1.一种针对低小慢集群目标的雷达超分辨方法,其特征在于,包括步骤:初始化步骤:
设置发射信号带宽B、雷达发射信号脉冲宽度T和调频斜率 ;对距离维回波进行采样,得到方位维和距离维的二维回波信号;
距离维脉冲压缩步骤:
将回波沿距离维做傅里叶变换得到二维回波矩阵;利用调频斜率、雷达发射信号脉冲宽度构造距离维脉冲压缩参考函数,再进行傅里叶变换后得到参考函数频谱;将二维回波矩阵与参考函数频谱相乘,再对相乘结果进行傅里叶逆变换得到距离维脉冲压缩后时域结果;
集群目标回波模型构建步骤:
对距离维脉冲压缩后时域结果的方位维做快速傅里叶变换得到距离‑多普勒域回波数据矩阵;将集群目标在雷达系统距离‑多普勒空间上的散射系数与距离‑多普勒域回波数据矩阵的二维卷积再加上距离‑多普勒空间上的随机噪声构成集群目标回波模型;
稀疏超分辨的目标函数建立步骤:
对幅度从集群目标回波模型中提取出距离维信号幅度,并利用距离维卷积核函数构建信号卷积矩阵 对距离维信号幅度进行离散化得到距离维超分辨模型 ;采用稀疏正则化方法对距离维超分辨模型 进行描述得到稀疏超分辨的目标函数;
超分辨率成像结果输出步骤:迭代求解计算目标函数的梯度,输出集群目标的距离维散射系数向量 形成的超分辨率成像结果。
2.如权利要求1所述方法,其特征在于,迭代求解计算目标函数的梯度的具体表示为:;
其中, 是集群目标的距离维散射系数向量 第 次迭代结果, 是向量 第次迭代结果,代表转置, 是正则化参数, 为对角矩阵, 为向量 的第i个元素, 为 的第i个元素,是一个用于解决L1范数不可微问题引入的常数。
3.如权利要求1所述方法,其特征在于,距离维卷积核函数 具体为:;
其中,为光速, 表示目标离雷达的距离, 为距离维时间变量。
4.如权利要求1所述方法,其特征在于,距离维脉冲压缩参考函数 具体为:;
其中, 为矩形包络函数, 为指数函数, 为距离维时间变量, 为虚数单位。
5.如权利要求4所述方法,其特征在于,参考函数频谱 具体为:;
其中, 表示距离维频率域变量。
6.如权利要求1所述方法,其特征在于,集群目标回波模型 具体为:;
其中, 代表卷积操作, 为方位维频率域变量, 为距离维时间变量, 为集群目标在雷达系统距离‑多普勒空间上的散射系数, 为距离‑多普勒域回波数据矩阵, 为距离‑多普勒空间上的随机噪声。
7.如权利要求6所述方法,其特征在于,距离‑多普勒域回波数据矩阵 具体为:;
其中, 为方位维时间变量, 表示对方位维做快速傅里叶变换, 为距离维脉冲压缩后时域结果,为光速,为目标运动的径向速度, 为指数函数, 表示目标离雷达的距离, 为方位矩形窗函数的频谱形式, 为雷达发射信号中心频率, 为波束中心扫过目标的时间, 为虚数单位。
8.如权利要求7所述方法,其特征在于,距离维脉冲压缩后时域结果 具体为:;
其中, 表示在距离维进行傅里叶逆变换, 为二维回波矩阵与参考函数频谱相乘结果, 为方位矩形窗函数。