基于压缩感知的双通道sar-gmti方法_2

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的瞬时斜距,t' "表示第一通道 的方位向慢时间,k表示第二通道的方位向慢时间。
[0027] 设定第一通道和第二通道接收的目标回波信号分别为Sl(t,t'J和s2(t,tj:
[0030] 其中,t表示距离向快时间,。表示散射系数,Gdt'J表示第一通道的通道增益, G2(〇表示第二通道的通道增益,\(·)表示线性调频信号的窗函数,wa(t'J表示第一通 道的方位窗函数,Wa(〇表示第二通道的方位窗函数,γ表示发射信号的调频率,c表示光 速,λ表示载波波长,Ri(t' 和私^;!^)分别为第一通道、第二通道至目标的瞬时斜 距:
[0033] 其中,第一通道的方位向慢时间t' "满足
通道在方位向进行第k次采样的采样时刻,k= 1,2,. ..,K,第二通道的方位向慢时间满
T为第二通道发射脉冲的脉冲重复周期,d表示第一 通道和第二通道的间距。
[0034] 步骤2,设定任意一个距离单元在总的合成孔径时间T。内有N。个散射点;首先, 对第一通道接收的目标回波信号进行距离压缩,得到第一通道距离压缩信号s(1) (t,t'J 和第一通道距离压缩后的雷达回波信号向量^1;然后,根据第一通道距离压缩信号s(1) (t, t'J,构造第一通道的测量矩阵最后,根据所构造的第一通道的测量矩阵和第一 通道距离压缩后的雷达回波信号向量计算第一通道对应的所述距离单元的方位图像向 量X⑴。
[0035] 首先,所述第一通道距离压缩信号为s(1)(t,t'J:
[0037] 其中,t表示距离向快时间,C"表示第一通道的方位向慢时间,C"满足:
:,巩表示第一通道在方位向进行第k次采样的采样时刻,k= 1, 2, ...,K,K表不在总的合成孔径时间T。内第一通道接收的脉冲数,σ。表不第η个散射点 的散射系数,c表示光速,λ表示载波波长,d表示第一通道和第二通道的间距,V。表示距 离向速度,wa( ·)表示方位窗函数,v表示平台速度,f表示第η个散射点相对于t= 0时 刻的时间偏移,Af;是发射信号的频谱带宽,B表示压缩增益,If是第η个散射点的多普 勒中心,戍>(&>是第η个散射点的多普勒调频率,若第η个散射点为平稳杂波,则/Γ= 〇 ,且

:;若第η个散射点为运动目标, 方位向速度,a。表示距离向加速度,RB表示第一通道、第二通道到目标的最近斜距;
[0038]
得到第一通道 距离压缩信号的简化形式s(1)(t'J:
[0039]
[0040] 设定第一通道距离压缩后的雷达回波信号向量为41:
[0042] 然后,设定一个偶数N,N彡(Τα+?^/Δτ,Δτ=1/Afa,Afa是多普勒带宽, 为一个全孔径的时间,根据第一通道距离压缩信号的简化形式s(1)a'j,构造第一通道的 测量矩阵
[0046] 最后,根据所构造的第一通道的测量矩阵,通过求解第一通道距离压缩后的雷 达回波信号向量41的最小L1范数解,得到第一通道对应的所述距离单元的方位图像向量 X⑴:
[0048]其中,II·IIi表示求L1范数。
[0049] 步骤3,首先,对第二通道接收的目标回波信号进行距离压缩,得到第二通道距离 压缩信号s(2) (t,tj和第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量41;然后,根据第二通道距 离压缩信号s(2) (t,〇,构造第二通道的测量矩阵;接着,根据第二通道的测量矩阵 和第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量4L,利用压缩感知成像方法对第二通道进行SAR成像,即计算第二通道对应的所述距离单元的方位图像向量χ(2),得到第二通道的SAR 成像数据;最后,根据第二通道的SAR成像数据构造字典矩阵Ψ3ΝΧΡ,根据字典矩阵Ψ3ΝΧΡ 校正第一通道距离压缩后的雷达回波信号向量导到第一通道的校正雷达回波信号向量 *盟,= 其中,Η为变换矩阵,Η=Φ'kXaNWaNXP,ΡΡΧ1为第一通道对应的所述距 离单元的方位图像向量x(1)在所构建的字典矩阵ΨaNXP下的稀疏系数向量,Φ^ kXaN为第 一通道的校正测量矩阵。
[0050] 首先,所述第二通道距离压缩信号为s(2) (t,〇:
[0052]其中,t表示距离向快时间,表示第二通道的方位向慢时间,满足:
T为第二通道发射脉冲的脉冲重复周期,Μ表示在总的合 成孔径时间Τ。内第二通道接收的脉冲数,Ν。表示所述距离单元在总的合成孔径时间Τ。内包 含的散射点个数,ση表不第η个散射点的散射系数,c表不光速,λ表不载波波长,d表不 第一通道和第二通道的间距,V。表示距离向速度,wa( ·)表示方位窗函数,v表示平台速度, f表示第η个散射点相对于t= 0时刻的时间偏移,△f;是发射信号的频谱带宽,B表示压 缩增益,if1是第η个散射点的多普勒中心,?是第η个散射点的多普勒调频率,若第η个 散射点为平稳杂波,则/Γ= 0
?,若第η个散射点为运动目标,

