基于數據重構的sar系統運動目標徑向速度估計方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于數據重構的SAR系統運動目標徑向速度估計方法，主要解決現有技術訓練樣本數不足和訓練樣本與待檢測單元雜波能量不匹配的問題。其實現步驟為：1.通過雷達成像處理得到雷達圖像數據；2.從雷達圖像數據中提取待檢測單元數據，用IAA算法估計待檢測單元功率譜；3.根據功率譜確定雜波與噪聲的能量計算雜噪比；4.通過雜噪比確定雜波所在范圍；根據該范圍與功率譜構造雜波加噪聲協方差矩陣；5.利用雜波加噪聲協防矩陣估計運動目標的徑向速度。本發明不需要訓練樣本，在訓練樣本雜波能量與待檢測單元雜波能量不匹配時，能夠精確估計運動目標的徑向速度，可用于雷達、通信等領域中實現運動目標徑向速度參數的估計。
【專利說明】基于數據重構的SAR系統運動目標徑向速度估計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及雷達信號處理領域，特別涉及SAR系統中運動目標徑向速度參數估計的方法，可以用于SAR系統中運動目標徑向速度的估計。
【背景技術】
[0002]隨著雷達技術的發展，出現了合成孔徑雷達SAR與地面動目標顯示技術GMTI相結合的SAR-GMTI系統。SAR-GMTI系統有利于獲取觀測場景靜態和動態兩種信息，正逐步成為機載或星載雷達實現GMTI功能的研究熱點。SAR-GMTI通過對場景回波相位歷程匹配處理獲得較高方位分辨能力，有利于運動目標參數的估計以及重定位。但是，在動目標徑向速度估計中，由于地面靜止目標即雜波與運動目標數據同時存在，且存在競爭關系，會導致運動目標徑向速度估計性能的下降。實際處理中常常需要對雜波進行抑制，以便精確估計運動目標的運動參數。
[0003]F.C.Robey, D.R.Fuhrmann, E.J.Kelly 和 R.Nitzberg 在“A CFAR adaptivematched filter detector，，(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst, 1992 年第 28 期第208-216頁)一文中提出自適應匹配濾波方法。該方法利用待檢測單元附近的雜波數據估計出待檢測單元的雜波協 方差矩陣，形成自適應匹配濾波權矢量，再對待檢測單元數據加權抑制雜波，估計出運動目標的運動參數。該方法的缺點是當訓練樣本不足或訓練樣本的雜波與待檢測單元雜波的能量存在不匹配的情況時，會導致運動目標參數的估計性能下降。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種基于數據重構的SAR系統運動目標徑向速度估計方法，以在訓練樣本不足或訓練樣本的雜波與待檢測單元雜波的能量存在不匹配的情況時，提高運動目標參數的估計性能。
[0005]本發明目的的基本思路是:首先利用IAA算法估計出待檢測單元的功率譜，根據功率譜計算出待檢測單元雜噪比，利用雜噪比確定雜波所在的干涉相位范圍。然后根據功率譜與雜波的所在范圍構造出待檢測單元的雜波加噪聲協方差矩陣，最后進行自適應匹配濾波估計目標運動參數。
[0006]為實現上述目的，本發明的技術方案包括如下步驟:
[0007](I)對雷達的L個通道回波數據進行成像處理得到L幅圖像，L≥2 ;
[0008](2)根據L幅圖像數 據，在一個干涉相位無模糊區間內，利用IAA算法估計動目標所在像素點即待檢測單元的功率譜；
[0009](3)構造待檢測單元雜波加噪聲協方差矩陣之:
[0010](3a)根據靜止雜波的干涉相位為0°和待檢測單元的功率譜盧+1，得到待檢測單元的雜波能量P并將待檢測單元功率譜的最小值作為噪聲能量P通過雜波能量與噪聲能量得到待檢測單元的雜噪比
【權利要求】
1.一種基于數據重構的SAR系統運動目標徑向速度估計方法，包括如下步驟: (1)對雷達的L個通道回波數據進行成像處理得到L幅圖像，L≥2; (2)根據L幅圖像數據，在一個干涉相位無模糊區間內，利用IAA算法估計動目標所在像素點即待檢測單元的功率譜P (3)構造待檢測單元雜波加噪聲協方差矩陣之: (3a)根據靜止雜波的干涉相位為0°和待檢測單元的功率譜A+1，得到待檢測單元的雜波能量A，并將待檢測單元功率譜的最小值作為噪聲能量P通過雜波能量與噪聲能量得到待檢測單元的雜噪比
2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(2)所述的利用IAA算法估計動目標所在像素點即待檢測單元的功率譜瓦+1，按如下步驟進行: (2a)利用波束形成算法在一個干涉相位無模糊區間內估計待檢測單元的功率譜，得到待檢測單元的初步估計功率譜為:
【文檔編號】G01S7/41GK103983959SQ201410208850
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月16日 優先權日:2014年5月16日
【發明者】楊志偉, 廖桂生, 楊磊, 曾操 申請人:西安電子科技大學