一種方位向回波信號重建的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種方位向回波信號重建的方法，根據(jù)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(xié)方差矩陣的形式；根據(jù)所述類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量，本發(fā)明同時(shí)還公開了一種方位向回波信號重建的裝置，基于本發(fā)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(shí)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合成孔徑雷達(dá)(SAR, Synthetic Aperture Radar)技術(shù),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(shù)】
[0002]目前，方位向多通道技術(shù)在合成孔徑雷達(dá)領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用，利用多通道重建技術(shù)將混疊的方位向信號重建是該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵，因此研究多通道方位向信號重建技術(shù)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(shù)有多通道重建濾波器法和方位向數(shù)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(shù)學(xué)上是等效的，兩者均是通過構(gòu)建一個(gè)重建矩陣，通過矩陣求逆得到重建原始信號的權(quán)值，并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(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于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(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明實(shí)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(jù)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(xié)方差矩陣的形式；根據(jù)所述類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量。
[0009]上述方案中，所述根據(jù)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(jìn)行接收獲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(quán)值，根據(jù)所述混疊權(quán)值獲得各通道方位向信號的預(yù)重建權(quán)值；根據(jù)所述混疊權(quán)值和所述預(yù)重建權(quán)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(quán)值為:
【權(quán)利要求】
1.一種方位向回波信號重建的方法，其特征在于，所述方法包括: 根據(jù)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(xié)方差矩陣的形式； 根據(jù)所述類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)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(jìn)行接收獲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(quán)值，根據(jù)所述混疊權(quán)值獲得各通道方位向信號的預(yù)重建權(quán)值；根據(jù)所述混疊權(quán)值和所述預(yù)重建權(quán)值獲得各通道的模糊信號的能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，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(quán)值為:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)混疊權(quán)值獲得各通道方位向信號的預(yù)重建權(quán)值wk為: wk.β,=1，其中，Wk表示各通道方位向信號的預(yù)重建權(quán)值，@,表示各通道方位向信號的混疊權(quán)值，k=i, i+1,…，1，2，- j-1, j。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)混疊權(quán)值和預(yù)重建權(quán)值獲得各通道的模糊信號的能量為:

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將模糊信號的能量處理為類協(xié)方差矩陣的形式，包括: 根據(jù)所述各通道的模糊信號的能量，設(shè)置第一類協(xié)方差矩陣Rk:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量，包括: 根據(jù)
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:當(dāng)所述第一類協(xié)方差矩陣不可逆時(shí)，通過對所述第一類協(xié)方差矩陣進(jìn)行對角加載設(shè)置第二類協(xié)方差矩陣；所述第二類協(xié)方差矩陣設(shè)置為:
R, , - R1 + σ]1 其中，Rkl表示第二類協(xié)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(xié)方差矩陣，k=i, i+1,…，I, 2，…j-1，j ；根據(jù)所述第二類協(xié)方差矩陣，轉(zhuǎn)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(yù)重建權(quán)值，Rkl表示第二類協(xié)方差矩陣，H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，k=i, i+1,…，1，2，…j-1，j。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括:根據(jù)所述第二類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量為: 根據(jù)
10.一種方位向回波信號重建的裝置，其特征在于，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，用于根據(jù)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，用于將所述模糊信號的能量處理為類協(xié)方差矩陣的形式； 所述重建模塊，用于根據(jù)所述類協(xié)方差矩陣獲得重建后的方位向回波信號的能量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，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，用于接收各通道的方位向信號； 所述分解模塊，用于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(quán)值； 所述生成模塊，用于根據(jù)所述混疊權(quán)值獲得各通道方位向信號的預(yù)重建權(quán)值，并根據(jù)所述混疊權(quán)值和所述預(yù)重建權(quán)值獲得各通道的模糊信號的能量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊還包括:第一設(shè)置模塊和第一轉(zhuǎn)換模塊；其中， 所述第一設(shè)置模塊，用于設(shè)置第一類協(xié)方差矩陣； 所述第一轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述各通道的模糊信號的能量轉(zhuǎn)換為第一類協(xié)方差矩陣的形式。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述處理模塊還包括:第二設(shè)置模塊和第二轉(zhuǎn)換模塊；其中， 所述第二設(shè)置模塊，用于設(shè)置第二類協(xié)方差矩陣； 所述第二轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述各通道的模糊信號的能量轉(zhuǎn)換為第二類協(xié)方差矩陣的形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述重建模塊，具體用于根據(jù)第一類協(xié)方差矩陣，獲得第一重建權(quán)值，根據(jù)所述第一重建權(quán)值獲得重建后的方位向回波信號的能量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述重建模塊，具體用于根據(jù)第二類協(xié)方差矩陣，獲得第二重建權(quán)值，根據(jù)所述第二重建權(quán)值獲得重建后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(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】王偉, 王宇, 鄧云凱, 郭磊, 徐偉, 侯麗麗 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所