,va表示方位向速度,a。表示距离向加速度,RB表示第一通道、第 二通道到目标的最近斜距;
[0053]
,得到第二通道 距离压缩信号的简化形式s(2)(tj:
[0054]
[0055] 设定第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量为d
[0057] 然后,根据第二通道距离压缩信号的简化形式s(2) (〇,构造第二通道的测量矩阵
[0059]其中,N为设定的一个偶数,N彡(Τα+?^/Δτ,Δτ=1/Afa,么〔是第二通 道的多普勒带宽,1\为一个全孔径的时间,sQ(tm_iΔτ) =wa(tm-iΔτ)exp(j31ym(RB)
[0061] 接着,根据第二通道的测量矩阵,和第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量 4 2:α,利用压缩感知成像方法对第二通道进行SAR成像,即计算第二通道对应的所述距离单 元的方位图像向量x(2);
[0062] 根据压缩感知理论,如果第二通道对应的所述距离单元的方位图像向量x(2)满足 稀疏性,且所构造的第二通道的测量矩阵满足限制等距属性(RIP)条件,则可以通过求 解第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量的最小L1范数解,得到第二通道对应的所 述距离单元的方位图像向量χ(2):
[0064] 考虑存在噪声的情况,将求解第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量^^的最 小L1范数解写为:
[0066]其中,| | · |L表示求L1范数,II·II2表示求二范数,ε为设定的一个极小值;[0067] 至此,通过求解第二通道距离压缩后的雷达回波信号向量的最小L1范数解,得 到第二通道对应的所述距离单元的方位图像向量x(2),即实现对第二通道进行SAR成像,得 到第二通道的SAR成像数据;
[0068] 最后,根据第二通道的SAR成像数据构造字典矩阵Ψ3ΝΧΡ,设定第一通道对应的
[0070] 其中,xf为第二通道对应的所述距离单元的方位图像向量x(2)经过a倍线性插
的正整数;
[0071] 再根据字典矩阵Ψ3ΝΧΡ校正第一通道距离压缩后的雷达回波信号向量,得到第 一通道的校正雷达回波信号向量42::
[0073] 其中,PPX1为第一通道对应的所述距离单元的方位图像向量X(1)在所构建的字典 矩阵Ψ3ΝΧΡ下的稀疏系数向量,Φ'kXaA第一通道的校正测量矩阵,ΨaNXP的表达式为:
通道在方位向进行第k次采样的采样时刻,k= 1,2, ...,K,K表示在总的合成孔径时间T。
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