基于層析成像及壓縮感知的高頻雷達(dá)信號(hào)處理.pdf

1、本文介紹了聚束式合成孔徑雷達(dá)用于空間目標(biāo)場(chǎng)景重建的層析成像技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在此應(yīng)用基礎(chǔ)上,為了提高高頻雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)探測(cè)及識(shí)別的空間分辨力,將層析成像概念應(yīng)用到高頻雷達(dá)系統(tǒng)中,并進(jìn)一步討論了該技術(shù)在高頻雷達(dá)系統(tǒng)中的可行性。
　　首先,推導(dǎo)了有限孔徑下系統(tǒng)分辨力及空間采樣率的條件約束。在目標(biāo)場(chǎng)景重建中使用卷積反投影算法。通過(guò)仿真圓跡合成孔徑雷達(dá)重建目標(biāo)反射率密度函數(shù)的過(guò)程,驗(yàn)證了層析成像技術(shù)改善高頻雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)識(shí)別性能的有效性。<

2、br>　　其次,基于單雷達(dá)平臺(tái)觀(guān)測(cè)下對(duì)空間目標(biāo)識(shí)別存在的分辨率約束問(wèn)題,提出應(yīng)用多雷達(dá)平臺(tái)觀(guān)測(cè)目標(biāo)場(chǎng)景區(qū)域。通過(guò)在不同觀(guān)察角度的路徑上作幾次觀(guān)測(cè),以獲得更大的合成孔徑,從而達(dá)到提高目標(biāo)方位向分辨力的目的。以?xún)善脚_(tái)觀(guān)測(cè)目標(biāo)場(chǎng)景區(qū)域?yàn)槔?通過(guò)推導(dǎo)波數(shù)域下的目標(biāo)場(chǎng)景重建過(guò)程,獲得了單平臺(tái)觀(guān)測(cè)下的空間頻譜。進(jìn)一步利用極坐標(biāo)格式算法實(shí)現(xiàn)了兩平臺(tái)觀(guān)測(cè)下的空間頻譜融合。計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了兩觀(guān)測(cè)平臺(tái)下應(yīng)用層析成像技術(shù)可以有效改善高頻雷達(dá)系統(tǒng)的方位向分辨力

3、。
　　最后,在系統(tǒng)要求較高的空間分辨率時(shí),則對(duì)應(yīng)需要大的發(fā)射帶寬及大的合成孔徑,進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)采樣時(shí)間變長(zhǎng)。而雷達(dá)要求在每次回波信號(hào)獲取時(shí)間內(nèi),目標(biāo)是靜止的,否則會(huì)出現(xiàn)重建模糊現(xiàn)象。這一問(wèn)題的出現(xiàn)導(dǎo)致傳統(tǒng)層析成像算法的應(yīng)用受到限制。近年來(lái),壓縮感知的提出正好可以解決這一問(wèn)題。壓縮感知作為一種新的信號(hào)采樣理論,它能夠在減少空間采樣數(shù)據(jù)量的同時(shí),又不影響場(chǎng)景的重建質(zhì)量。在此應(yīng)用基礎(chǔ)上,我們提出了基于壓縮感知理論的兩維距離-方位向重建算