[发明专利]利用信号离散频率分量的距离维高分辨成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阵列成像方法。

背景技术

在现有的成像雷达、成像声纳等成像系统中，为了提高距离分辨率，需要采用更大 带宽的发射信号(宝铮,邢孟道,王彤.雷达成像技术.电子工业出版社,2004.)。但是，为了 处理具有较大带宽的信号，需要增加成像系统发射端和接收端的瞬时带宽(M.C.Knight, R.G.Pridham,S.M.Kay.Digitalsignalprocessingforsonar.Proc.IEEE,1981,69 (11):1451-1506)。这不但面临着硬件系统难以实现的问题，也会导致系统成本显著提高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用信号回波中的离散频率分量获得 高分辨距离像的方法，采用单个收发合置阵元发射覆盖一定带宽(该带宽由系统的有效带 宽决定)的信号，从回波中提取一组离散频率分量，沿着距离维采用高分辨方法对这组离散 频率分量进行处理，利用有限的系统带宽提高距离分辨率，获得高分辨距离像。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

1)以单个收发合置阵元为坐标原点，利用收发合置阵元发射单个覆盖有效带宽的信号并采集回波，对回波进行处理，提取一组L个离散频率分量X=x1x2...xL,]]>其中，x_l为第l个离散频率分量；X中L个离散频率分量对应的频率值表示为L×1维向量f＝[f₁,f₂,…,f_L]^T，其中，f_l为第l个离散频率分量所对应的频率值；L个离散频率分量上的相位延迟其中，r₀为坐标原点到目标的距离；

相位延迟的指数形式a(r0)=exp(-jθ0)=exp(-j2π[f1,f2,...,fL]T2r0c);]]>

2)利用提取出的一组离散频率分量X来构建协方差矩阵R，R＝XX^H；

给出一个距离维扫描向量其中，r为变化的距离值；L个离散频率分量上的加权值表示为列向量w(r)，w(r)＝A⊙a(r)，其中，A为幅度加权列向量，⊙为Hadamard积；