一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质，该方法包括：确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；根据信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；对凸优化问题进行求解分析，确定目标波位信号的接收权值。这样，通过将距离模糊抑制问题转化为谱分解权值的凸优化问题，通过凸优化问题来确定出目标波位信号的接收权值，不仅能够降低资源占用量，还能够提高运算速度；同时实用性高，可以有效提高多种极化模式下的距离模糊抑制性能。模糊抑制性能。模糊抑制性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质


[0001]本申请涉及雷达
，尤其涉及一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种主动式微波成像设备，相比光学雷达具有更强的穿透性，可以实现全天时、全天候对地观测，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像，在遥感领域有着广泛的应用。
[0003]其中，SAR通过处理宽带脉冲信号及方位向多普勒信号取得高分辨率图像，由于天线俯仰向方向图不可避免地存在旁瓣，在接收回波时同样会接收到处于测绘带外部的回波，对最终的图像质量产生影响，这种干扰被称为距离模糊。
[0004]在相关技术中，虽然目前已经存在一些距离模糊抑制方案，但是这些方案在兼顾计算资源占用量、算法速度、对方向图指标的控制能力等指标方面十分困难，严重限制了SAR的性能。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质，将距离模糊抑制问题转化为谱分解权值的凸优化问题，不仅能够降低资源占用量，还能够提高运算速度；同时实用性高，可以有效提高多种极化模式下的距离模糊抑制性能。
[0006]本申请的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，本申请实施例提供了一种距离模糊抑制方法，该方法包括：
[0008]确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；
[0009]根据所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；
[0010]对所述凸优化问题进行求解分析，确定所述目标波位信号的接收权值。
[0011]第二方面，本申请实施例提供了一种距离模糊抑制装置，该距离模糊抑制装置包括：向量确定单元、凸优化问题确定单元和接收权值确定单元，其中，
[0012]所述向量确定单元，配置为确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；
[0013]所述凸优化问题确定单元，配置为根据所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；
[0014]所述接收权值确定单元，配置为对所述凸优化问题进行求解分析，确定所述目标波位信号的接收权值。
[0015]第三方面，本申请实施例还提供了另一种距离模糊抑制装置，该距离模糊抑制装置包括：存储器和处理器，其中，
[0016]所述存储器，用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序；
[0017]所述处理器，用于在运行所述计算机程序时，执行如第一方面所述的距离模糊抑制方法。
[0018]第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被至少一个处理器执行时实现如第一方面所述的距离模糊抑制方法。
[0019]本申请实施例所提供的一种基于谱分解的距离模糊抑制方法、装置及存储介质，通过确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；根据所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；对所述凸优化问题进行求解分析，确定所述目标波位信号的接收权值。这样，通过将距离模糊抑制问题转化为谱分解权值的凸优化问题，通过凸优化问题来确定出目标波位信号的接收权值，该过程无需迭代，且灵活性强；从而不仅能够降低资源占用量，还能够提高运算速度；同时实用性高，可以有效提高多种极化模式下的距离模糊抑制性能，具有极强的工程应用价值。
附图说明
[0020]图1为本申请实施例提供的一种基于谱分解的距离模糊抑制方法的流程示意图；
[0021]图2为本申请实施例提供的一种基于谱分解的距离模糊抑制方法的详细流程示意图；
[0022]图3为本申请实施例提供的一种优化前后接收方向图的对比示意图；
[0023]图4为本申请实施例提供的一种优化前后接收方向图的权值幅值的对比示意图；
[0024]图5为本申请实施例提供的一种优化前后的距离模糊水平的对比示意图；
[0025]图6为本申请实施例提供的另一种优化前后接收方向图的对比示意图；
[0026]图7为本申请实施例提供的另一种优化前后接收方向图的权值幅值的对比示意图；
[0027]图8为本申请实施例提供的另一种优化前后的距离模糊水平的对比示意图；
[0028]图9为本申请实施例提供的另一种基于谱分解的距离模糊抑制方法的详细流程示意图；
[0029]图10为本申请实施例提供的一种距离模糊抑制装置的组成结构示意图；
[0030]图11为本申请实施例提供的另一种距离模糊抑制装置的组成结构示意图；
[0031]图12为本申请实施例提供的一种距离模糊抑制装置的硬件结构示意图；
