基于两维解卷积和稀疏回波去噪的高分辨雷达成像方法

TN951; 该文提出了一种结合稀疏低秩矩阵恢复技术以及基于匹配滤波结果的反卷积算法的高分辨率雷达成像方法.对雷达回波信号进行匹配滤波操作可以最大化回波信噪比,通过推导发现经过匹配滤波操作后的回波信号可以建模为两维卷积的形式,对该结果做维纳滤波解卷积可以获得较高的分辨率.然而典型的解卷积算法面临着病态性问题,该问题会放大解卷积后的噪声、限制解卷积后的成像分辨率.文中证明了在目标稀疏分布的先验下,经过匹配滤波后的回波矩阵满足稀疏低秩的特性.在这种情况下,利用回波矩阵的稀疏低秩矩阵特征可以进一步提高信噪比,以减轻解卷积的病态性问题以及点扩散函数的平滑卷积造成目标散射低分辨率的影响.仿真实验以及实测...

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Published in雷达学报 Vol. 7; no. 3; pp. 285 - 293
Main Authors 陆新飞, 夏洁, 尹治平, 陈卫东
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院电磁空间信息重点实验室合肥 230027%合肥工业大学光电技术研究院合肥 230009 2018
中国科学技术大学电子工程与信息科学系合肥 230027
Subjects
两维解卷积
回波去噪
低秩矩阵恢复
高分辨雷达成像
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ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR17108

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Summary:TN951; 该文提出了一种结合稀疏低秩矩阵恢复技术以及基于匹配滤波结果的反卷积算法的高分辨率雷达成像方法.对雷达回波信号进行匹配滤波操作可以最大化回波信噪比,通过推导发现经过匹配滤波操作后的回波信号可以建模为两维卷积的形式,对该结果做维纳滤波解卷积可以获得较高的分辨率.然而典型的解卷积算法面临着病态性问题,该问题会放大解卷积后的噪声、限制解卷积后的成像分辨率.文中证明了在目标稀疏分布的先验下,经过匹配滤波后的回波矩阵满足稀疏低秩的特性.在这种情况下,利用回波矩阵的稀疏低秩矩阵特征可以进一步提高信噪比,以减轻解卷积的病态性问题以及点扩散函数的平滑卷积造成目标散射低分辨率的影响.仿真实验以及实测数据证明了所提方法的有效性.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR17108