[发明专利]基于子空间投影的实孔径前视成像方法

权利要求书

1.一种基于子空间投影的实孔径前视成像方法，包括如下步骤：

(1)通过雷达波束的等间距发射，对地面监视区域进行顺序重叠扫描，获取雷达回波数据Y；

(2)对回波数据Y进行取模运算，提取其强度矢量X：

X＝|Y(k)|，

其中，|·|表示取模运算，k＝1，2，...，K，K表示回波数据的长度；

(3)求取回波强度矢量X的自相关矩阵R_X：

R_X＝E[XX^H]，

其中，X表示回波强度矢量，(·)^H表示共轭转置，E[·]表示期望值；

(4)对自相关矩阵R_X进行特征分解，将其分解为特征值和特征向量的乘累加形式：

RX=Σj=1NλjvjvjH,]]>

其中，λ_j表示第j个特征值，v_j表示第j个特征向量，(·)^H表示共轭转置，j＝1，2，...，N，N表示特征值的数目；

(5)将特征值λ_j按升序排列λ₁＝λ₂＝...＝λ_N-p≤λ_N-p+1≤...≤λ_N，并相应地调整特征向量顺序为：v₁，v₂，...，v_N-p，v_N-p+1，...，v_N，用前N-P个小特征值对应的特征向量构成噪声子空间E_N：

E_N＝[v₁，v₂，...，v_N-p]，

其中，p表示信号的数目，N表示特征值的数目；

(6)定义方向图搜索矢量集合a：

a＝[a_i]，

其中，a_i表示第i个方向图搜索矢量，i＝1，2，...，2M，M表示方向图搜索矢量的长度；

ai=[sin[n(Mτ+δi)]n(Mτ+δi),sin[(n((M-1)τ+δi)]n[(M-1)τ+δi],...,sin[n((-M)τ+δi)]n[(-M)τ+δi]]T,]]>

其中，(·)^T表示转置，δ_i表示第i个方向图搜索矢量的位移，n为一个固定的参数，控制方向图的主瓣宽度，τ代表了扫描密集程度，b_width表示主瓣宽度，d为一个变化的参数；

(7)将第i个方向图搜索矢量a_i投影到噪声子空间E_N上，得到搜索矢量在噪声子空间上的投影：

ENai=[Σj=1N-pvjvjH]ai,]]>

其中，v_j表示小特征值对应的特征矢量，(·)^H表示共轭转置，p表示信号的数目，N表示特征值的数目；

(8)计算空间谱函数：

P(i)=1/||ENai||22,]]>

其中，E_N表示噪声子空间，a_i表示搜索矢量，表示二范数的平方；

(9)根据空间谱函数峰值的数目确定信号的个数，以分辨主瓣内的邻近目标，完成沿航迹线方向目标的检测与识别，实现前视高分辨成像。