[发明专利]一种基于多量测向量模型的ANM稀疏高分辨ISAR成像方法

权利要求书

1.一种基于多量测向量模型的ANM稀疏高分辨ISAR成像方法，其特征在于，包括：

步骤S1，将SF ISAR距离向稀疏回波数据构建为MMV-ANM模型；

步骤S2，求解SDP问题得出高精度的全回波数据，在得出恢复的全数据时，通过FFT方法对每组脉冲串的距离像合成，在方位向进行相应的FFT处理即可得出最终的高分辨ISAR成像结果；

在所述步骤S1中，基于原子范数最小化的无网格恢复方法直接在连续字典上进行重构，并将距离向的稀疏回波信号构建成为MMV-ANM模型；

将第n_a个脉冲串中的第n个子脉冲表示为：

其中，l_k＝-2(R₀+y_k)Δf/c,

对于方位向Na组脉冲串，每组脉冲串具有相同的距离向稀疏结构，即距离向的联合稀疏信息；

在所述步骤S2中，将上述步骤S1转化为SDP问题求解出距离向全数据，对于上述SDP问题，通过CVX工具箱中的优化工具，SDPT3来进行快速求解，得出全回波数据S°后，利用传统的FFT方法即可实现每组脉冲串的距离像合成，在方位向进行相应的FFT处理即可得出最终的高分辨ISAR成像结果。

2.根据权利要求1所述的基于多量测向量模型的ANM稀疏高分辨ISAR成像方法，其特征在于，在基于SF波形的稀疏ISAR成像模型中，用于ISAR成像的SF信号包含Na个脉冲串，每个脉冲串中含有N个子脉冲，假设目标包含K个散射点，且相应的散射点强度为σ_k，则相应的回波信号表示为：

其中，为窗函数，为快时间，Δf为载频步进量，T_r表示脉冲重复时间，T为脉宽,f₀表示中心载频，c为光速，R_k(t)表示第k个散射点在t时刻与雷达之间的距离；

假设雷达系统满足“走停”模型，进行运动补偿后，可以将雷达与目标转化为转台模型，则回波信号表示为：

R_k(·)近似表示为：

R_k(n_aNT_r)≈R₀+y_k-x_kωn_aNT_r (3)

其中，R₀表示雷达与目标之间的初始距离，(x_k,y_k)表示目标散射点在目标坐标系中的位置，ω表示目标沿中心转动的角速度；

假设SF信号只随机发射N个子脉冲中的M个，M≤N，则第n_a个脉冲串中第m个子脉冲载频表示为f_m,na＝f₀+Γ(m,n_a)Δf，Γ(m,n_a)为从集合{0,1...,N-1}中随机选择的M个数的子集，且|Γ(m,n_a)|＝M，f₀/c＞＞Γ(m,n_a)Δf/c，则回波信号转化为：

其中，第一项为与距离像合成有关的相位项，第二项为与方位向聚焦相关的相位信息。

3.根据权利要求2所述的基于多量测向量模型的ANM稀疏高分辨ISAR成像方法，其特征在于，在所述步骤S1中，定义矩阵形式的原子为，

其中，l∈[0,1]，

4.根据权利要求3所述的基于多量测向量模型的ANM稀疏高分辨ISAR成像方法，其特征在于，基于所述式(6)中，将所述式(1)表示为，

其中，为回波矩阵，为N×Na维矩阵，且表示为a(l_k)＝[1,exp(j2πl_k),...,exp(j2π(N-1)l_k)]^T，表示为