冲信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
X表示有用SAR回波脉冲信号矩阵,X(k,l)表示有用SAR回波脉冲信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
I表示混合干扰脉冲信号矩阵,I(k,l)表示混合干扰脉冲信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
N表示噪声信号矩阵,N(k,l)表示噪声信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
NBI表示窄带干扰脉冲信号矩阵,NBI(k,l)表示窄带干扰脉冲信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
WBI表示宽带干扰脉冲信号矩阵,WBI(k,l)表示宽带干扰脉冲信号矩阵中第l个脉冲的第k个距离采样点的复数据元素;
步骤二、通过低秩矩阵恢复法抑制雷达回波信号的宽窄带干扰:
根据混合干扰信号矩阵I的低秩特性,采用矩阵秩函数rank(·)来约束混合干扰信号矩阵I,利用正则化项保护有用SAR回波信号矩阵X,即SAR宽窄带干扰同时抑制由如下低秩矩阵恢复的优化问题实现:



式中,表示搜索复矩阵I、X使得函数f(I,X)取得最小值,||·||R表示保护有用SAR回波信号矩阵的正则化约束,平衡目标函数项的超参数λ>0,约束噪声水平的超参数δ>0,||·||F为矩阵的Frobenius范数,即矩阵所有元素的平方之和开根号;为了能够有效地求解上述式(I)的优化问题,采用矩阵的核范数||·||*替代矩阵秩函数rank(·),并利用矩阵的l1范数来保护有用SAR回波信号矩阵,即



式中,||·||*表示矩...

【专利技术属性】
技术研发人员:许华健刘志凌黄岩陈卓卢鑫刘志武
申请(专利权)人:中国航天科工集团八五一一研究所
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1