[发明专利]逆合成孔径雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本发明提供一种逆合成孔径雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质，属于雷达信号处理技术领域，所述方法包括：接收雷达发射的线性调频信号所对应的回波信号，并对所述回波信号进行预处理，以得到回波数据；根据所述回波数据，构建结构化低秩矩阵；将所述结构化低秩矩阵进行分解，以得到第一初值与第二初值；基于所述第一初值和所述第二初值对所述结构化低秩矩阵进行填充，以得到填充后的结构化低秩矩阵；基于所述填充后的结构化低秩矩阵得到逆合成孔径雷达图像。本发明利用结构化操作增强了回波的低秩特性，可适用于低采样率下的稀疏逆合成孔径雷达成像。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种逆合成孔径雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

逆合成孔径雷达（ Inverse Synthetic Aperture Radar，简称ISAR）作为微波遥感的一种主要工具，能够提供天空、太空、海洋等场景目标的高分辨率图像，并且具备全天时、全天候工作的能力。

传统的ISAR成像技术时通过对回波数据进行相干积累，以获得较高的分辨率和输出信噪比（SNR），从而得到距离-多普勒图像。而较高分辨率ISAR成像则要求发射端信号具有宽频带，需要更多的合成孔径时间。但实际应用中会存在系统复杂度高、数据量大以及目标运动复杂等问题，并且多功能雷达的工作状态交换或被观测目标的机动运动等非理想情况下，只能获得部分回波数据（不完整的回波数据可称为稀疏孔径回波数据），所以此种情况下仅使用传统的方法很难实现不模糊的成像。

发明内容

本发明提供一种逆合成孔径雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中低采样率下ISAR成像分辨率较低的问题，实现低采样率下提高ISAR成像的分辨率。

本发明提供一种逆合成孔径雷达成像方法，包括：

接收雷达发射的线性调频信号所对应的回波信号，并对所述回波信号进行预处理，以得到回波数据；

根据所述回波数据，构建结构化低秩矩阵；

将所述结构化低秩矩阵进行分解，以得到第一初值与第二初值；

基于所述第一初值和所述第二初值对所述结构化低秩矩阵进行填充，以得到填充后的结构化低秩矩阵；

基于所述填充后的结构化低秩矩阵得到逆合成孔径雷达图像。

根据本发明所述的逆合成孔径雷达成像方法，所述结构化低秩矩阵是二层汉克尔矩阵。

根据本发明所述的逆合成孔径雷达成像方法，所述接收雷达发射的线性调频信号所对应的回波信号，并对所述回波信号进行预处理，以得到回波数据的步骤包括：

对所述回波信号进行解线性调频处理，得到解调后的回波信号；

对所述解调后的回波信号进行平动补偿，得到平动补偿后的回波信号；

对所述平动补偿后的回波信号进行稀疏采样处理，得到所述回波数据。

根据本发明所述的逆合成孔径雷达成像方法，所述解调后的回波信号表示为：

；

其中，、和分别表示第k个散射点的散射系数以及在初始时刻的横纵坐标，表示脉冲宽度，表示调频斜率，表示目标转动中心与雷达的距离，表示解线性调频的参考距离，表示载波中心频率，表示电磁波传播速度，表示目标转速，表示快时间，表示慢时间，j表示虚数符号。

根据本发明所述的逆合成孔径雷达成像方法，所述回波数据表示为：

；