一种高速运动平台雷达矢量非均匀调制角超分辨方法技术

本发明专利技术公开了一种高速运动平台雷达矢量非均匀调制角超分辨方法，首先获取回波数据并沿距离维进行预处理，实现回波距离维高分辨成像，然后依据平台与目标相对位置关系，构建非均匀天线方向图矩阵与多普勒相位矩阵，建立矢量非均匀卷积模型，最后采用无参迭代重加权范数求解稀疏约束优化问题，输出超分辨结果，实现高速运动平台稀疏目标的重建。本发明专利技术的方法在回波建模中，构建了非均匀天线方向图矩阵与多普勒相位矩阵，提升了角超分辨方法对高速运动平台的适应能力，解决了高速运动情况下现有卷积近似模型的成像结果误差大问题，相比于现有卷积近似模型超分辨方法的成像结果，更能够保障高速运动平台雷达角超分辨成像的性能。保障高速运动平台雷达角超分辨成像的性能。保障高速运动平台雷达角超分辨成像的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高速运动平台雷达矢量非均匀调制角超分辨方法


[0001]本专利技术属于雷达成像
，具体涉及一种高速运动平台雷达矢量非均匀调制角超分辨方法。

技术介绍

[0002]雷达可通过波束扫描，获取广域观测区内的目标信息。然而，在实际应用中受到天线孔径的限制，其角分辨率较低。为了通过信号处理手段提升角分辨率，继续探索角超分辨技术，以满足不同高速平台的应用需求。
[0003]解卷积方法是超分辨技术的一种，可通过卷积反演，获得超越实孔径的角分辨率，被广泛应用于扫描雷达角超分辨成像领域。文献“Jos
é‑
P
é
rez，Stewart J Marshall，and Keith Gregson，
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Resolution improvement of ers scatterometer data over land by wiener filtering，
’
Remote sensing of environment，vol.71，no.3，pp.261/>–
27本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速运动平台雷达矢量非均匀调制角超分辨方法，具体步骤如下：步骤一、回波数据的获取与距离维预处理；机载扫描雷达通过设定的固定脉冲重复频率发射线性调频信号来探测目标场景，目标场景回波表达式如下：其中，τ表示距离向时间采样向量，t表示方位向时间采样向量；x0表示成像场景中点目标的散射系数；h(t)表示时域天线方向图函数；rect(
·
)表示矩形窗函数；表示双程回波时延，且r(t)表示目标的距离历史，c表示电磁波传播速度；T
r
表示发射信号的脉冲时宽；Kr表示线性调频率；表示发射信号载频，λ表示电磁波波长；获取的原始回波经过距离维脉压后，表达式如下：其中，B表示发射信号带宽；目标的距离历史在远距、小扇区扫描时可近似表示为：r(t)≈r0‑
vtcosθ0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，r0表示平台初始斜距，v表示平台运动速度，θ0表示初始方位角；利用式(3)中的目标距离历史近似对回波进行尺度变换，获得距离走动校正后的回波表达式为：其中，表示多普勒相位项；步骤二、建立矢量非均匀卷积模型；将式(4)中的时间变量替换为空间变量，即和其中，r表示成像场景距离采样，θ表示成像场景方位采样，ω表示波束扫描速度，获得成像场景的方位维回波表达式如下：其中，s(θ)表示目标方位回波，x(θ)表示目标方位散射分布，h(θ)表示空域天线方向图函数，表示卷积运算；将方位回波数据离散化后，并考虑加性高斯白噪声，式(5)转化为如下矩阵
‑
向量的形式：
其中，
⊙
表示矩阵点乘运算；表示接收到的方位回波矩阵，维度为N
×
1，s(θ
i
)(1≤i≤N)表示位于θ
i
处的回波幅度值，θ
i
表示第i个方位角；表示目标方位散射分布矩阵，维度为N
×
1，x(θ
i
)(1≤i≤N)表示位于θ
i
处的目标散射幅度值；表示满足高斯分布的噪声矩阵，维度为N
×
1，n(θ
i
)(1≤i≤N)表示位于θ
i
处的噪声幅度值；T表示矩阵的转置，N表示方位采样点数...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钰林，杨建宇，庹兴宇，毛德庆，冯梦西，张寅，张永超，杨海光，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：