一种基于迭代自适应方法的频带融合方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于迭代自适应方法的多频带融合方法，其包括：(1)建立多频带雷达信号融合模型；(2)利用全相位快速傅里叶变换方法估计各频带雷达信号的初始相位差及线性相位差，并对各频带雷达信号进行相干补偿；(3)对相干处理后的各频带雷达信号应用迭代自适应方法实现多频带信号的融合。本发明采用全相位快速傅里叶变换方法估计各频带雷达信号的相位差，提高了相位差的估计精度，避免了常规算法中由噪声引起的雷达信号模型参数估计误差对后续相干补偿精度和最终融合成像质量的影响。同时对相干处理后的各频带雷达信号直接应用迭代自适应方法进行融合，避免了常规频带融合算法中需要进行空白频域数据预测的难题。
【专利说明】一种基于迭代自适应方法的频带融合方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明属于目标检测领域，尤其涉及一种基于迭代自适应方法的频带融合方法及装置。
【背景技术】
[0002]在雷达成像中，距离分辨率由雷达发射信号的带宽决定，高距离分辨率的获取需要增加雷达系统发射信号的带宽，大带宽的发射信号则会增加雷达系统的复杂度，同时给接收端的数据采样和后期的数据传输及处理带来了压力。为了克服大带宽带来的难度，在单雷达观测基础上，研究人员提出了许多超分辨率成像算法来实现超分辨成像，但是由于单雷达观测包含的目标信息有限，其分辨率改善能力因此受到了限制，因此更多的研究集中在多频带雷达成像，通过融合多频带的信息等效实现大带宽的高分辨率成像。传统的多频带融合算法大多基于谱估计方法进行，尽管这些方法的估计精度较高，但是估计精度易受噪声的影响，稳健性较差，而且此类算法均需要散射中心的数目作为先验知识。
[0003]全相位傅立叶变换(apFFT)的原理如下，假设离散信号x[n]形式为:
[0004]
【权利要求】
1.一种基于迭代自适应方法的多频带融合方法，其包括: 步骤S1:接收多频带雷达目标回波信号，利用全相位快速傅里叶变换方法估计所述多频带雷达目标回波信号间的初始相位差及线性相位差，进而对所述多频带雷达目标回波信号间的初始相位差和线性相位差进行相干补偿； 步骤S2:根据相干补偿后的多频带雷达目标回波信号，建立多频带雷达信号融合模型； 步骤S3:根据所述多频带雷达信号融合模型，应用迭代自适应方法获得融合后的多频带雷达融合信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I具体包括以下步骤: 步骤SlOl:接收多频带雷达目标回波信号，并对所述多频带雷达目标回波信号进行去调频处理； 步骤S102:对所述去调频处理后的多频带雷达目标回波信号进行全相位傅里叶变换，估计获得多频带雷达目标回波信号间的初始相位差及线性相位差； 步骤S103:对所述初始相位差和线性相位差进行相干补偿，获得相干补偿后的多频带雷达目标回波信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤SlOl中，采用DeChirp处理对多频带雷达目标回波信号进行去调频，去调频后的多频带雷达目标回波信号如下表示:
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S102中对去调频后的多频带雷达目标回波信号进行全相位傅里叶变换得:
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S103中，在得到初始相位差和线性相位差后，以其中一部雷达目标回波信号为参考，对其它雷达目标回波参考信号进行相位补偿，进而得到相干补偿后的多频带雷达目标回波信号。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中所建立的多频带雷达信号融合模型如下表示:
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，所述多频带雷达目标回波信号的融合通过将迭代自适应问题转化为最小二乘问题来实现，所述最小二乘问题的表示模型如下:
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，通过求解上述最小化二乘问题的表示模型，得到融合后的多频带雷达目标回波信号的谱响应序列表示模型:
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下步骤: 步骤S301:置当前迭代次数i = O，初始化迭代自适应协方差矩阵
10.一种基于迭代自适应方法的多频带融合装置，其包括: 相干补偿装置，其接收多频带雷达目标回波信号，利用全相位快速傅里叶变换方法估计所述多频带雷达目标回波信号间的初始相位差及线性相位差，进而对所述多频带雷达目标回波信号间的初始相位差和线性相位差进行相干补偿； 融合模型建立装置，其根据相干补偿后的多频带雷达目标回波信号，建立多频带雷达信号融合模型； 回波信号融合装置，其根据所述多频带雷达信号融合模型，应用迭代自适应方法获得融合后的多频带雷达融合信号。
【文档编号】G01S7/02GK103630878SQ201310038953
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2013年1月31日
【发明者】王彦平, 孙进平, 田继华, 蒋成龙, 洪文, 张冰尘 申请人:中国科学院电子学研究所