一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法，包括如下步骤：获取弧形合成孔径雷达的回波信号；采用波数域算法对回波信号进行成像处理，获取点目标冲激响应；对于具有连续点目标的成像结果进行分析，分析小于距离分辨率的两个连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质。通过逐步迭代识别点目标信息，根据连续点目标的重叠性质将小于距离分辨率的真实点目标信号分离，且在处理过程中对真实目标信号的主瓣进行提取，可有效避免旁瓣对准消减对周围目标重建幅值大小的影响，和多副瓣重叠累积形成的虚假目标峰值，实现对具有连续点目标的弧形合成孔径雷达成像的副瓣抑制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法


[0001]本专利技术属于弧形合成孔径二维成像
，尤其涉及一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法。

技术介绍

[0002]弧形合成孔径工作机制不仅具有传统雷达所具有的全天候、全天时监测的优势，又具有360
°
全方位观测、高分辨率等特点，在目标监测、目标高程检测、雷达目标成像诊断等领域发挥着越来越重要的作用。弧形合成孔径雷达系统属于线性系统，因此通常用冲激响应来描述它的性能指标，点目标的回波信号经聚焦形成的图像为sinc函数，因sinc函数的副瓣值较高，存在较强目标的副瓣有可能淹没附近的弱目标，从而造成成像的模糊。
[0003]抑制信号副瓣的传统方法是对接收信号进行加窗处理，将副瓣降低到目标检测可接受的水平，常用的窗函数有汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗、凯撒窗等，然而加窗会使主瓣展宽、损失信噪比、影响信号的距离分辨率和目标检测性能劣化等问题。
[0004]CLEAN算法最初由射电天文学家于1974年提出，是基于递推的思想对一维数据进行搜索迭代的过程，用于缓解因有限的观测数据而造成的副瓣效应，从而提高射电天文中综合孔径成像的质量。针对于弧形合成孔径雷达点目标的成像特性，CLEAN算法也可用于消除弧形合成孔径雷达信号检测中的副瓣。传统的CLEAN算法通过逐步迭代识别主瓣，消减副瓣，重建真实目标的位置和幅度信息，在副瓣对准时可能对其它点目标信号造成干扰，所以仅适用于处理离散点目标的雷达回波；此外，对于具有连续点目标的雷达信号，强目标副瓣会对临近的弱目标产生主瓣竞争从而对弱目标造成干扰，甚至强目标与弱目标积累形成虚假目标，此时信号峰值所处位置不再是最强目标的主瓣峰值，因此传统的CLEAN算法已不再适用消除具有连续点目标的雷达信号。
[0005]综上，针对弧形合成孔径雷达成像的副瓣抑制，在传统的CLEAN算法仅适用于处理离散点目标的基础上进行改进。

技术实现思路

[0006]鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法。
[0007]本专利技术实施例采用的技术方案是，一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法，包括如下步骤：
[0008]获取弧形合成孔径雷达的回波信号；
[0009]采用波数域算法对回波信号进行成像处理，获取点目标冲激响应；
[0010]对于具有连续点目标的回波信号进行分析，分析小于距离分辨率的两个连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质；
[0011]通过逐步迭代识别点目标信息，根据连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质将小于距离分辨率的真实点目标信号分离，且在处理过程中对真实目标信号的主瓣
进行提取，获取真实目标信号，可有效避免旁瓣对准消减对周围目标重建幅值大小的影响，和多副瓣重叠累积形成的虚假目标峰值，实现对具有连续点目标的弧形合成孔径雷达成像的副瓣抑制。
[0012]进一步的，所述获取弧形合成孔径雷达的回波信号中回波信号经过解调频和RVP补偿。
[0013]进一步的，所述采用波数域算法对回波信号进行成像处理，获取点目标冲激响应，具体包括：
[0014]对回波信号进行二维快速傅里叶变换到波数域；
[0015]在波数域中通过数值解来获得平稳相，在距离向补偿相位后执行距离累积以完成距离向的聚焦；
[0016]对累积结果执行方位向的快速傅里叶逆变换以完成方位向的聚焦；
[0017]完成点目标的二维成像，点目标的系统响应为点目标冲激响应。
[0018]进一步的，所述对于具有连续点目标的回波信号进行分析，分析小于距离分辨率的两个连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质，具体包括：
[0019]分析连续点目标冲激响应的重叠特性，当两个相邻目标信号重叠就会产生一个主瓣展宽的虚假信号；
[0020]根据两个重叠的冲激响应的特性分析得到虚假信号的重叠性质；
[0021]进一步的，所述通过逐步迭代识别点目标信息，根据连续点目标的重叠性质将小于距离分辨率的真实点目标信号分离，且在处理过程中对真实目标信号的主瓣进行提取，获取真实目标信号，可有效避免旁瓣对准消减对周围目标重建幅值大小的影响，和多副瓣重叠累积形成的虚假目标峰值，实现对具有连续点目标的雷达成像的副瓣抑制，具体包括：
[0022]通过逐步迭代识别真实点目标信息，根据连续点目标的重叠性质将小于距离分辨率的真实点目标信号进行分离，且在处理过程对点目标冲激响应的主瓣进行提取，获取真实目标信号，可有效避免旁瓣对准消减对周围目标重建幅值大小的影响，和多副瓣重叠累积形成的虚假目标峰值。
[0023]与现有技术相比，该方法通过分析连续点目标所形成的重叠信号的冲激响应性质，将被强目标掩盖的弱目标分离出来；此外，充分考虑了副瓣消减对周围点目标的影响，通过逐步迭代提取点目标的主瓣，有效避免了副瓣抑制过程中对其它真实目标的幅值影响，能够保证在还原真实目标信号的基础上实现良好的副瓣抑制效果。
[0024]应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本专利技术。
[0025]本专利技术中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
[0026]在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所专利技术的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同
一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
[0027]图1为两目标重叠产生虚假信号示意图。
[0028]图2为本专利技术实施例的连续点目标二维成像图。
[0029]图3为本专利技术实施例的连续点目标距离向剖面图。
[0030]图4为本专利技术实施例的副瓣抑制结果图。
[0031]图5为本专利技术实施例的步骤流程示意图。
[0032]图6为本专利技术实施例的分离两个重叠信号流程示意图。
[0033]图7为本专利技术实施例的算法流程图。
具体实施方式
[0034]为了使得本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取弧形合成孔径雷达的回波信号；采用波数域算法对回波信号进行成像处理，获取点目标冲激响应；对于具有连续点目标的回波信号进行分析，分析小于距离分辨率的两个连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质；通过逐步迭代识别点目标信息，根据连续点目标冲激响应所产生的虚假信号的重叠性质将小于距离分辨率的真实点目标信号分离，且在处理过程中对真实目标信号的主瓣进行提取，获取真实目标信号，实现对具有连续点目标的弧形合成孔径雷达成像的副瓣抑制。2.根据权利要求1所述的一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法，其特征在于，所述获取弧形合成孔径雷达的回波信号中回波信号经过解调频和残余视频相位(RVP)补偿。3.根据权利要求1所述的一种弧形合成孔径雷达副瓣抑制方法，其特征在于，所述采用波数域算法对回波信号进行成像处理，获取点目标冲激响应，具体包括：对回波信号进行二维快速傅里叶变换到波数域；在波数域中通过数值解来获得固定相位，在距离向补偿相位后执行距离累积以完成距离向的聚焦；对累积结果执行方位向的快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭维贤，党苗，黄平平，乞耀龙，徐伟，洪文，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：