[发明专利]步进频雷达超分辨一维距离成像方法

摘要

本发明公开了一种步进频雷达超分辨一维距离成像方法，主要解决现有技术的存在冗余目标，分辨率受限于合成带宽，一维距离像信噪比不高，对噪声不稳健的问题。其实现过程为：对步进频雷达混频后的回波数据进行奇异值分解；根据奇异值分解结果将信号子空间作为观测值；对雷达照射距离向区域进行栅格划分，得到距离单元；根据栅格划分得到的距离单元和步进频雷达混频后的信号形式构造观测矩阵；根据观测值和观测矩阵利用CVX凸优化工具软件重建一维距离像。本发明实现了在雷达回波低信噪比条件下获得超分辨、高信噪比的一维距离复图像，且不需要去冗余，可用于步进频体制雷达距离向超分辨成像处理。

主权项

一种步进频雷达超分辨一维距离成像方法，包括如下步骤：(1)对步进频雷达混频后的回波数据X进行奇异值分解，得到M×M维的酉矩阵V，其中X为N×M维复数矩阵，N为步进脉冲数，M为每个脉冲重复周期的采样点数；(2)根据目标个数k，构造数据选择矩阵D，利用数据选择矩阵D、回波数据X和酉矩阵V，获得观测值Y：Y＝XVD，其中，数据选择矩阵D＝[Ik Z]T，Ik为k维单位阵，Z为k×(M‑k)维零矩阵，T为转置运算；(3)对待测的雷达照射距离向区域[Ra，Rb]以步长Rc进行栅格划分，划分后共得到P个距离单元，且每个距离单元的长度为Ri＝Ra+(i‑1)Rc，其中，0≤Ra＜Rb，P＝ceil((Rb‑Ra)/Rc+1)，ceil(·)为向上取整操作，i为正整数且i∈[1，P]；(4)根据栅格划分得到的距离单元和步进频雷达混频后的信号形式，构造N×P维观测矩阵A：A＝{an，p}，其中an，p为A的第n行第p列的元素，且an，p＝exp(‑j4πfnRp/c)，n和p均为正整数，且n∈[1，N]，p∈[1，P]，fn为第n次发射信号的频率；(5)根据观测矩阵A和观测值Y，利用CVX凸优化工具软件重建目标散射信息，得到超分辨一维距离像。