【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信号处理，具体涉及一种基于宽带成像雷达的sar载荷辐射信号提取方法及装置。
技术介绍
1、随着空间技术的不断发展，空间已成为维护国家安全的制高点。雷达以全天候、全天时、快响应、高可靠的突出技术优势在空间目标监视系统中的地位和作用日益显现，应用宽带成像雷达对sar载荷空间目标进行探测时，雷达接收数据主要包含三类信号：目标回波信号、sar载荷空间辐射信号和环境杂波，在时域上空间目标回波信号功率远大于sar载荷空间辐射信号，在频域上sar载荷空间辐射信号通常为宽频带信号，信号频带覆盖目标回波信号，因此，在时域和频域都难以实现目标回波信号和sar载荷空间辐射信号的分离，从复杂接收信号中提取出纯净的sar载荷空间辐射，对sar载荷辐射信号解译、工作模式和载荷性能评估具有重要意义，同时有利于提升宽带成像雷达的应用潜力。
2、目前宽带成像雷达主要依靠isar成像原理对空间目标进行成像，由于空间目标回波信号功率远大于sar载荷空间辐射信号，混杂的sar载荷空间辐射信号和空间环境杂波均通过降噪技术进行处理，来提高成像质量，因此尚未有技术实现从宽带成像雷达接收信号中分离提取sar载荷空间辐射信号。
3、对于复杂信号分离技术，传统方法首先将复杂信号进行展开或变换，如傅里叶变换和小波变换等，然后通过与已知信号进行相似度比较，将复杂信号表示为一系列简单子信号的组合，实现复杂信号分离；人工智能方法，如徐金才在文献“基于深度神经网络的音频信号分离的研究”通过对信号的时域和频域进行特征分析，利用卷积神经网络提取复杂信号
4、然而，对于宽带成像雷达接收信号，由于接收信号中除雷达回波信号和sar载荷空间辐射信号外还有复杂的空间环境杂波，且雷达回波信号和sar载荷空间辐射信号通常均为线性调频信号，难以利用传统的信号分离方法将接收信号表示为一系列简单子信号的组合，同时由于接收信号在时域和频域无明显特征区别，基于卷积神经网络的智能信号分离方法难以满足sar载荷空间辐射信号提取的精度要求。
5、因此，亟需改善上述缺陷，提高sar载荷空间辐射信号提取的精度。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于宽带成像雷达的sar载荷辐射信号提取方法及装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供一种基于宽带成像雷达的sar载荷辐射信号提取方法，包括：
3、获取待检测的雷达接收信号；
4、将待检测的雷达接收信号进行数据预处理，并对数据预处理后的待检测的雷达接收信号进行时频域特征提取，得到时频域特征图；
5、将时频域特征图进行图像预处理，并使用训练好的目标检测网络对图像预处理后的时频域特征图进行处理，得到第一比值和第二比值；根据第一比值和第二比值，得到目标在时频域特征图中的水平位置信息；其中，第一比值为目标中心横坐标与时频域特征图宽度比值，第二比值为目标宽度与时频域特征图宽度比值；
6、根据目标在时频域特征图中的水平位置信息，更新时频域特征图，将更新后的时频域特征图转换成数值表示，并进行逆短时傅里叶变换，重构待检测的雷达接收信号；
7、将重构的待检测的雷达接收信号进行平滑处理，提取sar载荷空间辐射信号。
8、第二方面，本专利技术还提供一种基于宽带成像雷达的sar载荷空间辐射信号提取装置，包括：
9、接收模块，用于获取待检测的雷达接收信号；
10、预处理模块，用于将待检测的雷达接收信号进行数据预处理，并对数据预处理后的待检测的雷达接收信号进行时频域特征提取，得到时频域特征图；
11、第一处理模块，用于将时频域特征图进行图像预处理，并使用训练好的目标检测网络对图像预处理后的时频域特征图进行处理，得到第一比值和第二比值；根据第一比值和第二比值，得到目标在时频域特征图中的水平位置信息；其中，第一比值为目标中心横坐标与时频域特征图宽度比值，第二比值为目标宽度与时频域特征图宽度比值；
12、第二处理模块，用于根据目标在时频域特征图中的水平位置信息，更新时频域特征图，将更新后的时频域特征图转换成数值表示，并进行逆短时傅里叶变换，重构待检测的雷达接收信号；
13、提取模块，用于将重构的待检测的雷达接收信号进行平滑处理，提取sar载荷空间辐射信号。
14、本专利技术的有益效果：
15、本专利技术提供的一种基于宽带成像雷达的sar载荷辐射信号提取方法及装置，利用sar载荷空间辐射信号在雷达接收信号时频特征图上表现为垂直条带的显著特征，设计一种基于图像目标智能检测的复杂信号分离方法，实现从宽带成像雷达接收信号中提取sar载荷空间辐射信号，与无源探测设备接收到的sar载荷空间辐射信号相似性达到99%以上。本专利技术提供的方法使宽带成像雷达具备了同时开展目标成像和sar载荷空间辐射信号探测的能力，可应用于sar载荷空间辐射信号探测区域研判和sar载荷空间辐射信号解译研究。同时，本专利技术提供的方法适用于去除sar载荷空间辐射信号对宽带成像雷达成像效果的干扰，有效提高了宽带成像雷达的效能。
16、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述训练好的目标检测网络通过对预设的目标检测网络进行训练获取，对预设的目标检测网络进行训练，包括：
3.根据权利要求2所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述预设的目标检测网络包括输入层、特征提取层、上采样层、下采样层和输出层；其中，
4.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，将所述待检测的雷达接收信号进行数据预处理，包括：
5.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，使用短时傅里叶变换对数据预处理后的待检测的雷达接收信号进行时频域特征提取；其中，所述短时傅里叶变换的表达式为：
6.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述将所述时频域特征图进行图像预处理，包括：
7.根据权利要求1所述的
8.根据权利要求7所述的基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述更新所述时频域特征图，包括：
9.一种基于宽带成像雷达的SAR载荷空间辐射信号提取装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于宽带成像雷达的sar载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的sar载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述训练好的目标检测网络通过对预设的目标检测网络进行训练获取，对预设的目标检测网络进行训练，包括：
3.根据权利要求2所述的基于宽带成像雷达的sar载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，所述预设的目标检测网络包括输入层、特征提取层、上采样层、下采样层和输出层；其中，
4.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的sar载荷空间辐射信号提取方法，其特征在于，将所述待检测的雷达接收信号进行数据预处理，包括：
5.根据权利要求1所述的基于宽带成像雷达的sar载...
【专利技术属性】
技术研发人员：王徐华，钟卫军，吴孟凯，刘丽明，曹申艺，何健，邓小桐，李冰凝，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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