[发明专利]基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB-T信号无源ISAR成像方法及成像系统

说明书

基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB‑T信号无源ISAR成像方法及成像系统，本发明涉DVB‑T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像方法及成像系统。本发明的目的是为了解决现有DVB‑T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像模糊甚至无法成像的问题。过程为：一、信号源发射单频段DVB‑T信号，经过目标反射后被雷达接收，接收的信号为回波，使回波信号缺失，对缺失的回波信号进行宽带合成，获得多频段DVB‑T信号的雷达回波；二、获得一维距离像；三、得到运动补偿后的一维距离像；四、应用压缩采样匹配追踪重构算法进行信号重构，重构出二维ISAR图像。本发明用于雷达技术领域。

技术领域

本发明涉DVB-T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像方法及成像系统，本发明属于雷达技术领域。

背景技术

与有源逆合成孔径雷达(ISAR)相比，无源双基ISAR具有成本低、配置灵活、减少电磁污染、抗隐身能力和覆盖范围等明显优势。由于DVB-T信号具有大带宽、良好的空间覆盖率等优点，其被广泛应用于无源雷达中，因此基于DVB-T信号的无源ISAR成像技术近年来获得了较快的发展。由于单频段DVB-T信号的距离分辨率很低，因此目前通过对多频段DVB-T信号进行联合处理来提高雷达的距离分辨率。

然而实际中，由于是采用DVB-T这类非合作信号作为照射源，在观测时间里可能会遇到发射信号突然中止的情况或者某个频段的信号突然关闭导致成像模糊甚至无法成像在这种情况下根据压缩感知理论，可以使用少量数据恢复出原始信号来解决这个问题。传统的正交匹配追踪算法每次迭代过程只选择一个原子，且每次迭代选择的原子会一直保留，而压缩采样匹配追踪重构算法对正交匹配追踪算法进行改进，每次迭代选择多个原子，并且每次迭代选择的原子在下次迭代时可能会因为迭代标准而进行取舍，进一步提高了重构算法的重构率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有DVB-T信号存在通道内回波缺失情况下的无源逆合成孔径雷达成像模糊甚至无法成像的问题，而提出基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB-T信号无源ISAR成像方法及成像系统。

基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB-T信号无源ISAR成像方法具体过程为：

步骤一、信号源发射单频段DVB-T信号，单频段DVB-T信号经过目标反射后被雷达接收，接收的信号为回波，使回波信号缺失，对缺失的回波信号进行宽带合成，获得多频段DVB-T信号的雷达回波；

步骤二、对步骤一获得的多频段DVB-T信号的雷达回波做匹配滤波，获得一维距离像

步骤三、对一维距离像进行运动补偿，得到运动补偿后的一维距离像；

所述运动补偿包括包络对齐和相位校正；

步骤四、应用压缩采样匹配追踪重构算法对步骤三中运动补偿后的一维距离像进行信号重构，重构出的谱域矩阵即为二维ISAR图像。

基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB-T信号无源ISAR成像系统用于执行基于压缩采样匹配追踪重构算法的DVB-T信号无源ISAR成像方法；

所述DVB-T为数字广播电视信号。

本发明的有益效果为：

现有的基于DVB-T信号的无源ISAR成像技术未考虑出现某些通道内回波缺失引起的成像模糊甚至无法成像的问题，在这种情况下，传统的RD成像算法会产生光栅波瓣，使所成的图像散焦、出现虚影。本发明可对目标具有复杂运动状态时运动补偿后的一维距离像进行处理，将单一DVB-T回波信号进行宽带合成并令某通道内的回波缺失，匹配滤波后对获得的一维距离像进行运动补偿。对补偿后的一维距离像应用压缩采样匹配追踪算法进行信号重构并得到ISAR图像。

与已有的算法相比有如下优点：