一种基于稀疏约束的实波束扫描雷达角超分辨成像方法

    公开(公告)号:CN104950305B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201510335256.2

    申请日:2015-06-17

    IPC分类号: G01S13/89 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种基于稀疏约束的实波束扫描雷达角超分辨成像方法,包括以下步骤:S1、回波建模,基于实波束扫描雷达与目标的几何关系建立扫描雷达的回波数据模型;S2、对回波数据进行距离向脉冲压缩,实现距离向的高分辨率;S3、将脉冲压缩后的回波数据表示为天线波束与观察场景的散射系数的卷积模型;S4、根据S3得到的卷积模型建立最大后验目标函数,推导最大后验解;S5、通过自适应迭代的方法精确还原出原始目标分布。本发明使用瑞利分布表征杂波特性,并利用稀疏约束反应目标分布特性,在反演目标分布的同时抑制了噪声对成像结果的影响,使得角超分辨处理结果更加逼近实际目标分布,实现了实波束扫描雷达角超分辨成像。

    基于卷积反演原理的扫描雷达前视角超分辨方法

    公开(公告)号:CN105137425A

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201510423723.7

    申请日:2015-07-17

    IPC分类号: G01S13/89

    CPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种基于卷积反演原理的扫描雷达前视角超分辨方法,首先通过脉冲压缩和距离走动校正技术对回波信号进行预处理,随后将方位向回波信号表示为卷积测量矩阵和目标散射分布的矩阵乘积形式,并通过使用泊松分布和lp范数分别表征噪声和目标的分布特性,建立目标函数和推导获得复原原始场景目标分布的迭代方程,并逐个距离单元对目标区域进行处理,实现整个成像区域的方位超分辨成像,本发明的方法能够突破天线孔径对角分辨率的制约,获得高精度目标位置信息,最终实现前视角超分辨成像。

    一种实现扫描雷达方位超分辨成像的解卷积方法

    公开(公告)号:CN104977582A

    公开(公告)日:2015-10-14

    申请号:CN201510316171.X

    申请日:2015-06-10

    IPC分类号: G01S13/89

    CPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种实现扫描雷达方位超分辨成像的解卷积方法,步骤一、前视扫描雷达回波建模;步骤二、距离向脉冲压缩处理;步骤三、距离走动的判定;步骤四、距离走动的校正;步骤五、扫描雷达方位向回波建模;步骤六、基于最大后验概率准则的卷积反演。有益效果:建立方位回波卷积模型,基于最大后验概率准则,结合先验信息和似然函数,导出算法迭代表达式,重建低频,恢复高频,利用频谱外推的性质得到迭代解,克服噪声和天线低通性质带来的频谱丢失问题,利用非线性运算分离获取了高频成分,实现超分辨成像。并利用频谱外推性质,给出频域谱宽和频域积分旁瓣比对迭代次数的变化趋势图,最后实现卷积反演,反演结果用于实现扫描雷达超分辨成像。

    一种海杂波背景下前视海面目标角超分辨成像方法

    公开(公告)号:CN104950306A

    公开(公告)日:2015-09-30

    申请号:CN201510357512.8

    申请日:2015-06-25

    IPC分类号: G01S13/89

    CPC分类号: G01S13/89 G01S7/414

    摘要: 本发明公开了一种海杂波背景下前视海面目标角超分辨成像方法,根据扫描雷达的方位维回波的卷积特性,将扫描雷达回波信号按距离维顺序重新排列为方位维目标向量与卷积测量矩阵的乘积形式。再根据海杂波服从瑞利分布和海面目标服从拉普拉斯的特性在贝叶斯公式基础上构建求解原始场景分布的最大后验目标函数,并利用得到的最大后验解构建迭代方程,反演出原始海面目标分布,实现角超分辨成像。本发明使用瑞利分布表征海杂波特性,用拉普拉斯分布表征目标特性,在贝叶斯准则下推导出卷积反演问题的迭代表达式,实现原始成像场景的重构,获得前视海面目标的方位高分辨率图像。

    一种增广拉格朗日实波束雷达角超分辨处理方法

    公开(公告)号:CN105652271B

    公开(公告)日:2017-11-10

    申请号:CN201511005670.3

    申请日:2015-12-29

    IPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种增广拉格朗日实波束雷达角超分辨处理方法,首先在实波束扫描的同时发射线性调频信号,获得雷达照射区域的二维回波信号,再通过距离向匹配滤波实现距离向高分辨率,然后根据雷达天线扫描成像的过程构造方位回波的信号模型,再根据噪声功率影响最小准则,将反卷积问题转化为约束优化问题,并利用增广拉格朗日方法实现目标函数的求解,并迭代反演出目标散射系数,达到实现扫描雷达的方位角超分辨的目的。本发明较好的解决了实波束扫描雷达成像模式下,方位向角分辨率低的问题。

