[发明专利]一种基于微波光子信号和改进粒子群的电磁参数估计方法

权利要求书

1.一种基于微波光子信号和改进粒子群的电磁参数估计方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取目标散射中心的属性散射中心模型；

其中，所述属性散射中心模型表述所述目标散射中心的回波数据；

步骤2：使用极坐标算法对所述属性散射中心模型进行两维解耦，获得两维波数解耦模型；

步骤3：基于所述两维波数解耦模型，构造表征字典；

其中，所述表征字典中包含所述目标散射中心的待估计参数，所述表征字典表示所述目标散射中心的距离以及方位；

步骤4：基于改进的粒子群优化算法以及CLEAN算法对所述待估计参数进行估计，确定所述待估计参数值；

步骤5：基于待估计参数值，确定目标散射中心的二维图像。

2.根据权利要求1所述的电磁参数估计方法，其特征在于，所述属性散射中心模型表示为：

其中，表示散射中心的回波；f表示频率，单位为Hz；fc表示中心频率；C表示电磁波传播速度，单位为m/s；表示方位观测角度，单位为rad；表示散射中心i的参数集；A_i为幅度，L_i为长度，为该散射中心的初始指向角，x_i为方位向位置，y_i为距离向位置；α_i∈[-1，-0.5，0，0.5，1]为频率依赖因子；

散射中心的回波数据的波数谱S_n表示为：

其中，K_R为波束向量，r_n＝(x sinθ+y cosθ)为场景基准点到点目标P_n的距离向量；θ表示目标转角的变化，σ_n为目标的回波振幅，n表示第n个点目标。

3.根据权利要求2所述的电磁参数估计方法，其特征在于，所述步骤2包括：

在波数域内对所述属性散射中心模型进行重采样，以使所述属性散射中心模型从极坐标下插值变换到直角坐标系下，获得直角坐标系下的两维波数解耦模型。

4.根据权利要求3所述的电磁参数估计方法，其特征在于，所述在波数域内对所述属性散射中心模型进行重采样，以使所述属性散射中心模型从极坐标下插值变换到直角坐标系下，获得直角坐标系下的两维波数解耦模型的步骤包括：

步骤a：将K_x＝K_Rcosθ，K_y＝K_Rsinθ，代入S_n表达式，对波束谱进行重采样，得到直角坐标系下的S_n＝σ_nexp(-j(K_xx+K_yy))；θ＝arctan(K_x/K_y)，

其中，θ为重采样之后的转角，K_x为方位向波数，K_y为距离向波数；

步骤b：基于所述直角坐标系下的波束谱S_n，获得直角坐标系下的属性散射中心模型；

所述两维波数解耦模型表示为：

其中，(f_x，f_y)为直角坐标系，为极坐标系。

5.根据权利要求2所述的电磁参数估计方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1，将输入至所述属性散射中心模型中，获得两维波数解耦的模型；

步骤3.2，对所述两维波数解耦模型求取绝对值，获得第一待估计参数集；

步骤3.3，利用第一待估计参数集构建第一表征字典；

其中，所述第一表征字典包含所述第一待估计参数在估计值范围内的所有参数值；

步骤3.4，对所述第一表征字典的数学形式引入第一代价函数，求解得到第一待估计参数值；

步骤3.5，将所述第一待估计参数值代入所述两维波数解耦模型，并引入第二代价函数，得到第二待估计参数；

步骤3.6，利用所述第二待估计参数构建第二表征字典；

其中，所述第二表征字典包含所述第二待估计参数在估计值范围内的所有参数值。