[发明专利]基于稀疏表示与时频变换的距离-瞬时多普勒成像方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，涉及一种用于机动目标ISAR成像的方法，具体涉及一种基于稀疏表示与时频变换的距离-瞬时多普勒成像方法。

背景技术

逆合成孔径雷达(ISAR)对机动飞行目标成像时，在成像积累时间内，成像投影平面和横向尺度随时间变化，许多参数很难准确提取，人们无法获得更多的先验知识，一般采用鲁棒性强的距离-多普勒(RD)算法进行成像，但传统的RD成像算法基于目标匀速转动和方位均匀采样的假设。若用其对机动目标成像，会导致成像结果模糊甚至有时不能成像。此前有关文献提出了一种距离-瞬时多普勒成像算法(RID)，利用时频变换代替傅里叶变换，取得了不错的成像效果，但时频分析时分辨率受窗长度限制，不能满足高分辨成像的要求。另外，在实际工作中，由于雷达前端一般宽窄带交替使用，在窄带跟踪时，宽带成像模式停止，特别在多目标搜索、监视、跟踪和成像的各模式交替使用过程中，有可能导致宽带信号方位采样不均匀，产生方位向数据随机缺失现象。直接利用基于傅里叶变换(FFT)的谱估计成像方法对缺损数据进行成像，其成像效果显著下降，甚至有时无法辨识。

RID成像算法虽然能够较好的解决多普勒时变带来的图像模糊问题，但同时此类算法分辨率仍受时频窗长度限制，无法满足高分辨的要求。另外，当数据存在缺损时，成像效果受其影响严重。为了解决RID算法的局限性，以及常规的基于稀疏表示的ISAR成像算法不能有效处理多普勒时变数据的缺点。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种基于稀疏表示与时频变换的距离-瞬时多普勒成像方法。

技术方案

一种基于稀疏表示与时频变换的距离-瞬时多普勒成像方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对雷达回波数据进行包络对齐和初相校正，从而将目标平动部分进行补偿，将目标模型变成转台模型来处理；

步骤2：对不同方位时刻下获取的回波数据，沿雷达视线方向进行FFT变换以实现距离压缩，从而生成各个方位下的一维距离向；

步骤3：依据现有的各种时频变换方法，构建不同方位时刻p处的时频基字典ΨpTF(p=1,2,···P-1,P);]]>

步骤4：利用构建好的p时刻处的时频基字典，分别对不同距离单元的方位向回波数据s(t)，通过优化重构方法解如下优化问题，分别得到不同距离单元下的多普勒估计值，从而生成时刻p处的距离-瞬时多普勒像；

min(||θp′||1),s.t.||s(t)-ΨpTFθp′||2≤ϵ,]]>