CN112505692A - 多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质 - Google Patents

多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质,所述方法包括:采集待测目标的回波信号和转动速度区间;根据回波信号获取回波一维距离像序列;对回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;根据转动速度区间计算待测目标的空时失配率区间;根据空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;根据空时失配率构造稀疏观测向量;根据稀疏观测向量对目标一维距离像序列进行稀疏重构。本申请实施例相较于现有技术,采用黄金分割点进行空时失配率区间的迭代计算,提高了空时失配率区间的迭代效率,从而提升了多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。本申请可广泛应用于逆合成孔径雷达成像技术领域中。

Description

多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质
技术领域
本申请涉及逆合成孔径雷达成像技术领域,尤其涉及一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质。
背景技术
逆合成孔径雷达成像可以全天候对长探测距离的运动目标成像,由于逆合成孔径雷达成像提高距离分辨率是通过发射宽带信号来实现的,因此逆合成孔径雷达成像的优点是通过改变雷达参数来灵活选择距离分辨率;逆合成孔径雷达成像的方位向分辨率由目标运动的多普勒信息来决定的,一个脉冲时间内的多普勒信息通常无法满足方位向的分辨率需求,因此需要积累多个脉冲。然而对于非合作目标,积累时间内的运动速度可能变化,无法满足理想转台成像模型,从而导致散射点无法聚焦,成像模糊。
国防科技大学朱宇涛博士于2009年首次提出多输入多输出逆合成孔径雷达成像的概念和实现方法,并提出了基于图像最小信息熵的目标速度估计方法,于2011年根据相位近似原理设计多输入多输出等效阵列近似为均匀面阵,并提出空时信号联合处理方法,实现了多输入多输出逆合成孔径雷达三维成像,但是信号处理的复杂度较高,导致多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率较低。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的是提供一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质,以提高多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。
本申请所采用的第一技术方案是:
一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,包括:
采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
对所述回波信号进行重排,根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列;
对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
其中,所述回波信号对应所述雷达的发射信号,所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。
进一步,所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率这一步骤,包括:
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间;
确定所述空时失配率估计区间的区间长度小于阈值,根据所述空时失配率估计区间计算空时失配率。
进一步,所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算所述空时失配率估计区间这一步骤,包括:
计算所述空时失配率区间的第一黄金分割点和第二黄金分割点,所述第一黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最小值的黄金分割点,所述第二黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最大值的黄金分割点;
根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。
进一步,所述根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间这一步骤,包括:
计算所述第一黄金分割点对应的第一观测向量和所述第二黄金分割点对应的第二观测向量;
根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像;
计算所述第一逆合成孔径雷达图像的第一图像熵和所述第二逆合成孔径雷达图像的第二图像熵;
确定所述第一图像熵大于所述第二图像熵,根据所述第一黄金分割点和所述空时失配率区间最大值迭代计算空时失配率估计区间;
确定所述第一图像熵小于等于所述第二图像熵,根据所述空时失配率区间最小值和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。
进一步,所述根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像这一步骤,包括:
采用非均匀傅里叶变换,将所述第一观测向量变换为第一逆合成孔径雷达图像,将所述第二观测向量变换为第二逆合成孔径雷达图像。
进一步,所述对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构这一步骤,包括:
采用正交匹配追踪法对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构。
进一步,所述根据所述回波信号获取回波一维距离像序列这一步骤,包括:
将所述回波信号输入到匹配滤波器中,获取回波一维距离像序列,所述匹配滤波器根据所述发射信号进行构造。
本申请所采用的第二技术方案是:
一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,包括:
采集模块,用于采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
回波模块,用于根据所述回波信号获取回波一维距离像序列;
补偿模块,用于对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
区间模块,用于根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
失配模块,用于根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
观测模块,用于根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
重构模块,用于根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
其中,所述回波信号对应所述雷达的发射信号,所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。
本申请所采用的第三技术方案是:
一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,包括:
存储器,用于存储程序;
处理器,用于加载所述程序以执行所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
