【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及觀測場景的高分辨率成像，具體而言，涉及一種基于近似觀測算子的調頻步進頻sar稀疏重構算法。
技術介紹
1、調頻步進頻（frequency?modulation?step?frequency，簡稱為fmsf）可以在不提高雷達瞬時帶寬和前端adc采樣率的前要求下，實現觀測場景的高分辨成像。將近似觀測模型適配到調頻步進頻雷達孔徑（synthetic?aperture?radar，簡稱為sar）可以較好的解決調頻步進頻sar成像中計算量大和內存占用量大的問題。但是，由于載機在空中不可避免的受到各種不確定性因素的影響，調頻步進頻sar回波中存在運動誤差。近似觀測算子由成像算法的逆過程推導而來，如果不對運動誤差進行補償將導致近似觀測模型實際雷達成像的理論模型不匹配，嚴重降低壓縮感知雷達孔徑（compressed?sensing?synthetic?apertureradar，簡稱為cs-sar）稀疏重構質量。
技術實現思路
1、本專利技術實施例提供了一種基于近似觀測算子的調頻步進頻sar稀疏重構算法，以至少解決調頻步進頻sar回波中存在運動誤差，將近似觀測模型適配到調頻步進頻sar，未對運動誤差進行補償導致近似觀測模型與實際雷達成像的理論模型不匹配，嚴重降低調頻步進頻sar稀疏重構質量的技術問題。
2、根據本專利技術實施例的一個方面，提供了一種基于近似觀測算子的調頻步進頻sar稀疏重構算法。其中，該算法可以包括：獲取調頻步進頻sar的回波數據，對調頻步進頻sar的回波
3、可選地，所述將距離誤差和方位誤差分別代入到距離徙動校正公式和方位誤差補償公式中，得到距離徙動校正因子和方位壓縮因子的表達式為：
4、
5、
6、其中，為距離誤差；為方位誤差；為方位慢時間；為sar載機平臺的三維速度；為發射信號的波長；為斜距；為距離頻率；為發射信號載頻，為距離徙動校正因子，為方位壓縮因子。
7、可選地，所述基于距離徙動校正因子和方位壓縮因子，得到近似觀測算子的表達式為：
8、
9、其中，表示將近似觀測算子矩陣的每個元素取倒數；表示距離向fft運算；表示方位向逆fft運算；表示共軛運算，為近似觀測算子，為的共軛運算；為的共軛運算。
10、可選地，所述對全采樣回波數據的成像算子進行處理，得到全采樣回波數據的殘余誤差相位的表達式為：
11、
12、其中，為全采樣回波數據的殘余誤差相位，表示距離向ifft運算。
13、可選地，所述通過最大似然估計器對全采樣回波數據的合成帶寬數據和殘余誤差相位進行處理，得到全采樣回波數據的相位誤差的表達式為：
14、
15、其中，為第次時全采樣回波數據的相位誤差，表示第次調頻步進頻sar的二維成像過程，e為回波數據的全部數據對應的合成帶寬數據，為第i次時迭代得到的重建場景圖像，表示正則化參數；和分別表示1范數和2范數計算，l為全采樣回波數據的稀疏采樣矩陣，表示矩陣的jordan標準型。
16、可選地，所述對全采樣回波數據的相位誤差進行距離徙動校正，得到調頻步進頻sar的全采樣回波數據的重建場景圖像的表達式為：
17、
18、其中，為第次調頻步進頻sar的全采樣回波數據的重建場景圖像，為第次調頻步進頻sar的二維成像過程，為第次調頻步進頻sar的全采樣回波數據的重建場景圖像。
19、本專利技術的有益效果：
20、本專利技術提出了一種基于近似觀測算子的調頻步進頻sar稀疏重構算法，該算法先將近似觀測算子適配到調頻步進頻sar模型當中，提升調頻步進頻sar稀疏成像的計算效率，并且降低了系統的數據量和內存占用量。進一步利用調頻步進頻sar信號特點，提出了一種新的稀疏自聚焦模型，該模型利用全采樣條件下的子脈沖組估計使用pga算法估計出相位誤差，并推導出二維運動誤差，并將其引入近似觀測算子中，降低了由于平臺運動誤差導致的成像理論模型和測量矩陣的不適配，對誤差相位進行了2維的初步估計。然后利用上述近似觀測算子對場景g進行重建，進一步將需要精確估計的誤差相位引入重建場景的相位壓縮歷史域，利用mle對進行求解，進一步提升誤差相位估計的精度，最后為場景g和誤差相位的交替重建。
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1.一種基于近似觀測算子的調頻步進頻SAR稀疏重構算法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的算法，其特征在于，所述將距離誤差和方位誤差分別代入到距離徙動校正公式和方位誤差補償公式中，得到距離徙動校正因子和方位壓縮因子的表達式為：
3.根據權利要求2所述的算法，其特征在于，所述基于距離徙動校正因子和方位壓縮因子，得到近似觀測算子的表達式為：
4.根據權利要求3所述的算法，其特征在于，所述對全采樣回波數據的成像算子進行處理，得到全采樣回波數據的殘余誤差相位的表達式為：
5.根據權利要求4所述的算法，其特征在于，所述通過最大似然估計器對全采樣回波數據的合成帶寬數據和殘余誤差相位進行處理，得到全采樣回波數據的相位誤差的表達式為：
6.根據權利要求5所述的算法，其特征在于，所述對全采樣回波數據的相位誤差進行距離徙動校正，得到調頻步進頻SAR的全采樣回波數據的重建場景圖像的表達式為：
7.一種計算機系統，其特征在于包括：一個或多個處理器，計算機可讀存儲介質，用于存儲一個或多個程序，其中，當所述一個或多個程序被所述
8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于存儲有計算機可執行指令，所述指令在被執行時用于實現權利要求1所述的算法。
9.一種計算機程序產品，其特征在于包括計算機可執行指令，所述指令在被執行時用于實現權利要求1所述的算法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于近似觀測算子的調頻步進頻sar稀疏重構算法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的算法，其特征在于，所述將距離誤差和方位誤差分別代入到距離徙動校正公式和方位誤差補償公式中，得到距離徙動校正因子和方位壓縮因子的表達式為：
3.根據權利要求2所述的算法，其特征在于，所述基于距離徙動校正因子和方位壓縮因子，得到近似觀測算子的表達式為：
4.根據權利要求3所述的算法，其特征在于，所述對全采樣回波數據的成像算子進行處理，得到全采樣回波數據的殘余誤差相位的表達式為：
5.根據權利要求4所述的算法，其特征在于，所述通過最大似然估計器對全采樣回波數據的合成帶寬數據和殘余誤差相位進行處理，得到全采樣回...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張漢杰，孫軍戰，楊海沁，張慶偉，陳斯涵，雷江鋒，
申請(專利權)人：西安愛生技術集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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