[发明专利]面向多极化穿墙雷达成像的前向混合匹配追踪方法和系统

摘要

本发明公开了一种面向多极化穿墙雷达成像的前向混合匹配追踪方法和系统，该方法包括：获取多个极化通道下的雷达回波；对多个雷达回波进行向量化处理，根据向量化的多个雷达回波计算基信号矩阵，并设置稀疏度K；利用正交匹配追踪方法求解多个极化通道的本地解，融合所有本地解，找出融合结果中K个最大值所对应的位置，初始化基信号集，计算多个极化通道的信号残余；对多个极化通道的本地解进行迭代计算，根据预设的迭代停止条件判断是否停止迭代；根据满足迭代停止条件的迭代结果计算并融合得到最终成像结果。本发明具有如下优点：在前向混合匹配追踪算法中，对所选的基信号进行评价并选择最优的基信号，成像质量优于其他贪婪算法。

主权项

1.一种面向多极化穿墙雷达成像的前向混合匹配追踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S110：获取多个极化通道下的雷达回波；S120：对所述多个极化通道下的雷达回波进行向量化处理，根据向量化的多个雷达回波计算基信号矩阵，并设置稀疏度K；S130：利用正交匹配追踪方法求解所述多个极化通道的本地解，融合所有本地解，找出融合结果中K个最大值所对应的位置，初始化基信号集，计算所述多个极化通道的信号残余；S140：对多个极化通道的本地解进行迭代计算，根据预设的迭代停止条件判断是否停止迭代；S150：根据满足所述迭代停止条件的迭代结果计算并融合得到最终成像结果；其中，步骤S130进一步包括：S131：根据来自各个极化通道的回波信号s(q)、基信号矩阵Φ(q)和稀疏度K，根据以下公式求解各个极化通道的本地解：其中，{1,…,q,…,Q}代表不同的极化通道，Q为极化通道的总数；S132：根据以下公式融合所有本地解，找出融合结果中K个最大值所对应的位置，初始化基信号集：其中，定义S133：根据以下公式计算各个通道的信号残余表示基信号矩阵Φ^(q)中对应于初始化的基信号集Λ_old的列向量的组合，是Φ^(q)的子矩阵；其中，步骤S140进一步包括：S141：通过以下公式计算各个通道的信号残余：S142：通过以下公式融合所有本地解，找出融合结果中K个最大值所对应的位置，作为基信号候选集：S143：通过以下公式评价基信号候选集中的基信号，选择出在下次迭代中重建误差最小的基信号：i＝LAAS({s(q),Φ(q),q＝1,2,…,Q},K,Λold,Λc)；其中，LAAS表示前向评价操作，用于评价候选集中的基信号；S144：通过以下公式将未来重建误差最小的基信号与上次迭代中求出的基信号集合并：Λtemp＝Λold∪{i}；S145：通过以下公式回溯求出本次迭代中的基信号集：其中，表示基信号矩阵Φ^(q)中对应于待回溯的信号集Λ_temp的列向量的组合；S146：通过以下公式计算各个极化通道的信号残余：其中，表示基信号矩阵Φ^(q)中对应于本次迭代的基信号集Λ_new的列向量的组合；S147：如果令Λ_old＝Λ_new，返回步骤S401，否则停止迭代。