一种基于多维交替方向乘子法的多输入多输出逆合成孔径雷达成像方法
2021-07-05邓理康张双辉张刘永祥
邓理康 张双辉张 弛 刘永祥
(国防科技大学电子科学学院 长沙 410073)
1 引言
逆合成孔径雷达(Inverse Syntheic Aperture Radar,ISAR)可以生成目标的二维图像,通常用于目标识别和分类[1,2]。与二维图像相比,三维图像能够获得更多的目标信息,更便于目标识别。因此,近年来得到了越来越多学者的关注。文献[3]研究了干涉逆合成孔径雷达(Interferometric Inverse Synthetic Aperture Radar,InISAR)技术提取目标三维特征,但是需要面临复杂的运动补偿问题。文献[4]提出了多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)的三维成像方法,该方法采用十字交叉阵列分别获得2个维度的分辨,发射宽带雷达信号获得距离分辨,因此可以在单次快拍下获得三维图像从而避免了运动补偿。但是需要的阵元数量大,硬件成本高。文献[5]采用窄带MIMO雷达获得三维图像,阵型采用接收面阵和发射线阵的设计,发射窄带信号对目标进行单次快拍成像。但是为了获得高分辨的三维图像,需要的阵元数较多。文献[6]将ISAR技术与MIMO雷达相结合,在有限成像时间内,能够提高图像分辨率,并且用时间采样替代空间采样,降低了硬件成本。但是以上方法面临的共同特点就是需处理的数据量大,实现的硬件成本高,因此需要一种通过有限数据和硬件就能得到高分辨图像的方法。
压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论[7–8]利用图像的稀疏性,用少量采样数据就能恢复出高分辨图像。因此,在图像处理领域获得了广泛应用。文献[9]利用克罗内克压缩感知(Kronecker Compressed Sensing,KCS)方法构建感知矩阵,并将多维信号转化为一维向量,从而实现了从多维CS到一维CS的转换。……
