[发明专利]低信噪比条件下的微波凝视关联成像方法

说明书

本发明公开了一种低信噪比条件下的微波凝视关联成像方法，包括：微波随机辐射源阵列各个发射单元同步发射长时宽且随机调频脉冲信号；在天线波束覆盖区域内形成随机辐射场，与观测目标相互作用，产生散射回波；由单路接收机同步接收散射回波信号，再进行并行脉冲压缩处理；由阈值门限优化选择的散射回波信号样本，并与相应时刻基于并行脉冲压缩处理的修正随机辐射场，共同构建新型关联成像模型；基于新型关联成像模型，通过关联成像算法，反演得到观测目标图像。该方法能够在低回波信噪比的条件下，实现对目标的高分辨成像。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及一种微波凝视关联成像方法。

背景技术

雷达成像(Radar Imaging)技术的发展，使得雷达的应用范围从最初的检测和测距，扩展到获取特定区域的全景图像，因而得到了广泛的关注和研究。雷达成像领域中，较成熟的合成孔径雷达(SAR)以及逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术，虽然能获得较高的分辨率，但其均需要对目标大的观测视角以获得较高的方位分辨率，而使其应用范围受到了极大的限制。传统的实孔径雷达凝视成像，其角度分辨率受限于实际的天线阵列孔径，因而其应用范围极大受限。

微波凝视关联成像因为具有超越实孔径雷达成像分辨率极限以及快速成像的优点，在最近几年取得了较快的发展。该成像方法的核心是构造一个具有时空两维随机特性的辐射场照射目标区域，使位于不同位置的目标散射独立的时变的回波，最后对回波和预置的辐射场进行关联处理得到目标的雷达图像。

在实际应用中，微波凝视关联成像系统一般通过多个发射单元发射随机跳频信号，得到具有时空两维随机特性的辐射场。在传统的凝视关联成像方案中，受限于发射功率、目标距离等因素，回波信号的信噪比(SNR)通常较低而无法满足成像的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种低信噪比条件下的微波凝视关联成像方法，可以极大的提高成效效果，实现对观测目标的超分辨成像。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种低信噪比条件下的微波凝视关联成像方法，包括：

微波随机辐射源阵列各个发射单元同步发射长时宽且随机调频脉冲信号；

在天线波束覆盖区域内形成随机辐射场，与观测目标相互作用，产生散射回波；

由单路接收机同步接收散射回波信号，再进行并行脉冲压缩处理；

由阈值门限优化选择的散射回波信号样本，并与相应时刻基于并行脉冲压缩处理的修正随机辐射场，共同构建新型关联成像模型；

基于新型关联成像模型，通过关联成像算法，反演得到观测目标图像。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于多路同步发射、单路并行脉冲压缩接收的微波凝视关联成像方式，能够在低回波信噪比的条件下，实现对目标的高分辨成像。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种微波凝视关联成像方法的成像场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种低信噪比条件下的微波凝视关联成像方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的仿真目标模型示意图；

图4为本发明实施例提供的接收机所接收的某一次散射回波脉冲信号波形及其经并行脉冲压缩后的输出信号波形；

图5为本发明实施例提供的不同信噪比条件下，传统微波凝视关联成像方法反演的目标图像示意图；