本申请所采用的第四技术方案是:
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
本申请实施例采集待测目标的回波信号和转动速度区间,根据回波信号获取目标一维距离像序列,根据转动速度区间获取空时失配率区间,根据空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率,再根据计算得到的空时失配率对目标以为距离像序列进行重构,从而得到清晰的重构图像,相较于现有技术,本申请采用黄金分割点进行空时失配率区间的迭代计算,提高了空时失配率区间的迭代效率,从而提升了多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。
附图说明
图1为本申请实施例一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述,以充分地理解本申请的目的、方案和效果。
下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号,其仅为了便于阐述说明而设置,对步骤之间的顺序不做任何限定,实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。此外,对于以下实施例中所述的若干个,其表示为至少一个。
需要说明的是,如无特殊说明,当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征,它可以直接固定、连接在另一个特征上,也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外,本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。此外,除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例,而不是为了限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。
应当理解,尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件,但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如,在不脱离本公开范围的情况下,第一元件也可以被称为第二元件,类似地,第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本申请的实施例,并且除非另外要求,否则不会对本申请的范围施加限制。
逆合成孔径雷达是合成孔径雷达发展过程中的一个重要分支。逆合成孔径雷达是不同于传统雷达的一种高分辨成像雷达,能够全天候、全天时、远距离获得非合作运动目标例如飞机、舰船和导弹等的精细图像。因而它对于远距离目标具有极大潜力。然而,逆合成孔径雷达的实现有着特有的困难,其中之一,是运动补偿的精度很高。要实现逆合成孔径雷达的成像,必须进行运动补偿。多输入多输出雷达采用多个发射天线,同时发射相互正交的信号,对目标进行照射,然后多个接收天线接收目标回波信号并对回波进行处理,提取目标的空间位置和运动状态等信息。多输入多输出雷达相较于普通雷达具有较高的目标检测能力和可靠性,具有处理维数更高、收发孔径利用更充分、角分辨率更高的优点。多输入多输出雷达利用目标散射的空间分集引起的回波信号去相关特性,使回波平均接收能量近似于恒定,对空中目标的雷达散射截面进行平滑,改善目标雷达散射截面起伏、提高检测性能和目标的空间分辨力。
本申请实施例提供了一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,包括:
S100、采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
S200、对所述回波信号进行重排,根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列;
S300、对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
S400、根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
S500、根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
S600、根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
S700、根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
在雷达成像的过程中,首先雷达会发送电磁波,在电磁波抵达待测目标后,会反射形成回波信号,雷达采集回波信号并对回波信号进行处理可以得到待测目标的图像。在逆合成孔径雷达成像过程中,由于待测目标为非合作目标,导致待测目标的方向和速度都不可预测,因此除了采集待测目标的回波信号之外,还需要采集待测目标的转动速度。而在多输入多输出雷达的成像过程中,由于具有多个发射天线和多个接收天线,如果不对发射天线和接收天线收到的信号进行排序,将无法识别并分离出特定的回波信号。
因此,首先需要对回波信号进行重排,假定多输入多输出逆合成孔径雷达采用M发N收的线性阵列,根据相位中心近似原理,将该阵列等效为M×N个等效收发共用阵元组成的线性阵列,等效阵元之间的间隔为d,积累的脉冲数量为P。假定雷达发射的线性调频信号,发射信号如下:
Figure BDA0002735031360000051
其中,fc表示雷达发射信号载频,γ表示雷达发射信号调频率,T表示雷达发射信号脉冲宽度,
Figure BDA0002735031360000052
表示雷达观测的脉冲内快时间,tp表示脉冲间慢时间,
Figure BDA0002735031360000053
表示全时间。
第k个阵元回波信号可以写为:
Figure BDA0002735031360000054
其中,λ表示雷达发射信号波长,c表示光速,Q表示目标等效散射点的个数,Rkq(tp)表示第k个等效收发共用阵元在第p个脉冲时刻到第q个目标散射点的距离。
整个阵列观测过程可以进一步等效为U=M×N×P个收发一体阵元对目标进行的单次快拍观测。对各个等效阵元的回波信号按照如下规则进行重排和等效:
“阵元1回波1阵元1回波2…阵元1回波P阵元2回波1阵元2回波2…阵元2回波P…阵元M×N回波1阵元M×N回波2…阵元M×N回波P”
从而,重排后得到U个等效天线阵元的单次快拍,则重排后第u个等效阵元的回波可以表示为:
Figure BDA0002735031360000061
其中,u=(k-1)·P+p=[(m-1)·N+n-1]·P+p,Ruq是重排后的第u个等效阵元到第q个散射中心的距离。
在完成回波信号进行重排后,需要对U个线性阵元的单次快拍回波进行匹配滤波脉冲压缩,获得回波一维距离像序列。
按照发射信号形式构造匹配滤波器如下:
Figure BDA0002735031360000062
从而匹配滤波后的输出信号为:
Figure BDA0002735031360000063
此即为重排后的回波一维距离像序列,对于重拍后的回波一维距离像序列,可以将其中的平动分量和转动分量进行分离,为后续的补偿步骤做准备。
设第u个等效阵元到目标散射中心的距离表示为Ru,由菲涅尔近似可得,雷达到第q个目标散射点的距离Ruq可以表示为平动和转动部分之和:
Ruq≈Ru+yqcosθu+xqsinθu
其中,Ru表示第u个阵元对应的平动分量,xq、yq表示第q个散射点的横纵坐标,θuθu表示第u个阵元回波对应的转动角度。由于积累的时间很短,目标转动的角度也很小,此时
Ruq≈Ru+yq+xqθu
从而,第u个等效阵元的回波一维距离像可以写为:
Figure BDA0002735031360000064
