[发明专利]步进频雷达超分辨一维距离成像方法

权利要求书

1.一种步进频雷达超分辨一维距离成像方法，包括如下步骤：

(1)对步进频雷达混频后的回波数据X进行奇异值分解，得到M×M维的酉矩阵V，其中X为N×M维复数矩阵，N为步进脉冲数，M为每个脉冲重复周期的采样点数；

(2)根据目标个数k，构造数据选择矩阵D，利用数据选择矩阵D、回波数据X和酉矩阵V，获得观测值Y：

Y＝XVD，

其中，数据选择矩阵D＝[I_k Z]^T，I_k为k维单位阵，Z为k×(M-k)维零矩阵，T为转置运算；

(3)对待测的雷达照射距离向区域[R_a，R_b]以步长R_c进行栅格划分，划分后共得到P个距离单元，且每个距离单元的长度为R_i＝R_a+(i-1)R_c，其中，0≤R_a＜R_b，P＝ceil((R_b-R_a)/R_c+1)，ceil(·)为向上取整操作，i为正整数且i∈[1，P]；

(4)根据栅格划分得到的距离单元和步进频雷达混频后的信号形式，构造N×P维观测矩阵A：

A＝{a_n，p}，

其中a_n，p为A的第n行第p列的元素，且a_n，p＝exp(-j4πf_nR_p/c)，n和p均为正整数，且n∈[1，N]，p∈[1，P]，f_n为第n次发射信号的频率；

(5)根据观测矩阵A和观测值Y，利用CVX凸优化工具软件重建目标散射信息，得到超分辨一维距离像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(5)，按如下步骤进行：

5a)设置实数变量s、t和r，设置P×k维复数变量S，其中s和t为单值变量，r为P×1维列向量；

5b)设置正则系数λ的值；

5c)设置待优化的目标函数为：

min(s+λt)，

其中min(·)为求最小值函数；

5d)设置约束条件为：norm(vec(Y-AS))≤p，norm(S(m，：))≤r(m)，且ir≤q，其中norm(·)为求向量2范数函数，vec(·)为向量化函数，S(m，：)表示S的第m行的所有元素，r(m)表示r的第m个元素，m为正整数且m∈[1，P]，i为元素为全1的1×P维行向量；

5e)根据步骤5d)设置的约束条件，利用CVX凸优化工具软件优化步骤5c)设置的目标函数，优化过程结束后得到复数变量S，取出S的任意一列即可得到超分辨一维距离像。