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专利号: 2019105199419
申请人: 南京信息职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1.当逆合成孔径雷达发射宽带线性调频脉冲串信号时,将逆合成孔径雷达接收到的目标回波信号混频,去除载频,得到基带信号;

步骤2.对所述基带信号在快时间维进行傅里叶变换,得到基带频域信号,形成基带频域信号矩阵;

步骤3.对基带频域信号矩阵进行keystone变换;

步骤4.将步骤3处理后的基带频域信号矩阵,在快时间维通过耦合振子系统处理;

步骤5.将步骤4中信噪比提高后的基带频域信号矩阵,在快时间维进行逆傅里叶变换后求模,得到目标距离像;

步骤6.将步骤5得到的目标距离像信号,按照6阶高斯函数进行信号幅值调整;

步骤7.将步骤6得到的距离像信号进行相位聚焦;

步骤8.将步骤7得到的相位聚焦后的距离像信号矩阵,在慢时间维通过耦合振子系统处理;

步骤9.将步骤8得到的信号矩阵,在慢时间维进行傅里叶变换,然后求模;

步骤10.将步骤9得到的信号,按照6阶高斯函数进行信号幅值调整,得到增强后的逆合成孔径雷达二维像。

2.根据权利要求1所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述基带信号表示为:式中, 为基带信号,i表示目标散射点序号,m表示脉冲序号,Ai为目标散射点的散射强度,p(.)函数表示信号复包络,为快时间变量,tm为慢时间变量,Ri(tm)为tm时刻第i个目标散射点与雷达的距离,c为光速,fc为载波频率,j为虚数单位。

3.根据权利要求2所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述基带频域信号为:式中,f为基带信号频率;P(f)为基带信号复包络的频谱函数,Ri0为第i个散射点离雷达的初始距离,vi为第i个散射点的初始速度。

4.根据权利要求3所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述步骤3中对基带频域信号矩阵进行keystone变换,具体为:令新的时间变量τm:

将上式代入基带频域信号公式(4),得到时间尺度变换后的信号Sr(f,τm)为:

5.根据权利要求1所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述耦合振子系统为两个高阶Duffing振子的耦合。

6.根据权利要求5所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述两个高阶Duffing振子的耦合,具体表示为如下一阶常微分方程组:式中,x1和y1分别是第一个Duffing振子的两个状态变量,x2和y2分别是第二个Duffing振子的两个状态变量, 分别是x1和y1的时间导数; 分别是x2和y2的时间导数;α是Duffing振子的阻尼系数,k为振子间线性回复力的耦合系数、q为振子间非线性回复力的耦合系数,β是周期驱动力的幅度,t是时间,s(t)是待处理的输入信号,为步骤3处理后的基带频域信号矩阵的每一行,耦合Duffing振子系统的输出是振子状态变量的差值:x1-x2。

7.根据权利要求1所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述6阶高斯函数为:式中,

其中,x为函数自变量,其值为整数,范围为:0~N/2,其中N是每个回波采样点数;a1~a6、b1~b6、c1~c6分别为6阶高斯函数的常数参数。

8.根据权利要求1所述的一种逆合成孔径雷达二维像的增强方法,其特征在于,所述信号幅值调整方法为:将目标距离像的每一行,与偶对称延拓后的6阶高斯函数的值逐一进行比较,并进行等比例放大后得到信号幅值调整后的目标距离像。