[发明专利]基于改进EDPCA的运动目标检测方法、装置及电子设备

说明书

本发明适用于雷达技术领域，提供了一种基于改进EDPCA的运动目标检测方法、装置及电子设备，所述运动目标检测方法包括：获取各子孔径的回波信号并进行距离向压缩预处理；将所述距离向压缩预处理后的各子孔径的回波信号采用二维方位压缩进行成像处理，得到各子孔径的SAR图像；基于所述得到的各子孔径的SAR图像，采用多方向约束方式进行杂波抑制处理，得到杂波抑制结果；基于所述杂波抑制结果对检测到的目标进行分类，将各分类中能量最大的目标确定为运动目标。本发明能够有效抑制HRWS SAR系统进行运动目标检测中混叠的杂波，并能够减少运算量。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，尤其涉及一种基于改进EDPCA的运动目标检测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

从星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)应用于遥感成像开始，人们为了增加SAR图像中所包含的信息量，始终在朝着提高分辨率和测绘带宽的方向努力。高分辨率可以提供更精细的目标特征，宽测绘带可以提供更广阔的场景信息，因此，高分辨率宽测绘带(High-Resolution Wide-Swath，简称HRWS)星载SAR技术能够为人们提供更广阔、丰富、精细的地物信息，有利于SAR图像的准确解译以及热点区域的快速信息提取。

HRWS作为星载SAR发展的重要方向之一，除了遥感成像，另一个重要功能是地面移动目标指示(Ground Moving Target Indication，GMTI)。GMTI的主要任务是如何有效的检测运动目标，并对其进行成像和定位。为了在HRWS SAR系统中实现GMTI功能，首要步骤是进行运动目标检测，然而，由于SAR下侧视的工作体制，使得背景杂波的能量很强，运动目标通常淹没于背景杂波内，因此杂波抑制成为了实现GMTI功能首先需要解决的问题。在现有的大多数多通道杂波抑制方法中，其有效的前提是每个子孔径的回波信号不存在欠采样引入的多普勒模糊，因此，现有的多通道杂波抑制方法无法有效抑制HRWS SAR系统的杂波。

为了实现运动目标检测，学者们提出了多种多通道杂波抑制方法，例如，基于相位中心偏置天线(Displaced Phase Center Antenna，简称DPCA)进行杂波抑制，然而，对于HRWS SAR系统，由于其子孔径的回波沿多普勒频率轴是混叠的，位于不同模糊带的分量具有不同的延迟相位，因此无法同时补偿所有分量的延迟相位，从而导致DPCA无法有效抑制HRWS SAR系统的杂波。国外学者Delphine Cerutti-Maori和Ishuwa Sikaneta于2010年将两通道的DPCA扩展到多通道，这种多通道的动目标检测方法称为扩展的DPCA(ExtendedDPCA，简称EDPCA)，EDPCA在SAR图像域构建类似空域滤波的方法进行杂波抑制；最后对杂波抑制结果进行恒虚警率(Constant False-Alarm Rate，简称CFAR)检测，从而实现运动目标检测。

然而，在实现本发明的过程中，本申请的发明人发现，在HRWS SAR系统中，使用EDPCA进行杂波抑制至少存在如下问题：第一，由于真实静止目标、虚假静止目标以及真实运动目标、虚假运动目标在SAR图像域的方向矢量是不同的，因此使用EDPCA进行杂波抑制将大大增加杂波抑制所需要的自由度(DOFs)，杂波抑制的DOFs等于2倍多普勒模糊数(2·(2L+1))。第二，径向速度和方位向速度的二维搜索虽然可以有效减轻运动目标的信噪比(SNR)损失，但将大大增加运算量。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于改进EDPCA的运动目标检测方法、装置、电子设备及计算度可读存储介质，能够有效抑制HRWS SAR系统进行运动目标检测中混叠的杂波，降低杂波抑制所需要的DOFs，并能够减少运算量。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于改进EDPCA的运动目标检测方法，应用于高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统，所述运动目标检测方法包括：

获取所述高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统的各子孔径的回波信号并进行距离向压缩预处理；