由于在逆合成孔径雷达成像中,雷达和目标之间运动包括目标绕原点的转动及雷达和目标之间的相对平动,若仅考虑目标旋转,那么经由距离向分辨和方位向分辨处理后即可成像。若考虑雷达和目标之间有相对平动,则逆合成孔径雷达成像就要在进行方位向分辨处理前先进行平动补偿,移除平动对信号的影响。要想成出清晰的逆合成孔径雷达图像,平动补偿是必不可少的步骤,平动补偿包括包络对齐和初相校正,。
Ru是Ruq的平动分量,平动补偿后可以得到:
Figure BDA0002735031360000071
其中,R0表示第一个等效阵元与目标的距离。
忽略目标转动引起的包络走动,可以得到补偿后的回波一维距离像为:
Figure BDA0002735031360000072
由于第u个等效阵元在原阵列中对应第k个阵元中的第p个脉冲,因此其转动角度可以近似写为:
Figure BDA0002735031360000073
其中,Δθ表示相邻等效阵元对应的转动角度,ω表示目标的等效转动速度。
当P·ω0·PRT·R0=d时,即目标转速满足
Figure BDA0002735031360000074
时,全部U个等效阵元为均匀采样,空时采样上没有失配,在方位向上可以直接进行傅里叶变换,获取待测目标的二维像。
而在实际中,目标的转速通常不满足上述条件,造成空时采样上的失配,必须进行校正。假设目标实际转速ω,那么空时失配率可以写为:
Figure BDA0002735031360000075
即,目标实际转速与非失配情况下的转速以及失配率的关系为:
ω=(1+α)ω0
当α<0时,目标实际转动速度小于无空时失配情况下的转速,此时相邻阵元的回波有成块缺失的情况,造成空时非均匀采样;当α>0时,目标实际转动速度大于无空时失配情况下的转速,此时相邻阵元的回波有重叠部分,造成回波冗余,可以通过去除一定回波达到空时均匀采样的要求或者回波成块缺失的空时失配情况,因此本申请只针对α<0的情况进行分析。
第u个等效阵元的转动角度可以进一步写为:
Figure BDA0002735031360000076
记观测向量uα表达式如下:
uα=P·(k-1)+(p-1)(1+α)
k=1,2,…M×N;p=1,2,…P
则转动角度简化为:
θu=ω0·PRT·uα
从而,包含空时失配率因子的目标一维距离像序列为:
Figure BDA0002735031360000081
由于目标一维像序列中存在空时失配率因子,因此若要进行成像,需要先计算空时失配率,在本申请中采用黄金分割迭代的方法计算空时失配率区间,获得空时失配率估计区间,并通过空时失配率估计区间计算得到空时失配率。在雷达采集待测目标的转动速度过程中,由于采集到的转动速度存在误差,一般得到的转动速度为一个区间值,即转动速度区间。
假定待测目标的转动速度的区间范围为[ωmax,ωmin],对应的失配率范围为[αmax,αmin],可以设定一个迭代阈值ε,在αmaxmin<ε的情况下就停止搜索,迭代阈值可以设定为ε=0.005。
在空时失配率迭代计算过程中,首先需要迭代空时失配率区间,空时失配率区间的迭代计算可以使用黄金分割点,使用黄金分割点进行迭代相较于二分法或者其他迭代方法的效率更高,迭代空时失配率区间的计算公式如下:
α1=αmax-0.618(αmmaxmin)
α2=αmin+0.618(αmmaxmin)
接着需要计算第一黄金分割点α1和第二黄金分割点α2对应的第一观测向量uα1和第二观测向量uα2
uα1=P·(k-1)+(p-1)(1+α1)
uα2=P·(k-1)+(p-1)(1+α2)
随后利用非均匀采样的观测向量,采用非均匀傅里叶变换的方法,进行方位脉压,获取待测目标的第一逆合成孔径雷达图像ISARα1和第二逆合成孔径雷达图像ISARα2
计算逆合成孔径雷达图像第一逆合成孔径雷达图像ISARα1和第二逆合成孔径雷达图像ISARα2的图像熵,分别为第一图像熵Entropyα1和第二图像熵Entropyα2
若Entropyα1>Entropyα2,则αmin=α1,αmax=αmax,若Entropyα1≤Entropyα2,则αmin=αmin,αmax=α2;在αmin和αmax赋值完成后,重新返回迭代空时失配率区间的步骤,不断循环迭代,直到空时失配率区间的差值小于迭代阈值,即得到空时失配率估计区间。
通过上述迭代过程,获得空时失配率的记为
Figure BDA0002735031360000082
基于得到的空时失配率
Figure BDA0002735031360000083
可以构造稀疏观测向量:
Figure BDA0002735031360000091
在得到稀疏观测向量之后,可以使用正交匹配追踪的方法,对目标一维距离像序列进行稀疏重构,得到聚焦良好的二维逆合成孔径雷达成像结果:
Figure BDA0002735031360000092
本申请实施例还提供了一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,包括:
采集模块,用于采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
回波模块,用于根据所述回波信号获取回波一维距离像序列;
补偿模块,用于对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
区间模块,用于根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
失配模块,用于根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
观测模块,用于根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
重构模块,用于根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
其中,所述回波信号对应所述雷达的发射信号,所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
本申请实施例还提供了一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,包括:
存储器,用于存储程序;
处理器,用于加载所述程序以执行上述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中,本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
通过本申请,针对线性阵列的空时不等效效应造成的回波信号非均匀采样问题,采用基于黄金分割的空时失配率的快速估计方法,从而基于空时失配率估计值构造回波稀疏观测向量,利用正交匹配追踪方法进行稀疏重构,获得方位向聚焦良好的多输入多输出逆合成孔径雷达图像,在保证成像质量的条件下,可以显著提升参数估计运算效率。本申请对促进宽带雷达目标识别向实用化、精细化方向发展起到重要作用。
此外,本申请实施例还提供了一种存储介质,其中存储有处理器可执行的指令,所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于执行上述方法实施例中任一个技术方案所述的一种交互信息处理方法步骤。对于所述存储介质,其可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。可见,上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中,本存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
上述方法实施例中的内容均适用于本笔记本实施例中,本笔记本实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同,并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
