一種方位向回波信號重建的方法及裝置製造方法
2023-10-05 20:16:54 1
一種方位向回波信號重建的方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種方位向回波信號重建的方法，根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量；將所述模糊信號的能量處理為類協方差矩陣的形式；根據所述類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量，本發明同時還公開了一種方位向回波信號重建的裝置，基於本發明公開的方位向回波信號重建的方法及裝置，能夠在重建方位向回波信號的同時有效地抑制方位模糊。
【專利說明】一種方位向回波信號重建的方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及合成孔徑雷達(SAR, Synthetic Aperture Radar)技術,尤其涉及一種方位向回波信號重建的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]目前，方位向多通道技術在合成孔徑雷達領域有著非常重要的應用，利用多通道重建技術將混疊的方位向信號重建是該項技術的關鍵，因此研究多通道方位向信號重建技術有非常重要的意義。
[0003]目前，主要的多通道方位向信號重建技術有多通道重建濾波器法和方位向數字波束形成(DBF，Digital Beam Forming)法。多通道重建濾波器法和方位向DBF法在數學上是等效的，兩者均是通過構建一個重建矩陣，通過矩陣求逆得到重建原始信號的權值，並且未加入對帶外信號的抑制。所以，用上述重建方法得到的信號具有較差的方位模糊，而且方法的魯棒性較差。
[0004]綜上所述，尋找一種既能夠抑制方位模糊又具有良好魯棒性的方法是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明實施例的主要目的在於提供一種方位向回波信號重建的方法及裝置，能夠抑制方位模糊，且具有良好的魯棒性。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]本發明實施例提供了一種方位向回波信號重建的方法，所述方法包括:
[0008]根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量；將所述模糊信號的能量處理為類協方差矩陣的形式；根據所述類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量。
[0009]上述方案中，所述根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量，包括:通過天線對混疊的方位向回波信號進行接收穫得各通道的方位向信號；從所述各通道的方位向信號中分解出各通道方位向信號的混疊權值，根據所述混疊權值獲得各通道方位向信號的預重建權值；根據所述混疊權值和所述預重建權值獲得各通道的模糊信號的能量。
[0010]其中，所述從各通道的方位向信號中分解出各通道方位向信號的混疊權值為:
【權利要求】
1.一種方位向回波信號重建的方法，其特徵在於，所述方法包括: 根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量； 將所述模糊信號的能量處理為類協方差矩陣的形式； 根據所述類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量，包括:通過天線對混疊的方位向回波信號進行接收穫得各通道的方位向信號；從所述各通道的方位向信號中分解出各通道方位向信號的混疊權值，根據所述混疊權值獲得各通道方位向信號的預重建權值；根據所述混疊權值和所述預重建權值獲得各通道的模糊信號的能量。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述從各通道的方位向信號中分解出各通道方位向信號的混疊權值為:
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述根據混疊權值獲得各通道方位向信號的預重建權值wk為: wk.β,=1，其中，Wk表示各通道方位向信號的預重建權值，@,表示各通道方位向信號的混疊權值，k=i, i+1,…，1，2，- j-1, j。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述根據混疊權值和預重建權值獲得各通道的模糊信號的能量為:
6.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述將模糊信號的能量處理為類協方差矩陣的形式，包括: 根據所述各通道的模糊信號的能量，設置第一類協方差矩陣Rk:
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述根據類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量，包括: 根據
8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括:當所述第一類協方差矩陣不可逆時，通過對所述第一類協方差矩陣進行對角加載設置第二類協方差矩陣；所述第二類協方差矩陣設置為:
R, , - R1 + σ]1 其中，Rkl表示第二類協方差矩陣，^表示對角加載因子，I表示單位對角矩陣，Rk表示第一類協方差矩陣，k=i, i+1,…，I, 2，…j-1，j ；根據所述第二類協方差矩陣，轉換所述各通道的模糊信號的能量pAM(k):
Pam (k) _wkRkiwk 其中，Pam(k)表示各通道的模糊信號的能量，Wk表示各通道方位向信號的預重建權值，Rkl表示第二類協方差矩陣，H表示矩陣的共軛轉置，k=i, i+1,…，1，2，…j-1，j。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括:根據所述第二類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量為: 根據
10.一種方位向回波信號重建的裝置，其特徵在於，所述裝置包括:獲取模塊、處理模塊及重建模塊；其中， 所述獲取模塊，用於根據混疊的方位向回波信號獲得各通道的模糊信號的能量； 所述處理模塊，用於將所述模糊信號的能量處理為類協方差矩陣的形式； 所述重建模塊，用於根據所述類協方差矩陣獲得重建後的方位向回波信號的能量。
11.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述獲取模塊還包括:接收模塊、分解模塊和生成模塊；其中， 所述接收模塊，用於接收各通道的方位向信號； 所述分解模塊，用於從所述各通道方位向信號中分解出各通道方位向信號的混疊權值； 所述生成模塊，用於根據所述混疊權值獲得各通道方位向信號的預重建權值，並根據所述混疊權值和所述預重建權值獲得各通道的模糊信號的能量。
12.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊還包括:第一設置模塊和第一轉換模塊；其中， 所述第一設置模塊，用於設置第一類協方差矩陣； 所述第一轉換模塊，用於將所述各通道的模糊信號的能量轉換為第一類協方差矩陣的形式。
13.根據權利要求10所述的裝置，其特徵在於，所述處理模塊還包括:第二設置模塊和第二轉換模塊；其中， 所述第二設置模塊，用於設置第二類協方差矩陣； 所述第二轉換模塊，用於將所述各通道的模糊信號的能量轉換為第二類協方差矩陣的形式。
14.根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述重建模塊，具體用於根據第一類協方差矩陣，獲得第一重建權值，根據所述第一重建權值獲得重建後的方位向回波信號的能量。
15.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述重建模塊，具體用於根據第二類協方差矩陣，獲得第二重建權值，根據所述第二重建權值獲得重建後的方位向回波信號的能量。
【文檔編號】G01S7/41GK103576129SQ201310470688
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月10日 優先權日:2013年10月10日
【發明者】王偉, 王宇, 鄧雲凱, 郭磊, 徐偉, 侯麗麗 申請人:中國科學院電子學研究所