[发明专利]一种雷达目标属性散射中心提取方法及装置

说明书

本发明涉及一种雷达目标属性散射中心提取方法及装置，该方法包括：获取SAR复数图像；分割出目标的各个散射中心并对复数图像进行逆傅里叶变换，得到各个散射中心对应的雷达回波数据；对每个散射中心对应的雷达回波数据执行：复数分解得到回波模值相关量矩阵和回波辐角相关量矩阵；对回波模值相关量矩阵和降维联合字典构成的最优化问题进行最优化求解，得到回波模值相关属性参数的估计值；对回波辐角相关量矩阵和降维联合字典构成的最优化问题进行最优化求解，得到回波辐角相关属性参数的估计值；获得所有散射中心对应的属性参数集合。本发明能够实现多个目标属性散射中心快速提取，提高雷达目标物理属性特征提取效率和准确性。

技术领域

本发明涉及雷达目标特征提取与识别技术领域，尤其涉及一种雷达目标属性散射中心提取方法及装置、计算机设备、计算机可读存储介质。

背景技术

SAR(合成孔径雷达)信号的目标特征是目标识别的依据，目标特征是由雷达发射的电磁波与目标相互作用所产生的结果，蕴含于目标散射回波信号之中。基于SAR信号的目标识别技术需要从信号中提取目标的有关特征，包括目标外形尺寸特征、强散射点特征、轮廓特征等。在属性散射中心模型中，散射中心在电磁波激励下的散射响应是测量频率与观测角度的函数，通过属性散射中心参数的精确稳定估计，可以提取一些与目标物理结构特征有关的信息，是实现雷达目标识别的重要基础。

目前，由于属性散射中心模型结构复杂、参数维数较高，模型参数估计的复杂度大大增加，且计算结果精度偏低，不利于实际应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述至少一部分不足之处，提供一种基于复数分解的雷达目标属性散射中心快速提取技术，以降低计算难度，进而解决实际应用中目标属性参数维度高导致的运算量大、精度差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种雷达目标属性散射中心提取方法，包括：

获取SAR复数图像；

基于SAR复数图像，分割出目标的各个散射中心，并对各个散射中心对应的复数图像进行逆傅里叶变换，得到各个散射中心对应的雷达回波数据；

对每个散射中心对应的雷达回波数据执行如下操作：

对该散射中心对应的雷达回波数据进行复数分解，得到回波模值相关量矩阵和回波辐角相关量矩阵；对所述回波模值相关量矩阵和降维联合字典构成的最优化问题进行最优化求解，得到回波模值相关属性参数的估计值；对所述回波辐角相关量矩阵和降维联合字典构成的最优化问题进行最优化求解，得到回波辐角相关属性参数的估计值；基于所述回波模值相关属性参数和所述回波辐角相关属性参数的估计值，得到该散射中心对应的属性参数集合；

获得所有散射中心对应的属性参数集合，实现目标属性散射中心快速提取。

可选地，所述对该散射中心对应的雷达回波数据进行复数分解，得到回波模值相关量矩阵和回波辐角相关量矩阵，包括：

设该散射中心为对第i个散射中心，1≤i≤N，N表示目标的散射中心总个数；

对第i个散射中心对应的雷达回波数据进行复数分解，表达式为：

其中，f表示离散后的雷达宽带频率向量，长度为N_f，f_c为雷达中心频率，c为光速；表示离散后的观测方位角向量，长度为表示第i个散射中心对应的属性参数集合，集合中的属性参数包括：A_i表示散射强度，α_i表示方位依赖因子，L_i表示散射中心长度，表示初始方位角，γ_i表示频率依赖因子，x_i、y_i分别表示第i个散射中心的横、纵坐标位置；

根据复数分解的表达式，得到回波模值相关量矩阵的表达式：