[发明专利]一种基于互信息量最大的星载TomoSAR空间基线序列设计方法

权利要求书

1.一种基于互信息量最大的星载TomoSAR空间基线序列设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：基于场景的高程分布范围及高程分辨率约束指标，利用视角关系计算其对应于方位-斜距平面法向上的高程范围及分辨率指标；

步骤二：基于TomoSAR系统的非模糊高程范围及Rayleigh高程分辨率指标，确定高程重建所需的最大基线间隔和分辨率要求的最小基线跨度，并给出最小基线数目；

步骤三：构建TomoSAR通信系统模型，基于信息传输最优时互信息量最大的准则，提出互信息量最大的优化函数，精确搜索最优的基线跨度，进而获得均匀基线分布下的最优的基线跨度范围，即最优的基线序列分布；具体为：由卫星观测次数M与场景的斜距垂向高程范围S₀，构建扩展目标的TomoSAR通信系统模型，扩展目标互信息量上界的表达式为：

其中，K为叠掩目标的个数，为目标强度，E_t[·]表示关于t函数的期望，s为的均匀分布，|x|为相互独立的瑞利分布，即在高程位置s的导向矢量，其中b_⊥m表示第m幅SAR图像的有效基线，R_d为斑点噪声的相关矩阵，形如其中b_⊥c为系统的有效极限基线，为噪声强度；接着，利用信息传输最优时互信息量最大原则，精确搜索最优的基线跨度，从而以最优基线跨度为中点、(M-1)△B为右端点给出基线跨度的最优分布范围，结合最少基线数目要求得到均匀基线分布下的最优基线序列分布范围。

2.根据权利要求1所述的一种基于互信息量最大的星载TomoSAR空间基线序列设计方法，其特征在于：步骤一具体为：在给定场景的高程范围H₀及高程分辨率ρ_h约束指标的情况下，基于视角关系，计算其对应于方位-斜距平面法向上的高程范围S₀及分辨率ρ_s指标，具体公式如下：

S₀＝H₀/sin(θ) (1)

ρ_s＝ρ_h/sin(θ) (2)。

3.根据权利要求1所述的一种基于互信息量最大的星载TomoSAR空间基线序列设计方法，其特征在于：步骤二具体为：利用TomoSAR系统的非模糊高程范围S₀与基线间隔△B、Rayleigh高程分辨率ρ_s与基线跨度B的关系式：

S₀＝λr/2/△B (3)

ρ_s＝λr/2/B (4)

确定最大的基线间隔△B与最小的基线跨度B，其中λ与r分别为波长和中心斜距，由基线跨度与基线间隔的关系可以确定基线的个数，所需的最少基线个数为其中为向上取整算子。