[发明专利]基于原子范数最小化的SF ISAR一维高分辨距离成像方法

权利要求书

1.一种基于原子范数最小化的SF ISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，包括：

步骤1：所述SF ISAR发射SF信号，用以对目标的检测；

步骤2：接收端进行距离像合成实现高的距离分辨；

在所述步骤1中，所述SF ISAR对K个散射点目标进行观测，其相应的接收回波信号表示为：

其中，n表示每串脉冲中的第n个子脉冲，n_a表示方位向的第n_a个脉组，表示第n_a个脉组中第K个散射点的强度；f_c为载频；Δf为载频步进量；e表示噪声；(x_k，y_k)为散射点在目标坐标系中的坐标，Δθ为近似转动步长，n为1、2、3…n，c为光速；

所述步骤1中，首先，在原子范数域构建SFISAR距离向稀疏表示模型，将一维距离成像问题转化为原子范数最小化问题，然后，将原子范数最小化转化为半正定规划问题，并利用交替方向乘子法方法进行快速求解，最后，利用Vandermonde分解实现最终的高分辨一维距离成像。

2.根据权利要求1所述的基于原子范数最小化的SFISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，将所述方位信息以及常数项变成附加相位项时，第n_a组距离像信息表示为：

其中，n表示每串脉冲中的第n个子脉冲，n_a表示方位向的第n_a个脉组，表示第n_a个脉组中第K个散射点的强度，表示与方位成像有关的相位项，表示第n_a个脉组第K个散射点的位置信息，Δf为载频步进量；e表示噪声，n为1、2、3…n，c为光速。

3.根据权利要求2所述的基于原子范数最小化的SF ISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，根据SF信号特性，发射N个载频步进量为Δf的子脉冲，经过宽带合成后得到的合成带宽大小为NΔf，对应的距离分辨率为ΔR＝c/2NΔf，不模糊距离分辨范围为R_u＝c/2Δf，则第n_a组距离像信息表示为：

而表示为式(4)为：

e为噪声矩阵；可以表示为：

其中，为常数。

4.根据权利要求3所述的基于原子范数最小化的SFISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，所述SF ISAR的一维距离像合成转换为系数和归一化频率所述第n_a组距离像信息求解转化为在凸包conv(A)中选取K个形式为的原子表征问题，其中，A表示原子对应的原子集合。

5.根据权利要求4所述的基于原子范数最小化的SFISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，当所述SF ISAR的一维距离像转化的原子范数最小化时，则第n_a组距离像信息表示为：

其中，与均为常数系数，表示第n_a组距离像对应的第k个原子，表示第n_a组回波信号的原子范数。

6.根据权利要求5所述的基于原子范数最小化的SFISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，预设距离向为稀疏量测方式，发射的子脉冲个数为M，M≤N，由M个子脉冲序列构成的子集表示为Ω，则且M＝|Ω|≤N，则稀疏采样条件下的ANM表示为：

其中，τ与噪声水平有关，假设噪声服从N(0，σ²I_N)，则s_Ω(n_a)为距离像随机量测数据；为待恢复量测数据，表示子集为Ω的原子集合。

7.根据权利要求6所述的基于原子范数最小化的SF ISAR一维高分辨距离成像方法，其特征在于，将所述稀疏采样条件下的ANM转换为半正定规划，则表示为：

其中，表示为恢复的全数据，为常数，u₁为向量中第一个元素，表示待恢复数据的共轭转置。