[发明专利]一种基于随机参考平均互相关信息的后向投影成像方法

说明书

一种基于随机参考平均互相关信息的后向投影成像方法，它属于雷达图像处理技术领域，解决了传统的后向投影成像方法旁瓣和干扰较高、成像性能较差的问题，具体过程如下：一，将雷达采集数据通过计算待成像目标相对合成孔径位置的时延和发射脉冲信号中心频率得到待成像点的回波数据矩阵；二，利用中间参考回波向量以及左右两侧的随机参考回波向量计算三组互相关系数向量，并分别计算三组互相关系数向量的互相关系数的平均值；三，通过设定两级门限阈值选择最优的互相关系数的平均值；四，利用得到的最优的互相关系数的平均值以及回波段向量计算待成像点的幅度值；重复上述步骤一至四，扫描所有待成像点，得到成像结果。本发明可以用于雷达图像处理领域。

技术领域

本发明涉及到一种雷达图像处理技术，具体涉及到一种基于随机参考平均互相关信息的后向投影成像方法，属于雷达成像技术领域。

背景技术

雷达成像技术是用来对场景中的目标进行二维或者三维的直观显示，便于后续的目标检测与识别，以获取场景中物体的几何和物理信息。

在传统后向投影成像方面，文献《超宽带探地雷达中TRM-SAR成像技术研究》(电子科技大学学报、2011-05-30)主要是通过将时间反转镜成像技术和SAR成像技术相结合，凭借其统计自平均特性和空时匹配滤波特性，与时域后向投影成像算法进行了对比，可以提供更高分辨率的成像结果；文献《面向像素的并行快速后向投影算法》(南京理工大学学报、2014-10-30)主要是通过并行快速后向投影算法解决后向投影算法运算量大和实时性差的问题；文献《基于dechirp弹载SAR的改进后向投影算法》(物理学报、2013-11-08)主要是针对弹载合成孔径雷达距离徙动补偿困难以及原始后向投影算法计算量大实时性差的问题，提出了一种基于解线频调弹载SAR的改进BP成像算法，能够在并行处理的同时实现目标区域精确成像；专利《基于幅度加权的探地雷达后向投影成像方法》(CN 105974405A)主要是利用边缘提取获得双曲线回波上的点对应的响应幅值构造窗函数，然后对各通道的散射响应幅值进行加权成像；专利《一种基于特征距离子空间的SAR后向投影成像方法》(CN104155653A)主要是通过以距离历史向量为基础，从传统BP算法能否聚焦的角度提出了距离历史向量匹配度，从特征距离子空间最优修正测量距离历史向量，实现对补偿相位的精确估计，获得更好的聚焦效果；专利《一种用于探地雷达成像的散射强度加权处理方法》(CN102253371A)利用成像区域中对应的时延曲线处的散射数据求加权系数。

传统的后向投影成像方法由于受到硬件发展的限制，处理技术相对固定，不存在相位信息，无法利用相位信息去提高成像性能，同时传统的后向投影成像技术也受到近场环境的局限，发射信号环境多为高斯脉冲信号，因此传统的后向投影成像方法旁瓣和干扰较高。

发明内容

本发明为了解决传统的后向投影成像方法中旁瓣和干扰较高、成像性能较差的问题，提供了一种基于随机参考平均互相关信息的后向投影成像方法。

本发明具体过程如下：

步骤1，将雷达采集数据通过计算待成像目标相对合成孔径位置的时延和发射脉冲信号中心频率得到待成像点的回波数据矩阵；

步骤2，利用中间参考回波段向量以及左右两侧的随机参考回波段向量计算三组互相关系数向量，并分别计算三组互相关系数向量的互相关系数的平均值；

步骤3，通过设定两级门限阈值选择最优的互相关系数的平均值；

步骤4，利用得到的最优的互相关系数的平均值以及回波段向量计算待成像点的幅度值；

重复上述步骤1至4，扫描所有待成像点，得到成像结果。

进一步的，所述步骤1具体为：