[发明专利]一种基于SRMF和序列CLEAN的空间自旋目标成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，涉及空间自旋目标成像方法的设计，具体涉及一种基于SRMF和序列CLEAN的空间自旋目标成像方法。

背景技术

随着人类对太空界的深入开发，空间碎片的数量急剧增加，同时其高速运动(通常为8km/s)，如果在轨航天器与其进行碰撞将对航天器的正常运行造成严重的威胁。因此对其进行检测和识别成为一项重要的任务。基于太空碎片围绕其主轴进行简单自旋运动的事实，目前主要的成像方法有：单距离多普勒干涉(SRDI)，单距离匹配滤波(SRMF)和SRMF-CLEAN。

SRMF-CLEAN方法成像的主要步骤如下：

（1）首先利用傅里叶变换对回波数据进行距离向压缩得到单个距离单元的数据；

（2）采用SRMF对单个距离单元数据进行处理，得到一幅二维复图像；

（3）提取上面复图像中最大的峰值所对应的位置和幅度参数，并利用该参数构造点扩散函数；

（4）在上一步的基础上估计该位置上的反射系数；

（5）减去该散射点对回波数据的贡献，用消减之后的信号作为新的输入值；

（6）重复步骤（2）~步骤（5），直到所有散射点都找到或者是信号能量达到噪声水平。

由于SRMF-CLEAN方法对噪声比较敏感且容易受虚假散射点的影响，利用该方法提出的散射点的位置信息偏差较大。而序列CLEAN每次查找的是m个峰值(m取值越大，查找到的散射点精确度越高；但m取值太大会导致运方速度变慢)，并且利用消减前后的能量变化判断该峰值是否是真实的目标点。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于SRMF和序列CLEAN的空间自旋目标成像方法。

技术方案

一种基于SRMF和序列CLEAN的空间自旋目标成像方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据仿真目标模型的距离向和方位向构造回波信号；

步骤2：利用傅里叶变换对回波信号进行距离压缩得到信号S_k(x)，其中k表示迭代次数，并利用公式计算压缩后信号的能量，其中*表示共轭；

步骤3：利用SRMF方法对回波信号中每个距离单元进行处理，得到二维复图像I_k；

步骤4：提取二维复图像I_k中最大的m个峰值，并记录下每个峰值对应的坐标及幅度信息；

步骤5：利用第i个峰值的坐标和幅值信息构造点扩散函数，i＝1,2…m；用S_k(x)在对应位置减去该点的点扩散函数，得到第k次迭代过程中选取的第i个峰值的信号S_k，i；

步骤6：计算信号S_k，i对应的能量Ti(k+1)=∫-∞∞S(k,i)(x)S(k,i)*(x)dx,]]>其中*表示共轭；

步骤7：比较T_i(k+1)与T(k)，如果前者大于后者则认为步骤5中消减的点为虚假目标，比较T_i(k+1)与T(k)，如果前者大于后者则认为步骤5中消减的点为虚假目标，终止此点的迭代；反之则存储该点的位置和幅度信息，然后令k＝k+1，将S_k,i作为新的回波信号，重复步骤2-5；