[发明专利]一种提高目标距离分辨率的方法

权利要求书

1.一种提高目标距离分辨率的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、基于系数截断法的矩阵束算法建立两个波段目标散射点回波模型E_a[f^a_i]，E_b[f^b_i]，

其中，r为模型阶数，即散射点个数；ρ_k为散射中心位置；B_k为模型系数，表示第k散射点回波信号强度，f_i为第i个频点相应频率；f^a_i、f^b_i分别为a、b两波段接收信号频谱扩展后第i采样频点下对应的频率，

“系数截断法”建模过程如下：

回波信号s(t)频谱为S(f)，将其离散化取样得到具有总计M个离散点的数列S[n](0≤n＜M)；在已知模型阶数r后，构造如下的m×n的Hankel矩阵：

其中m+n＝M且r≤m,n≤M–r，对A和A'进行奇异值分解(SVD)运算：

其中U、U'、V、V'为酉矩阵，维数分别为m×m和n×n；Δ、Δ'为m×n维的实对角非负矩阵；

计算A矩阵秩L，分别截取Δ、Δ'中前L×L维主奇异值构成的对角子阵，并依据主奇异值，从U、V、U'、V'中截取相应维度的子阵，重构两个新的Hankel阵；

L＝rank(A)＝rank(A′)

重构新的Hankel阵：

令U'、Δ'、和V'采取相同操作；

计算广义特征值H'–λH，即满足H'x＝λHx的λ值，得到模型中关于参数ρ的L个元素，为λ的所有可能取值；通过ρ计算参数B；构造ρ的Vandermonde矩阵如下：

此时按照下式解出B的值：

对B中元素按绝对值大小降序排列，截取前r个元素作为有效目标参数；B′为模型系数排序后集合，即B′＝descend(B)；对集合B′系数截断后得到集合{B′₁,B′₂,…B′_r}；筛选出元素B′_k对应的ρ中元素ρ_k，构成集合ρ′＝{ρ′₁,ρ′₂,…ρ′_r}；构造ρ′的Vandermo nde矩阵，再次估计模型参系数，设得到的系数矩阵为B″；

将双波段雷达接收的窄带信号频谱数据依据上述过程，分别建立全极点模型，得到对应的模型E_a[f^a_i]，E_b[f^b_i]；

步骤2、分别估计相位相干量与幅度相干量：

根据得到两波段目标散射点回波数学模型E_a[f^a_i]，E_b[f^b_i]，分别对两波段接收信号做频谱扩展取两扩展频谱的中间频点重叠部分数据

遗传算法估计相位相干量：

其中，Δarg(x,y)＝min(|arg(x)-arg(y)|,2×π-|arg(x)-arg(y)|)；α为常数相位项，β为一次相位项，γ为二次相位项，f₁、f₂分别为重叠频段的起始频点与截止频点，

利用两重叠频段信号功率比值估计幅度相干量：

其中，N₀、N′₀分别表示中间重叠频段起始频点至截止频点对应的序列号,

步骤3、双波段目标回波信号相干配准：

其中，S_b[n]为b波段雷达接收信号的频域采样数据；

步骤4、双波段合成成像，实现目标在全频带内连续分布的超宽带一维距离像：

假设两波段分别用a波段和b波段表示；联合a波段雷达接收信号频谱S_a，b波段相干配准后的信号S′_b，重新估计全频段模型参数；

其中，为第k个散射点模型系数，为第k个散射点散射中心位置；

全频段数据为[S_a,S″,S′_b]，其中S″为待内插的中间空白频段，全频带频率范围为S_a频带范围S′_b频带范围而中间空白频段范围为

根据得到的模型分别计算出空白频段下每个频点对应的复数值，得到S″

联立[S_a,S″,S′_b]，得到目标的宽带频响H(f)，并对H(f)逆傅立叶变换，实现目标在全频带内连续分布的超宽带一维距离像；

h(t)＝ifft(H(f))