    实波束扫描雷达超分辨成像方法

    公开(公告)号:CN103869311B

    公开(公告)日:2016-05-25

    申请号:CN201410100657.5

    申请日:2014-03-18

    IPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种实波束扫描雷达超分辨成像方法,具体利用回波信号的统计特性建立最大似然目标函数,并引入干扰矩阵和功率对角矩阵,进而求出目标函数关于协方差矩阵的最大似然解,再利用方位信号功率和协方差矩阵的函数关系迭代提高协方差矩阵和方位信号功率的计算精度。本发明的方法较好的解决了扫描成像模式下,因协方差矩阵存在偏差而导致的角超分辨性能低的问题。

    一种基于稀疏约束的实波束扫描雷达角超分辨成像方法

    公开(公告)号:CN104950305A

    公开(公告)日:2015-09-30

    申请号:CN201510335256.2

    申请日:2015-06-17

    IPC分类号: G01S13/89 G01S7/41

    CPC分类号: G01S13/89 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种基于稀疏约束的实波束扫描雷达角超分辨成像方法,包括以下步骤:S1、回波建模,基于实波束扫描雷达与目标的几何关系建立扫描雷达的回波数据模型;S2、对回波数据进行距离向脉冲压缩,实现距离向的高分辨率;S3、将脉冲压缩后的回波数据表示为天线波束与观察场景的散射系数的卷积模型;S4、根据S3得到的卷积模型建立最大后验目标函数,推导最大后验解;S5、通过自适应迭代的方法精确还原出原始目标分布。本发明使用瑞利分布表征杂波特性,并利用稀疏约束反应目标分布特性,在反演目标分布的同时抑制了噪声对成像结果的影响,使得角超分辨处理结果更加逼近实际目标分布,实现了实波束扫描雷达角超分辨成像。

    扫描雷达角超分辨成像方法

    公开(公告)号:CN103487802B

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201310429460.1

    申请日:2013-09-18

    IPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种扫描雷达角超分辨成像方法,本发明的方法根据贝叶斯理论建立实波束扫描雷达角超分辨成像的后向模型,模型中采用泊松分布和拉普拉斯分布分别表征目标与回波的似然函数关系和目标的先验信息,将雷达角超分辨成像表征为目标与回波的后验概率问题,最后在凸优化理论下,使用非线性优化方法及近似处理,求解后验概率最大时对应的目标信息,通过目标信息重构,实现雷达角超分辨成像。本发明中提出的角超分辨方法的可实现实波束中多目标的超分辨。

    迭代压缩模式下机载扫描雷达成像方法

    公开(公告)号:CN103487803A

    公开(公告)日:2014-01-01

    申请号:CN201310442282.6

    申请日:2013-09-25

    IPC分类号: G01S13/89

    CPC分类号: G01S13/89 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种迭代压缩模式下机载扫描雷达成像方法,本发明的方法在贝叶斯理论框架下建立方位向超分辨成像的后向模型,该理论下建立的模型能够有效的融合目标的先验信息。在建立超分辨成像后向模型时,遵循雷达成像基本思想对噪声统计特性的假设,采用高斯分布函数描述噪声统计特性。由于目标散射相对于成像背景具有稀疏性,模型中采用拉普拉斯分布函数描述目标散射的先验信息;将雷达超分辨成像精确转化为数学上最大后验概率问题,通过求解后验概率最大时对应的目标信息,然后对目标信息重构,实现雷达超分辨成像。

    基于卷积反演原理的扫描雷达前视角超分辨方法

    公开(公告)号:CN105137425B

    公开(公告)日:2017-12-01

    申请号:CN201510423723.7

    申请日:2015-07-17

    IPC分类号: G01S13/89

    摘要: 本发明公开了一种基于卷积反演原理的扫描雷达前视角超分辨方法,首先通过脉冲压缩和距离走动校正技术对回波信号进行预处理,随后将方位向回波信号表示为卷积测量矩阵和目标散射分布的矩阵乘积形式,并通过使用泊松分布和lp范数分别表征噪声和目标的分布特性,建立目标函数和推导获得复原原始场景目标分布的迭代方程,并逐个距离单元对目标区域进行处理,实现整个成像区域的方位超分辨成像,本发明的方法能够突破天线孔径对角分辨率的制约,获得高精度目标位置信息,最终实现前视角超分辨成像。