多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质技术方案

本申请公开了一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质，所述方法包括：采集待测目标的回波信号和转动速度区间；根据回波信号获取回波一维距离像序列；对回波一维距离像序列进行平动补偿，得到目标一维距离像序列；根据转动速度区间计算待测目标的空时失配率区间；根据空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率；根据空时失配率构造稀疏观测向量；根据稀疏观测向量对目标一维距离像序列进行稀疏重构。本申请实施例相较于现有技术，采用黄金分割点进行空时失配率区间的迭代计算，提高了空时失配率区间的迭代效率，从而提升了多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。本申请可广泛应用于逆合成孔径雷达成像技术领域中。

【技术实现步骤摘要】
多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质
本申请涉及逆合成孔径雷达成像
，尤其涉及一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质。
技术介绍
逆合成孔径雷达成像可以全天候对长探测距离的运动目标成像，由于逆合成孔径雷达成像提高距离分辨率是通过发射宽带信号来实现的，因此逆合成孔径雷达成像的优点是通过改变雷达参数来灵活选择距离分辨率；逆合成孔径雷达成像的方位向分辨率由目标运动的多普勒信息来决定的，一个脉冲时间内的多普勒信息通常无法满足方位向的分辨率需求，因此需要积累多个脉冲。然而对于非合作目标，积累时间内的运动速度可能变化，无法满足理想转台成像模型，从而导致散射点无法聚焦，成像模糊。国防科技大学朱宇涛博士于2009年首次提出多输入多输出逆合成孔径雷达成像的概念和实现方法，并提出了基于图像最小信息熵的目标速度估计方法，于2011年根据相位近似原理设计多输入多输出等效阵列近似为均匀面阵，并提出空时信号联合处理方法，实现了多输入多输出逆合成孔径雷达三维成像，但是信号处理的复杂度较高，导致多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的是提供一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法、系统和存储介质，以提高多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。本申请所采用的第一技术方案是：一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，包括：采集待测目标的回波信号和转动速度区间；对所述回波信号进行重排，根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列；对所述回波一维距离像序列进行平动补偿，得到目标一维距离像序列；根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间；根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率；根据所述空时失配率构造稀疏观测向量；根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构；其中，所述回波信号对应所述雷达的发射信号，所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。进一步，所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率这一步骤，包括：根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间；确定所述空时失配率估计区间的区间长度小于阈值，根据所述空时失配率估计区间计算空时失配率。进一步，所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算所述空时失配率估计区间这一步骤，包括：计算所述空时失配率区间的第一黄金分割点和第二黄金分割点，所述第一黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最小值的黄金分割点，所述第二黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最大值的黄金分割点；根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。进一步，所述根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间这一步骤，包括：计算所述第一黄金分割点对应的第一观测向量和所述第二黄金分割点对应的第二观测向量；根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像；计算所述第一逆合成孔径雷达图像的第一图像熵和所述第二逆合成孔径雷达图像的第二图像熵；确定所述第一图像熵大于所述第二图像熵，根据所述第一黄金分割点和所述空时失配率区间最大值迭代计算空时失配率估计区间；确定所述第一图像熵小于等于所述第二图像熵，根据所述空时失配率区间最小值和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。进一步，所述根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像这一步骤，包括：采用非均匀傅里叶变换，将所述第一观测向量变换为第一逆合成孔径雷达图像，将所述第二观测向量变换为第二逆合成孔径雷达图像。进一步，所述对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构这一步骤，包括：采用正交匹配追踪法对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构。进一步，所述根据所述回波信号获取回波一维距离像序列这一步骤，包括：将所述回波信号输入到匹配滤波器中，获取回波一维距离像序列，所述匹配滤波器根据所述发射信号进行构造。本申请所采用的第二技术方案是：一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统，包括：采集模块，用于采集待测目标的回波信号和转动速度区间；回波模块，用于根据所述回波信号获取回波一维距离像序列；补偿模块，用于对所述回波一维距离像序列进行平动补偿，得到目标一维距离像序列；区间模块，用于根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间；失配模块，用于根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率；观测模块，用于根据所述空时失配率构造稀疏观测向量；重构模块，用于根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构；其中，所述回波信号对应所述雷达的发射信号，所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。本申请所采用的第三技术方案是：一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像系统，包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于加载所述程序以执行所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。本申请所采用的第四技术方案是：一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法。本申请实施例采集待测目标的回波信号和转动速度区间，根据回波信号获取目标一维距离像序列，根据转动速度区间获取空时失配率区间，根据空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率，再根据计算得到的空时失配率对目标以为距离像序列进行重构，从而得到清晰的重构图像，相较于现有技术，本申请采用黄金分割点进行空时失配率区间的迭代计算，提高了空时失配率区间的迭代效率，从而提升了多输入多输出逆合成孔径雷达的成像效率。附图说明图1为本申请实施例一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法的流程图。具体实施方式以下将结合实施例和附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本申请的目的、方案和效果。下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。此外，对于以下实施例中所述的若干个，其表示为至少一个。需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，包括：/n采集待测目标的回波信号和转动速度区间；/n对所述回波信号进行重排，根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列；/n对所述回波一维距离像序列进行平动补偿，得到目标一维距离像序列；/n根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间；/n根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率；/n根据所述空时失配率构造稀疏观测向量；/n根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构；/n其中，所述回波信号对应所述雷达的发射信号，所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。/n

【技术特征摘要】
1.一种多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，包括：
采集待测目标的回波信号和转动速度区间；
对所述回波信号进行重排，根据重排后的回波信号获取回波一维距离像序列；
对所述回波一维距离像序列进行平动补偿，得到目标一维距离像序列；
根据所述转动速度区间计算所述待测目标的空时失配率区间；
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率；
根据所述空时失配率构造稀疏观测向量；
根据所述稀疏观测向量对所述目标一维距离像序列进行稀疏重构；
其中，所述回波信号对应所述雷达的发射信号，所述平动补偿包括包络对齐和初相校正。


2.根据权利要求1所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率这一步骤，包括：
根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间；
确定所述空时失配率估计区间的区间长度小于阈值，根据所述空时失配率估计区间计算空时失配率。


3.根据权利要求2所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述根据所述空时失配率区间的黄金分割点迭代计算所述空时失配率估计区间这一步骤，包括：
计算所述空时失配率区间的第一黄金分割点和第二黄金分割点，所述第一黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最小值的黄金分割点，所述第二黄金分割点为所述空时失配率区间中靠近所述空时失配率区间最大值的黄金分割点；
根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间。


4.根据权利要求3所述的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，所述根据所述第一黄金分割点和所述第二黄金分割点迭代计算空时失配率估计区间这一步骤，包括：
计算所述第一黄金分割点对应的第一观测向量和所述第二黄金分割点对应的第二观测向量；
根据所述第一观测向量和所述第二观测向量获取第一逆合成孔径雷达图像和第二逆合成孔径雷达图像；
计算所述第一逆合成孔径雷达图像的第一图像熵和所述第二逆合成孔径雷达图像的第二图像熵；
确定所述第一图像熵大于所述第二图像熵，根据所述第一黄金分割点和所述空时失配率区间最大值迭代计算空时失配率估计区间；
确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：田彪，郭瑞，徐世友，陈曾平，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44