[发明专利]一种实波束扫描雷达角超分辨方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，具体涉及机载扫描雷达角超分辨成像。

背景技术

雷达平台正前视区域的高分辨成像，在对地搜索、对海探测与成像、飞机盲降、地形匹配、地形跟随、对地攻击、导弹末制导等领域有着迫切的应用需求。

雷达角超分辨：是指雷达通过信号处理的方法，突破系统参数对雷达图像角分辨率的限制，达到方位上的高分辨能力。

扫描雷达：是指通过机械转动的方式，使雷达波束在方位上均匀或非均匀地扫描地面、海洋或者空间目标的一种雷达。

奇异值分解：令A∈R^m×n(或C^m×n)其中R，C分别表示实数或复数域，则存在正交(或酉)矩阵U∈R^m×m(C^m×m)和V∈R^n×n(C^n×n)使得A＝U∑V^T(或U∑V^H)，

其中，Σ=Σ1000,]]>∑₁＝diag(σ₁,σ₂,σ₂)，其中diag(·)表示将括号中的元素按照字典顺序组成一个对角矩阵，其对角线上的元素按照括号中元素的先后顺序依次排列；其对角元素按照顺序σ₁≥σ₁≥…σ_r>0,r＝rank(A)；rank(A)表示矩阵的秩。

Toeplitz矩阵：具有矩阵A结构形式的矩阵称为Toeplitz矩阵，

因此，任何一条对角线取相同元素的矩阵都是Toeplitz矩阵。

合成孔径雷达成像和多普勒波束锐化成像均能实现高分辨成像，但不适用于前视区域；实波束扫描雷达通过天线波束掠过场景中目标的时间先后关系，对回波信号进行处理，利用目标在空间方位上的散射信息，通过信号处理的方法，可以实现对被探测区域的超分辨成像，因此具有广泛的应用前景。

扫描雷达天线的角度分辨率为其中，λ是雷达波长，D表示天线孔径尺寸。雷达天线角分辨率受到波和天线孔径参数的制约。因此，为了提高角度分辨率，可增加雷达天线尺寸。然而，通过增加天线孔径，提高分辨率的方法会限制扫描雷达的应用场景。如机载扫描雷达由于体积的限制，无法安装大孔径天线实现满足需求的角分辨率。因此，必须采用信号处理方法，实现扫描雷达角超分辨成像。