[发明专利]压缩感知逆合成孔径雷达偏离栅格的快速成像方法

摘要

本发明公开了一种压缩感知逆合成孔径雷达偏离栅格的快速成像方法。本发明通过联合估计偏离栅格误差和稀疏系数对压缩感知逆合成孔径雷达进行偏离栅格成像，并采用一阶泰勒近似将目标函数转化为两个最小方差问题。本发明与现有技术方案相比的优点在于：有效地解决了压缩感知逆合成孔径雷达成像中的偏离栅格问题，能够快速地得到高质量的压缩感知逆合成孔径雷达图像。

主权项

一种压缩感知逆合成孔径雷达偏离栅格的快速成像方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将逆合成孔径雷达回波进行解线性调频、运动补偿、距离压缩处理，得到一组由L个距离单元(在距离维能够分辨的最小单元)组成的距离像，分别用数字1到L表示不同的距离单元；(2)假设第1个距离单元内的测量信号为y，测量矩阵为Ψ，基函数为预先设定栅格的傅里叶字典Φ，采用压缩感知重构算法得到初始图像；基于初始图像得到K个强散射点所在的频率点位置f＝[f1f2…fi…fK]，fi表示第i个强散射点所在的频率点位置；(3)将强散射点所在的频率点位置加入扰动，以更好地匹配测量信号，即通过式(1)联合估计偏离栅格误差和稀疏系数：(s,δf)=argminsi,δfi||y-Σi=1KsiΘ(fi+δfi)||2subjectto|δfi|≤Δ/2---(1)]]>其中，i是散射点序号，si是第i个散射点的系数，符号δfi是第i个散射点与离它最近的频率栅格之间的未知扰动，subject to表示限制条件，Δ是栅格的大小，Θ(fi+δfi)是恢复矩阵Θ＝ΨΦ中参数为fi+δfi的列向量；(4)如果距离单元数小于L，距离单元数加1，重复步骤(2)～(3)。如果距离单元数等于L，将所有距离单元上得到的稀疏系数s合在一起就是最终的逆合成孔径雷达图像。