[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

摘要

本发明提供了一种利用信号离散频率分量的距离维高分辨成像方法，利用单个收发合置阵元发射具有一定带宽的信号，提取回波中的一组L个离散频率分量，确定L个离散频率分量在传播相同距离后产生的不同相位延迟；利用所提取的L个离散频率分量构建L×L维协方差矩阵，设计距离维加权向量沿着距离维进行波束形成，获得距离维波束形成的效果。同时沿距离维对协方差矩阵采用高分辨处理，即获得高分辨距离像。本发明能够利用有限的系统带宽提高距离分辨率，获得高分辨距离像。

主权项

一种利用信号离散频率分量的距离维高分辨成像方法，其特征在于包括下述步骤：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$X=\left[\begin{array}{c}{x}_1\\ x_2\\ \·\\ \·\\ \·\\ x_L\end{array}\right],$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${\mathrm{\θ}}_0=2\mathrm{\π}f\frac{2r_0}{c}=2\mathrm{\π}{\[f_1,f_2,...,f_L\]}^T\frac{2r_0}{c},$其中，r₀为坐标原点到目标的距离；相位延迟的指数形式$a\left(r_0\right)=\exp (-{\mathrm{j\θ}}_0)=\exp (-j2\mathrm{\π}{\[f_1,f_2,...,f_L\]}^T\frac{2r_0}{c});$2)利用提取出的一组离散频率分量X来构建协方差矩阵R，R＝XX^H；给出一个距离维扫描向量$a\left(r\right)=\exp (-j2\mathrm{\π}{\[f_1,f_2,...,f_L\]}^T\frac{2r}{c}),$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)，其中，A为幅度加权列向量，为Hadamard积；采用距离维加权向量w(r)沿着距离进行扫描，得到距离维波束形成的输出b(r)＝w^H(r)Rw(r)。