[0032]图13为本申请实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0035]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可
以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
[0036]需要指出，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
[0037]基于天线方向图合成的距离模糊抑制方法根据距离模糊分布寻找在对应位置存在零陷的天线方向图，从而降低接收的距离模糊能量水平。这类方法不提升系统的复杂性，可以在保证天线增益、波束宽度、旁瓣水平满足要求的情况下有效抑制距离模糊。此外，这类方法的应用不影响方位模糊，可以从整体上优化SAR系统的模糊特性，因而适用于以混合圆极化模式为代表的全极化模式SAR的模糊性能优化。
[0038]判断这类距离模糊抑制方法性能的标准是计算资源占用量、算法速度、对方向图指标的控制能力，同时兼顾这些要求十分困难。当前已有方法均仅关注了其中一方面，在实际应用中需要根据具体需求进行取舍，严重限制了SAR的性能。
[0039]基于此，本申请实施例提供了一种距离模糊抑制方法，该方法的基本思想是：确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；根据所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于谱分解的距离模糊抑制方法，其特征在于，所述方法包括：确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量；根据所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，确定凸优化问题；对所述凸优化问题进行求解分析，确定所述目标波位信号的接收权值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量之前，所述方法还包括：获取目标波位工作指令；根据所述目标波位工作指令，确定所述目标波位信号以及所述目标波位信号对应的测量参数；根据所述测量参数，确定与所述目标波位信号对应的信号发射权值；相应地，所述确定目标波位信号的信号功率谱分解向量和距离模糊功率谱分解向量，包括：根据所述信号发射权值和所述测量参数，确定所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量；其中，所述测量参数包括：目标波位信号参数、合成孔径雷达SAR系统参数和自定义参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号发射权值和所述测量参数，确定所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，包括：根据所述目标波位信号参数，确定至少一个采样下视角各自的第一斜距；根据所述至少一个采样下视角各自的第一斜距，确定所述至少一个采样下视角在距离模糊区域各自对应的第二斜距；其中，所述第二斜距包括至少一个模糊斜距，且每一个模糊斜距对应一个模糊下视角；对所述第二斜距中每一个模糊斜距对应的模糊下视角进行坐标系转换，得到所述第二斜距中每一个模糊斜距对应的模糊下视角的坐标转换值；根据所得到的模糊下视角的坐标转换值、所述信号发射权值和所述测量参数，确定所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标波位信号参数，确定至少一个采样下视角各自的第一斜距，包括：基于目标波位信号参数，确定目标波位下视角的变化范围；在所述变化范围内对下视角进行均匀采样，得到所述至少一个采样下视角；根据所述至少一个采样下视角，确定所述至少一个采样下视角各自的第一斜距。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个采样下视角，确定所述至少一个采样下视角各自的第一斜距，包括：根据所述至少一个采样下视角和式(1)，计算出所述至少一个采样下视角各自的第一斜距；其中，α
i0
表示第i个采样下视角，R
i0
表示第i个采样下视角对应的第一斜距，R
e
表示地球半径，H表示雷达轨道高度，i＝1,2,...,N，N表示所述采样下视角的数量。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少一个采样下视角各自的第一斜距，确定所述至少一个采样下视角在距离模糊区域各自对应的第二斜距，包括：根据所述至少一个采样下视角各自的第一斜距和式(2)，计算出所述至少一个采样下视角在距离模糊区域各自对应的第二斜距；其中，R
ij
表示第i个采样下视角对应的第j个模糊斜距，R
i0
表示第i个采样下视角对应的第一斜距，j表示所述模糊斜距的编号值，j＝1,2,...,M，M表示第i个采样下视角对应的模糊斜距数量，PRF表示脉冲重复频率。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所得到的模糊下视角的坐标转换值、所述信号发射权值和所述测量参数，确定所述信号功率谱分解向量和所述距离模糊功率谱分解向量，包括：根据所得到的模糊下视角的坐标转换值和所述SAR系统参数，利用信号功率谱分解模型计算得到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨策，欧乃铭，邓云凯，王宇，刘大成，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：