一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法

文档序号:31051580发布日期:2022-08-06 07:34阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、构建方位回波卷积模型:扫描雷达天线发射线性调频信号探测目标,利用脉冲压缩技术实现距离向的高分辨,同时采用尺度变换消除平台走动,获得的回波表达式为:其中,b是信号的带宽,sinc{
·
}为距离脉压响应函数,σ0为探测目标后向散射系数,h(t)为天线方向图调制函数,t为表示方位向信息的慢时间,τ表示信号快时间,c为电磁波速度,λ为接收信号的波长,r0是目标与雷达的初始斜距,r(t)是目标距离历史;对回波信号s
rcmc
(τ,t)取模消除多普勒相位项,经离散化处理后,得到方位向回波为:s=hx+n
ꢀꢀ
(2)其中s表示接收的方位向回波向量,h表示由天线方向图函数构成的卷积测量矩阵,x表示目标散射系数向量;n表示海杂波向量;步骤二、基于韦泊尔分布对海杂波背景进行杂波分布模型的构建;步骤三、采用广义高斯分布对海面目标进行目标先验信息分布模型的构建;步骤四、在贝叶斯框架下,基于最大后验准则,构建目标函数;步骤五、利用牛顿迭代方法对目标函数进行求解,获得目标散射系数迭代解。2.根据权利要求1所述的一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,其特征在于,所述步骤二构建的杂波分布模型为:其中ln为回波采样单元总点数;i为采样单元的索引,p
weibull
()为韦泊尔分布函数,n
i
为第i个采样单元的海杂波,s
i
为第i个采样单元的方位向回波,(ax)
i
为卷积测量矩阵a中第i行元素与目标散射系数向量x的乘积累加结果,ω和k分别为韦泊尔分布的比例因子和形状因子;通过参数估计确定ω和k的值,参数估计公式为:参数估计公式为:3.根据权利要求1所述的一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,其特征在于,所述步骤三构建的模型为:
其中c、c1为幅度常数,c1=c
ln
,γ为分布参数,μ为广义高斯分布的尺度参数;通过参数估计确定γ和μ的值;其参数估计公式为:其中,γ(
·
)是伽马函数,r(
·
)是一个自定义的运算函数,r-1
(
·
)是r(
·
)的-1次幂。4.根据权利要求1所述的一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,其特征在于,所述步骤四构建的目标函数为:其中,接收回波求解目标表示为p(x|s),p(x)、p(s)分别表示目标和接收回波的先验概率密度函数,p(s|x)则表示为雷达成像过程的逆过程;将(3)和(6)代入(8)得到目标散射系数的求解表达式:将上式取负对数并求导得到g(x):其中,h表示共轭转置运算,中的除号-表示矩阵对应元素相除,矩阵g为构造的对角矩阵,其构成为:5.根据权利要求4所述的一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,其特征在于,所述步骤五具体实现方法为:式(10)中的雅可比矩阵为:计算雅可比矩阵的元素j
pq
,p,q=1

m:
其中,符号表示阿达马乘积;最后通过牛顿迭代方法,得到目标的散射系数迭代解为:x
n+1
=x
n-j
g
(x)-1
g(x
n
) (14)其中,n为迭代索引,x0为迭代初始值。

技术总结
本发明公开了一种基于韦泊尔-广义高斯的对海超分辨成像方法,包括以下步骤:步骤一、构建方位回波卷积模型;步骤二、基于韦泊尔分布对海杂波背景进行杂波分布模型的构建;步骤三、采用广义高斯分布对海面目标进行目标先验信息分布模型的构建;步骤四、在贝叶斯框架下,基于最大后验准则,构建目标函数;步骤五、利用牛顿迭代方法对目标函数进行求解,获得目标散射系数迭代解。本发明利用了韦泊尔分布符合海杂波特性的特点以及广义高斯分布可调节分布形状的优势,能够更好地适配场景杂波分布与目标分布,提高了海面低信噪比条件下的成像分辨率,具有更优越的成像性能。具有更优越的成像性能。具有更优越的成像性能。


技术研发人员:黄钰林 张寅 庹兴宇 沈家豪 冯梦西 杨海光 杨建宇 张永超
受保护的技术使用者:电子科技大学
技术研发日:2022.03.24
技术公布日:2022/8/5
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1