[发明专利]一种基于跟踪的运动目标高分辨合成孔径雷达成像算法

权利要求书

1.一种基于跟踪的运动目标高分辨合成孔径雷达成像算法，其特征在于步骤如下：

步骤1：获取大场景下多个运动目标的回波信号，将回波信号表示成二维矩阵对矩阵按列进行FFT处理，将结果保存在矩阵中；所述的为nrn×nan维矩阵，其中，nrn表示距离向点数，nan表示方位向点数；

步骤2：根据已知的雷达参数，构造参考信号向量为nrn×1向量；

步骤3：取出步骤1得到的每一列，均点乘参考信号向量的共轭，得到距离脉压后的数据矩阵s(f_n，t_m)；

其中，表示为距离向频域坐标，B为发射信号带宽，Δf为距离频域间隔，t_m表示方位向时域坐标，L表示为合成孔径长度，m＝0，1，...，nan-1；

步骤4：根据已知的雷达参数，构造校正距离弯曲的参考信号S_ref_bend(f_n，t_m)，S_ref_bend(f_n，t_m)为nrn×nan矩阵；

步骤5：取出步骤3得到的S(f_n，t_m)，均点乘参考信号S_ref_bend(f_n，t_m)，得到距离弯曲校正之后的数据矩阵S′(f_n，t_m)；

步骤6：取出步骤5的S′(f_n，t_m)，按行等分为k份，即将S′(f_n，t_m)在方位向上划分为k个子孔径，每个子孔径为s″_q(f_n，x_m)，S″_q(f_n，x_m)为矩阵，且t_m＝k·x_m，q＝0，1，...k；

步骤7：根据已知的雷达参数，构造一阶keystone变换因子取出步骤6中第q个子孔径的S″_q(f_n，x_m)作一阶keystone变换，得到距离走动校正后的数据矩阵S″_q(f_n，τ)，S″(f_n，τ)为矩阵；

步骤8：取出步骤7得到的s″_q(f_n，τ)按列进行IFFT处理，得到矩阵S″_q(n，τ)；

步骤9：取出步骤8的S″_q(n，τ)，对S″_q(n，τ)按行作FFT处理后得到S″_q(n，f_m)，S″_q(n，f_m)即为第q个子孔径时频域的成像结果；

其中，表示为方位向频域坐标，PRF为方位采用频率，Δf_a为方位频域间隔，

步骤10：取出步骤6中的每个子孔径s″_q(f_n，x_m)，重复步骤7至步骤9的操作得到每个子孔径的时频域成像结果S″_q(n，f_m)；

步骤11：取出步骤10中的第q个子孔径成像结果S″_q(n，f_m)，对S″_q(n，f_m)进行恒虚警检测，得到第q个子孔径的动目标检测结果S″′_q(p1，p2)，重复步骤11得到所有子孔径的动目标检测结果S″′_q(p1，p2)；

步骤12：取出步骤11中的检测结果s′″_q(p1，p2)，若运动目标为单目标直接跳转至步骤14；若运动目标为多目标，根据检测结果s″′(p1，p2)进行聚类聚成num类，得到聚类结果

步骤13：取出步骤12的所有子孔径聚类结果对进行多目标跟踪，得到各个动目标在各个子孔中的位置航迹F_(i，q)(p1，p2)；

其中，F_(i，q)(p1，p2)表示第i个动目标在第q个子孔径的坐标为(p1，p2)，i＝0，1，...num，q＝0，1，...k，p1∈[1，nrn]，

步骤14，若运动目标为单目标，直接取出各个子孔径中以(p1，p2)为中心的[32，32]大小的区域进行累加拼接，得到第i个运动目标的子孔径拼接结果；若运动目标为多目标，取出步骤13中的F_(i，q)(p1，p2)，对于第i个运动目标，根据航迹F_(i，q)(p1，p2)取出各个子孔径中以(p1，p2)为中心的[32，32]大小的区域进行累加拼接，得到第i个运动目标的子孔径拼接结果，重复步骤14得到所有运动目标的成像结果。