[发明专利]确定稀疏微波成像方位向采样序列的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子行业雷达技术领域，尤其涉及一种确定稀疏微波成像方位向采样序列的方法。

背景技术

微波成像在农林监测、海洋监测、测绘制图、军事侦察等领域有着广泛的应用。现代高分辨率微波成像技术以合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar)为主，其特点为将雷达设备置于载机或卫星等运载平台上，运载平台相对于地面场景运动的同时，发射并接收电磁波。所获得的回波经过复杂的二维信号处理后，得到高分辨率的雷达图像。

稀疏微波成像(参考文献1)是将稀疏信号处理理论引入微波成像中，将稀疏信号处理与微波成像理论两者相结合所形成的新理论、新体制和新方法。其中，稀疏信号处理理论起源于上世纪90年代，目前的研究热点之一是2006年提出的压缩感知理论(Compressive Sensing)(参考文献2)。根据CS理论，在采样系统满足某些要求的前提下，如果一个信号是稀疏的，那么这个信号可以由远低于奈奎斯特采样定理要求的采样率加以采样，并从采样值得到完美的重建。和传统的SAR相比，稀疏微波成像系统在降低数据率、降低系统复杂度并提升系统成像性能等方面有着潜在的优势。

稀疏微波成像可以在方位向利用稀疏采样降低数据率，方位向稀疏采样策略是通过影响观测矩阵的重建性能来间接影响稀疏微波成像质量。采样策略的差异决定了观测矩阵的稀疏重构性能，最终决定了稀疏微波成像质量。目前常用的评估观测矩阵稀疏重构性能的准则包括约束等距性质(Restricted Isometry Property，RIP)和相关性条件。其中RIP是充分条件，且测量矩阵的RIP常数难以验算；相关性条件的适用范围比RIP条件弱，但容易计算。观测矩阵Φ的第k列与第k′列之间的相关性为：

μkk′(Φ)=|uk′HΦHΦuk|ukHΦHΦukuk′HΦHΦuk′---(1)]]>

其中，向量u_k表示单位阵的第k列，观测矩阵相关系数的经典定义为：