【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明一種基于雙通道壓縮感知去斜處理的v-fmisar成像方法，涉及寬帶微波雷達成像領(lǐng)域，具體涉及逆合成孔徑雷達(isar)二維成像方法，尤其涉及到一種v調(diào)頻(v-fm)信號體制isar二維壓縮感知去斜處理成像方法。

背景技術(shù)：

寬帶微波成像雷達通過增大信號帶寬實現(xiàn)距離向高分辨，通過雷達和目標的相對運動實現(xiàn)方位向高分辨。v-fm信號的模糊函數(shù)為圖釘型，相比線性調(diào)頻信號等信號而言，能夠較好地解決距離、速度聯(lián)合測量模糊問題。同時，v-fm信號作為一種常見的大時寬帶寬信號，理論上亦可以具備距離高分辨特性，但將寬帶v-fm信號運用到isar成像中，獲取目標高分辨一維距離像以及進行二維成像等方面研究暫未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有v-fm信號體制isar研究中的不足之處，提供一種基于雙通道壓縮感知去斜處理的v-fmisar成像方法。

本發(fā)明基于雙通道壓縮感知去斜處理的v-fmisar成像方法，采取的技術(shù)方案如下：

第一步，對v-fmisar信號進行雙通道壓縮感知去斜處理

設(shè)v-fmisar照射到目標后形成回波信號，對回波信號進行混頻后記為y，對y進行采樣，設(shè)采樣基為φ，采樣得到數(shù)字信號s。二個通道中壓縮感知去斜處理中的逆傅里葉稀疏基均為ψ，利用凸優(yōu)化算法得到二個通道的去斜處理后信號θ1和θ2；

第二步，二個通道去斜信號合成目標高分辨一維距離像

對θ1和θ2進行進一步殘余相位(rvp)去除處理，然后經(jīng)加法器合成目標高分辨率一維距離像θ。

第三步，運動補償后方位向壓縮成像

對多次v-fmisar回波信號進行雙通道壓縮感知去斜處理并合成得到一維距離像二維矩陣，然后對二維矩陣方位向進行壓縮處理，即可形成二維isar圖像。

其中，所述步驟一的具體處理方法如下：isar發(fā)射v-fm信號照射到目標，目標反射形成的回波信號被isar接收，經(jīng)混頻處理后表示為y，然后經(jīng)采樣后得到數(shù)字信號s，設(shè)采樣基為φ，則有：

s＝φy(公式一)

設(shè)雙通道中壓縮感知去斜處理中的逆傅里葉稀疏基均為ψ，利用凸優(yōu)化算法得到二個通道的去斜處理后信號θ1和θ2：

其中min表示最小化，||||1表示1范數(shù)，||||2表示2范數(shù)，ε表示噪聲水平。

本發(fā)明的基于雙通道壓縮感知去斜處理的v-fmisar成像方法，優(yōu)點在于：

第一、v-fm寬帶信號具有圖釘型模糊函數(shù)，能夠較好解決距離、速度聯(lián)合測量模糊問題。

第二、v-fm寬帶信號屬于大時寬帶寬積信號，兼顧了探測距離和距離高分辨。

第三、壓縮感知去斜處理對信號采樣值個數(shù)要求較低。

【附圖說明】

圖1本發(fā)明處理流程示意圖。

圖2isar成像所用的飛機類目標散射中心模型。

圖3雙通道壓縮感知去斜處理后合成的目標高分辨一維距離像。

圖4得到的飛機類目標isar成像結(jié)果。

【具體實施方式】

現(xiàn)結(jié)合附圖，詳述本發(fā)明具體實施方式：

如圖1所示，基于雙通道壓縮感知去斜處理的v-fmisar成像方法，包括以下步驟：

第一步，對v-fm回波信號進行雙通道壓縮感知去斜處理

isar發(fā)射v-fm信號照射到目標，目標反射形成的回波信號被isar接收經(jīng)下變頻后表示為y，然后經(jīng)采樣后得到數(shù)字信號s，設(shè)采樣基為φ，則有：

s＝φy(公式一)

設(shè)雙通道中壓縮感知去斜處理中的逆傅里葉稀疏基均為ψ，利用凸優(yōu)化算法得到二個通道的去斜處理后信號θ1和θ2：

其中min表示最小化，||||1表示1范數(shù)，||||2表示2范數(shù)，ε表示噪聲水平。

第二步，第一通道和第二通道信號合成目標高分辨一維距離像

將二個通道的去斜處理后信號θ1和θ2進行殘余相位(rvp)去除處理，然后經(jīng)加法器合成目標高分辨一維距離像：

θ＝rvp(θ1)+rvp(θ2)(公式三)

其中rvp表示殘余相位(rvp)去除處理。

第三步，運動補償后方位向壓縮成像

對多次v-fmisar回波信號進行雙通道壓縮感知去斜處理并合成得到一維距離像二維矩陣，然后對二維矩陣方位向進行壓縮處理，即可形成二維isar圖像。至此即完成了v-fm信號isar雙通道壓縮感知去斜處理成像過程。

圖2是仿真實驗使用的飛機類目標散射中心模型，圖3所示的是經(jīng)雙通道壓縮感知去斜處理得到的飛機類目標高分辨一維距離像，圖4是最終的isar成像結(jié)果。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及基于雙通道壓縮感知去斜處理的V?FM?ISAR成像方法：第一步，對V?FM?ISAR信號進行雙通道壓縮感知去斜處理；第二步，二個通道去斜信號合成目標高分辨一維距離像；第三步，運動補償后方位向壓縮成像。本發(fā)明優(yōu)點在于：第一、V?FM寬帶信號具有圖釘型模糊函數(shù)，能夠較好解決距離、速度聯(lián)合測量模糊問題。第二、V?FM寬帶信號屬于大時寬帶寬積信號，兼顧了探測距離和距離高分辨。第三、壓縮感知去斜處理對信號采樣值個數(shù)要求較低。

技術(shù)研發(fā)人員：潘小義;馮德軍;肖順平;顧趙宇;張文明;戴少奇;張一丁;陳吉源
受保護的技術(shù)使用者：中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.14
技術(shù)公布日：2017.10.27