应当认识到,本申请的实施例系统中所包含的层、模块、单元和/或平台等可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现,其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而,若需要,该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下,该语言可以是编译或解释的语言。此外,为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。
此外,本申请实施例系统中所包含的层、模块、单元和/或平台所对应执行的数据处理流程,其可按任何合适的顺序来执行,除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本申请实施例系统中所包含的层、模块、单元和/或平台所对应执行的数据处理流程可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行,并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如,可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。
进一步,所述系统可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现,包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本申请系统中所包含的层、模块、单元和/或平台所对应执行的数据处理流程可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现,无论是可移动的还是集成至计算平台,如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等,使得其可由可编程计算机读取,当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外,机器可读代码,或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时,本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本申请所述的方法和技术编程时,本申请还包括计算机本身。
以上所述,只是本申请的较佳实施例而已,本申请并不局限于上述实施方式,只要其以相同的手段达到本申请的技术效果,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。在本申请的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,包括:
采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
对所述回波信号进行重排,根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列;
对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
其中,所述回波信号对应所述雷达的发射信号,所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。
2.根据权利要求1所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率这一步骤,包括:
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间;
确定所述空时失配率估计区间的区间长度小于阈值,根据所述空时失配率估计区间计算空时失配率。
3.根据权利要求2所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算所述空时失配率估计区间这一步骤,包括:
计算所述空时失配率区间的第一黄金分割点和第二黄金分割点,所述第一黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最小值的黄金分割点,所述第二黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最大值的黄金分割点;
根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。
4.根据权利要求3所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间这一步骤,包括:
计算所述第一黄金分割点对应的第一观测向量和所述第二黄金分割点对应的第二观测向量;
根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像;
计算所述第一逆合成孔径雷达图像的第一图像熵和所述第二逆合成孔径雷达图像的第二图像熵;
确定所述第一图像熵大于所述第二图像熵,根据所述第一黄金分割点和所述空时失配率区间最大值迭代计算空时失配率估计区间;
确定所述第一图像熵小于等于所述第二图像熵,根据所述空时失配率区间最小值和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。
5.根据权利要求4所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像这一步骤,包括:
采用非均匀傅里叶变换,将所述第一观测向量变换为第一逆合成孔径雷达图像,将所述第二观测向量变换为第二逆合成孔径雷达图像。
6.根据权利要求1所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构这一步骤,包括:
采用正交匹配追踪法对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构。
7.根据权利要求1所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法,其特征在于,所述根据所述回波信号获取回波一维距离像序列这一步骤,包括:
将所述回波信号输入到匹配滤波器中,获取回波一维距离像序列,所述匹配滤波器根据所述发射信号进行构造。
8.一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,其特征在于,包括:
采集模块,用于采集待测目标的回波信号和转动速度区间;
回波模块,用于根据所述回波信号获取回波一维距离像序列;
补偿模块,用于对所述回波一维距离像序列进行平动补偿,得到目标一维距离像序列;
区间模块,用于根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间;
失配模块,用于根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率;
观测模块,用于根据所述空时失配率构造稀疏观测向量;
重构模块,用于根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构;
其中,所述回波信号对应所述雷达的发射信号,所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。
9.一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统,其特征在于,包括:
存储器,用于存储程序;
处理器,用于加载所述程序以执行如权利要求1-7任一项所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。
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