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雷达成像近似二维模型及其超分辨算法简述

来源:未知 编辑:admin 时间:2019-05-17

  ,提出了一种基于非线性最小二乘准则的参数化超.在算法中,距离走动误差补偿与目标参量估计联合进行.文中同时给出了算法估计性能的Cramer-Rao界及仿真结果.

  雷达成像基于目标的散射点模型.雷达通常发射长时宽的线频调(chirp)信号,然后用参考信号对回波作解线频调(dechirp)处理,再将解线频调的回波作横向排列,则在一定条件下它可近似二维正弦信号模型,通过二维傅里叶变换,可以重构目标的二维像;采用超分辨算法[1~3],还可得到更精细的二维目标像.

  应当指出,上述二维模型是假设散射点在成像期间不发生超越分辨单元走动,近似认为散射点的移动只影响回波的相移,而子回波包络则固定不变.这种近似,只适用于小观察角时参考点附近有限小尺寸目标成像.

  如果目标较大,特别是在离参考点较远处,越分辨单元移动(MTRC)便会发生,从而使得用简单二维模型获得的图像模糊.传统解决的方法是按目标转动用极坐标-直角坐标插值.插值不可避免地会有误差,而超分辨算法通常基于参数化估计,对误差较为敏感,这会影响成像质量.

  本文介绍一种近似度较高的二维模型,并利用该模型通过超分辨算法成像,可获得较好的结果.

  设目标有K个散射点,雷达以平面波自下向上照射目标(图1).目标以参考点为原点相对雷达射线转动,经过N次脉冲发射,散射点Pk点移至Pk点,移动中第n次脉冲时该散射点的垂直坐标为:

  式中为相邻脉冲的转角,总观测角=(N-1).考虑到雷达发射的是长时宽的线频调信号,以原点为参考作解线频调处理,并对信号以 的频率采样,得目标的回波信号(离散形式)为:

  式中Ak为第k个散射点子回波信号的复振幅;fc、分别是雷达载频和调频率,c为光速;e(m,n)为加性噪声.

  式(3)指数项中的第三项是时频耦合项,它是线频调信号(其模糊函数为斜椭圆)所特有的,如果采用窄脉冲发射,则该项不存在.将该项忽略,则式(3)成为常用的回波二维正弦信号模型.

本文链接:http://storkroadfarm.com/jinsisuanfa/23.html

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