【技术实现步骤摘要】
自适应1比特数据雷达成像方法
本专利技术涉及雷达
,尤其涉及自适应1比特数据雷达成像方法。
技术介绍
雷达成像技术以其全天时、全天候工作的特点,在军事和民用领域有着广泛的应用。高分辨的雷达成像结果为目标检测、识别和分类提供了重要的信息。近年来,基于1比特量化数据的成像技术在雷达成像领域引起了广泛关注,主要得益于其在减少数据量、降低采样量化器硬件实现难度能多方面具有的诸多优势。对于雷达系统而言,尤其是大观测场景的星载合成孔径雷达系统,回波数据通常是通过星上存储,再通过数据传输通道传输到地面进行成像处理,因此对回波数据进行1比特采样能够大大节省雷达系统的存储空间,提高数据传输效率。另一方面,1比特量化器相比于高精度量化器而言,具有更加简单的硬件形式、更低功耗、更高数据量化效率和更低硬件成本。因此,研究基于1比特量化数据的雷达成像方法具有十分重要的意义。经典的雷达成像方法,例如后向投影算法(BP)、距离-多普勒算法(RD)、ChirpScaling算法(CS)和Omega-K算法等,都是基于匹配滤波技术,需要对观测时 ...
【技术保护点】
1.一种自适应1比特数据雷达成像方法,其特征在于,方法包括以下步骤:/n步骤1,回波数据的采集,即打开雷达平台,在天线位置发射步进频信号,从M个天线位置采集回波数据,每个天线位置采集N个不同频点,一共得到M×N个采样点;/n步骤2,对观测场景划分为P
【技术特征摘要】
1.一种自适应1比特数据雷达成像方法,其特征在于,方法包括以下步骤:
步骤1,回波数据的采集,即打开雷达平台,在天线位置发射步进频信号,从M个天线位置采集回波数据,每个天线位置采集N个不同频点,一共得到M×N个采样点;
步骤2,对观测场景划分为Pr×Px个单元,其中Pr和Px分别代表距离单元数和方位单元数,记坐标位置为(ri,xl)的单元散射强度为σ(ri,xl),且观测时间内各个单元散射强度保持不变,则观测到的回波数据为具有如下表达形式:
其中,fn和pm分别表示第n个采样频点和第m个天线位置,表示第m个天线位置与第(ri,xl)个像素单元的距离,c表示光速,则根据回波数据的表达式,可以构造回波数据的稀疏表征为y=Φσ,其中:
步骤3,对回波数据进行1比特量化,即采样点的数据与固定门限τ比较,大于τ的值量化为1,其它量化为-1,因此1比特量化数据的表达形式为z=sign(y-τ),其中sign(·)表示只保留符号的函数;
步骤4,根据步骤3中得到的1比特量化数据、步骤2中构造的稀疏观测矩阵,通过1比特量化硬门限循环算法的迭代框架,并根据量化一致性原则得到1比特量化数据的成像结果的过程如下:s.t.||σ||0≤K,||σ||2=1,;其中,⊙表示向量间的哈达玛积,[·]-表示保留负数值而将其他值置为0,||·||1和||·||2分别表示一范数和二范数,K表示稀疏度,成像过程中的τ定义为阈值参数,记为τimg;
步骤5,通过在成像过程中自适应的调整阈值参数τimg从而得到更好的成像结果,具体地,在自适应1比特硬门限循环算法的迭代框架中,在第k次迭代中,根据传统的1比特硬门限循环(BIHT)算法,令更新的成像结果针对其中不满足量化一致性条件的元素,通过调整阈值参数来迫...
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