[发明专利]扫描雷达超分辨成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，特别涉及扫描雷达（Scanning Radar）技术中的成像方法。

背景技术

微波成像技术作为一种主动的航空、航天遥感手段具有全天时、全天候工作的特点，在地质测绘、灾害监测等领域有着广泛的应用，目前已成为高分辨率对地观测和全球资源管理最重要手段之一。实波束雷达通过发射大带宽信号形成距离向高分辨，但方位分辨率受到天线波束宽度的限制，一般不高。提高实波束雷达方位分辨率直接的方法是增加天线物理孔径，但是受到天线重量、尺寸和其他一些物理因素的限制，很难获得方位高分辨。

由于扫描雷达方位向信号可以看作是天线方向图与目标散射系数的卷积，因此可以通过解卷积的方法重建目标信息，从而突破实波束雷达方位分辨率限制。因为噪声和天线方向图零点的存在，导致了解卷积是个固有的病态问题，解卷积方法性能受信杂噪比的影响较大。文献“改进实孔径雷达角分辨力的广义逆滤波方法”（电子学报,1993,No.9,Vol.21,pp:15-19）和“一种单脉冲雷达多通道解卷积前视成像方法”（信号处理,2007,No.5,Vol.23，pp:699-703）,分别采用广义逆滤波、设计和差通道解卷积算子，实现方位向超分辨，但仅适用于高信杂噪比的情况，超分辨性能受限；文献《Radar Angular Super-resolution Algorithm Based on Bayesian Approach》（ICSP2010Proceedings，Beijing，China，October2010）和《Improving angular resolution based on maximum a posteriori criterion for scanning radar》（IEEE Radar Conference,USA,pp.0451-0454,May2012）分别采用最大似然和最大后验准则进行迭代的思路实现超分辨处理，虽然能容忍一定的低信杂噪比，但是在高迭代次数条件下，地物轮廓往往遭到破坏，无法同时获得较高的超分辨倍数和好的场景轮廓。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术存在的缺陷，提出一种扫描雷达超分辨成像方法，以克服现有处理过程中超分辨性能与场景信息完整性的矛盾问题。

本发明的技术方案为：一种扫描雷达超分辨成像方法，具体包括以下步骤：

步骤一：回波获取，

设发射信号为线性调频信号其中，τ为距离向时间变量，K_r为调频斜率，T_r为脉冲时宽，f₀为载频；

从点目标P(x,y)反射的回波经下变频后表达式为：

S(τ,t)=σ0wa(t)rect[τ-τdTr]×exp{jπKr[τ-τd]2}×exp{-j2πf0τd}]]>