[发明专利]一种实现扫描雷达方位超分辨成像的解卷积方法

说明书

本发明公开了一种实现扫描雷达方位超分辨成像的解卷积方法，步骤一、前视扫描雷达回波建模；步骤二、距离向脉冲压缩处理；步骤三、距离走动的判定；步骤四、距离走动的校正；步骤五、扫描雷达方位向回波建模；步骤六、基于最大后验概率准则的卷积反演。有益效果：建立方位回波卷积模型，基于最大后验概率准则，结合先验信息和似然函数，导出算法迭代表达式，重建低频，恢复高频，利用频谱外推的性质得到迭代解,克服噪声和天线低通性质带来的频谱丢失问题，利用非线性运算分离获取了高频成分，实现超分辨成像。并利用频谱外推性质，给出频域谱宽和频域积分旁瓣比对迭代次数的变化趋势图，最后实现卷积反演，反演结果用于实现扫描雷达超分辨成像。

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域，它特别涉及扫描雷达方位向超分辨成像方法。

背景技术

目前，雷达前视高分辨成像技术在军用和民用上都有着广泛的应用需求。实现雷达平台正前视区域的高分辨成像，可以在对地搜索、对海探测与成像、远距离侦察、物资空投、地形匹配、对地攻击、地形跟随、飞行器自主着陆、导弹末制导等领域发挥巨大的作用。

雷达前视高分辨成像要求图像在距离向和方位向同时具有高分辨率。距离向高分辨可通过发射大时宽带宽积的线性调频信号，然后对距离向回波进行脉冲压缩技术处理以实现距离向的高分辨。而对于方位向，目前技术成熟的合成孔径雷达成像技术和多普勒波束锐化成像技术均可以实现高分辨成像，但不适用于前视区域。实波束扫描雷达在平台运动的同时扫描目标场景，利用波束掠过目标的时间先后关系，对回波信号进行处理，可以实现对雷达平台正前视区域的高分辨成像。

根据扫描雷达成像原理，雷达方位向的分辨能力受到探测距离和天线孔径参数的制约，探测距离越长，天线尺寸越小，方位分辨率越低。提高实波束雷达方位分辨率最直接的方法是增加雷达天线尺寸，但是由于雷达体积、重量和其他一些物理因素的制约，无法通过安装大孔径天线实现方位高分辨。因此，必须通过信号处理的方式突破成像系统固有的分辨率极限，实现方位高分辨成像。文献“Huang Y,Zha Y,Zhang Y,et al.Real-beamscanning radar angular super-resolution via sparse deconvolution.Geoscienceand Remote Sensing Symposium(IGARSS),2014IEEE International.IEEE,2014:3081-3084”从信号处理的角度出发，把实波束雷达方位向回波信号建模成天线方向图与原始场景中目标方位向散射系数的线性卷积模型。因此可以通过反卷积的方法在图像域重建目标信息。