专利名称：一种基于l<sub>q</sub>的成像雷达方位模糊抑制方法
技术领域：
本发明涉及成像雷达信号与信息处理技术领域，具体是成像处理中方位模糊的抑制方法，是ー种基于Iq(q e (0,1])的成像雷达方位模糊抑制方法。
背景技术：
成像雷达的研究起步于二十世纪五十年代，它利用合成孔径技术得到高方位分辨率。由于方位向天线方向图存在旁瓣，方位向的多普勒频谱不是严格带限的，经过脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency)采样后模糊信号的能量混叠进主成像区域,造成方位模糊，降低成像质量，所以方位模糊是成像中所要解决的ー个重要问题。lq(q G (0,1])正则化是一类稀疏信号建模及处理方法。它结合了优化理论中经典的正则化方法以及近几年成为研究热点的I,范数在稀疏信号处理领域的应用，利用信号稀疏性等先验信息作为正则项(惩罚项)，通过对原数据模型进行良态修正，获得真实信号的最优稳定解。当q等于I或者0. 5时，利用阈值迭代算法可以有效地求解模型。利用方位向雷达回波模型构建方位模糊抑制的观测矩阵，并采用I,正则化方法重建场景目标的后向散射系数，可以抑制方位模糊，提高成像的质量，并且在一定条件下降低数据量。对背景技术的了解可以參考下面文献以及其中相关的文章。[I]John C.Curlander, Robert N. Mcdonough, ‘Synthetic Aperture Radar System and Signal Processing’，John Wiley & Sons, Inc,1991.[2]D. L. Donoho, ‘Compressed sensing’，IEEE Trans.1nform. Theory, 2006, 52,
(4)，pp. 1289-1306.[3]E. Candes, J. Romberg, and T.Tao, iRobust uncertainty principles Exactsignal reconstruction from highly incomplete frequency information>, IEEETrans, on Information Theory, vol. 52,no.2, pp.489-509,2006.[4]JoseM. Bioucas-Dias, and Mario A. T. Figueiredo, ‘A New TwIST :Two_StepIterative bhrinkage/Thresholding Algorithms for Image Restoration’，IEEE Trans,on Image Processing, vol. 16，no. 12，pp.2992-3004，200
发明内容
本发明的目的是提出一种基于lq(q G (0,1])的成像雷达方位模糊抑制方法，以解决雷达成像中出现的方位模糊问题。为实现上述目的，本发明的技术解决方案是—种基于Itl的成像雷达方位模糊抑制方法，其包括步骤S1:根据成像雷达參数、雷达与观测场景的几何关系，及天线方向图的信息，构造可抑制方位模糊的观测矩阵；步骤S2 :建立基于I,正则化的重建模型，用基于I,正则化的重建算法，得到抑制方位向模糊的雷达图像。所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其所述步骤SI中，包括步骤Sla :根据方位向雷达回波模型可构造ー维抑制方位模糊的观测矩阵Ha ；步骤Slb :根据ニ维成像雷达的回波模型可以由步骤Sla方法扩展得到ニ维成像雷达的抑制方位模糊的观测矩阵H2d ；步骤Slc :当场景目标稀疏时，对所进行的步骤Sla和步骤Slb，可采用均匀降采样、随机降采样及随机调制积分降采样。所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其所述步骤Sla中，包括步骤步骤Sla-1 :根据方位向雷达回波模型，来自场景目标的方位向信号写为
权利要求
1.一种基于Iq的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于包括 步骤S1:根据成像雷达参数、雷达与观测场景的几何关系，及天线方向图的信息，构造可抑制方位模糊的观测矩阵； 步骤S2 :建立基于Iq正则化的重建模型，用基于Iq正则化的重建算法，得到抑制方位向模糊的雷达图像。
2.根据权利要求1所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于所述步骤SI中，包括 步骤Sla :根据方位向雷达回波模型可构造一维抑制方位模糊的观测矩阵Ha ； 步骤Slb :根据二维成像雷达的回波模型可以得到二维成像雷达的抑制方位模糊的观测矩阵H2d ； 步骤Slc :当场景目标稀疏时，对所进行的步骤Sla和步骤Slb，可采用均匀降采样、随机降采样及随机调制积分降采样。
3.根据权利要求2所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于所述步骤Sla中，包括步骤 步骤Sla-1 :根据方位向雷达回波模型，来自场景目标的方位向信号写为
4.根据权利要求2所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于所述步骤Slb中，包括步骤 步骤Slb-1 :根据二维成像模型，具有相同波束中心穿越时刻Lc1的场景目标所反射的脉冲写为
5.根据权利要求2所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于所述步骤Slc中，当场景目标稀疏时，可进行降采样重建，即 步骤Slc 当场景目标Xa或X2d稀疏时，对所进行的步骤Sla和步骤Slb，可以采用均匀降采样、随机降采样及随机调制积分降采样重建。降采样过程可用降采样矩阵Φ表示，则式(9)、(18)所表示的观测模型分别变为
6.根据权利要求1所述的成像雷达方位模糊抑制方法，其特征在于所述步骤S2中，包括步骤 步骤S2-1 :建立基于Iq正则化的重建模型，方法如下 针对式(4)、(5)和(6)，建立方位向雷达的Iq正则化模型
全文摘要
本发明公开一种基于lq的成像雷达方位模糊抑制的方法，涉及成像雷达信号与信息处理技术，该方法利用成像雷达参数、雷达与观测场景的几何关系，以及天线方向图等信息，根据雷达回波的观测模型，构建包含天线旁瓣信息在内的观测矩阵，通过lq重建算法实现雷达成像，同时抑制方位向模糊。本发明方法相比于传统的基于匹配滤波的成像方法，可以抑制成像雷达中的方位向模糊，提高成像质量。
文档编号G01S13/90GK103048648SQ20111031065
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者张冰尘, 洪文, 吴一戎, 蒋成龙 申请人:中国科学院电子学研究所