[发明专利]基于最大信杂噪比准则的ISAR高分辨成像方法

摘要

本发明公开了一种基于最大信杂噪比准则的ISAR高分辨成像方法，在杂波和噪声环境中实现对目标ISAR成像，获得聚焦良好的ISAR二维图像。方案包括：宽带线性调频信号获取目标与环境信息；基于最大信杂噪比准则对感知信息的信号进行波形优化，并设计接收滤波器；使用优化波形与接收滤波器，得到优化波形回波；构造优化波形回波的距离向字典，对目标距离像稀疏重构；构造优化波形回波的方位向字典，对目标方位像稀疏重构，得到目标的ISAR二维成像结果。本发明使用最大信杂噪比准则优化发射波形，再对目标稀疏重构，在杂波与噪声环境实现了聚焦良好的ISAR二维高分辨成像，有更好的杂波抑制效果，用于杂波与噪声环境下对目标ISAR二维成像。

主权项

1.一种基于最大信杂噪比准则的ISAR高分辨成像方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)感知目标与环境信息：认知逆合成孔径雷达感知目标与目标所在的环境信息，获取目标冲击响应的频谱G(f)，噪声功率谱密度Pn(f)，杂波功率谱密度Pc(f)，其中f表示频率；(2)基于最大信杂噪比准则优化发射波形：利用雷达感知得到的环境与目标信息，根据最大信杂噪比准则对感知信息的宽带线性调频信号进行优化，获得优化后的发射波形s和接收滤波器h；(3)获取优化波形回波信号：认知逆合成孔径雷达发射优化后的发射波形s，将接收到的回波信号通过接收滤波器h，得到优化波形回波矩阵Sr，Sr维数为Nr×Na，Nr为距离单元数,Na为方位单元数；(4)生成优化波形回波的距离向字典：对优化波形回波进行距离向稀疏建模，生成优化波形回波的距离向字典，该字典矩阵为ψ_r，ψ_r维数为N_r×Q，Q为将场景距离向离散化之后对应的网格个数，取Q＞N_r，ψ_r＝[s_r1,…s_rq,…,s_rQ]为纵坐标网格上所有散射点位置对应优化波形回波向量构成的矩阵，为第q个散射点对应优化波形回波构成的向量，维数为N_r×1，t为快时间，c为光速，R_q第q个散射点的距离，q∈[1,Q]为散射点序号；(5)使用优化波形回波矩阵Sr对目标距离像稀疏重构：首先利用稀疏重构的方法对单个方位单元的优化波形回波求解其距离像，同样方法再对所有方位单元的优化波形回波进行距离像稀疏重构，集合所有方位单元的优化波形回波的距离像得到目标距离像矩阵S1；(6)生成优化波形回波的方位向字典：对优化波形回波进行方位向稀疏建模，生成优化波形回波的方位向字典，该字典矩阵为ψ_a，ψ_a维数为N_a×P，P为将场景方位向离散化之后对应的网格个数，取P＞N_a，为多普勒网格上所有可能频点对应优化波形回波向量构成的矩阵，p∈[1,P]为频点序号，其中PRF为脉冲重复周期，t_m为由慢时间排成的列向量；(7)使用优化波形回波重构的目标距离像矩阵S1对目标方位像稀疏重构：首先利用稀疏重构的方法对优化波形回波重构的单个距离单元的距离像求解其方位像，同样方法再对优化波形回波重构的所有距离单元的距离像进行方位像稀疏重构，集合形成所有距离单元的方位像，得到优化波形回波重构的目标ISAR二维高分辨成像矩阵S3，完成对目标的基于最大信杂噪比准则的认知ISAR高分辨成像。