强杂波背景下目标信号的提取和超分辨率增强处理方法

摘要

本发明公开了一种强杂波背景下目标信号的提取和超分辨率增强处理方法，其主要思路是：得到地面场景中点目标的成像结果后，选择一个包括该点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据，并提取该目标矩形区域切片数据中与傅里叶基函数相关度最大值对应的散射点二维位置对应的强散射点，采用梯度下降法对该强散射点邻近的弱散射点进行提取，得到满足梯度下降法条件的散射点二维位置对应的强散射点邻近的弱散射点区域，将目标矩形区域切片数据减去满足梯度下降法条件的散射点二维位置对应的强散射点邻近的弱散射点区域，进而得到一幅完整SAR图像，并对该幅完整SAR图像利用正则化方法进行超分辨率增强处理，得到一幅最终的超分辨率SAR图像。

主权项

一种强杂波背景下目标信号的提取和超分辨率增强处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，对地面场景的SAR雷达回波信号依次进行运动补偿和常规线频调变标成像处理，得到第p个点目标的成像结果进而得到一幅包含P个点目标的成像结果Img；其中，p∈{1,2,…,P}，P表示地面场景中的点目标总个数；步骤2，在一幅包含P个点目标的成像结果Img中，提取包含P个点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据D_a，分别得到该目标矩形区域切片数据D_a的二维频域离散表达式S(n,m)和该目标矩形区域切片数据D_a的时域表达式G(k,h)；其中，n∈[1,N]，m∈[1,M]，k∈[1,N]，h∈[1,M]，N表示目标矩形区域切片数据D_a的距离采样单元个数，M表示目标矩形区域切片数据D_a的方位采样单元个数，D_a表示包括P个点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据，P表示地面场景中的点目标总个数；步骤3，将目标矩形区域切片数据D_a的四个大小一致的角落杂波矩形区域与傅里叶基函数W_kh(n,m)分别进行相关性处理，计算得到自适应杂波门限ε；其中，n∈[1,N]，m∈[1,M]，N表示目标矩形区域切片数据D_a的距离采样单元个数，M表示目标矩形区域切片数据D_a的方位采样单元个数，D_a表示包括P个点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据，P表示地面场景中的点目标总个数；步骤4，将目标矩形区域切片数据D_a与傅里叶基函数W_kh(n,m)进行相关性处理，提取得到目标矩形区域切片数据D_a中与傅里叶基函数W_kh(n,m)相关度最大值对应的散射点二维位置(k,h)^q对应的强散射点G(k,h)^q；其中，k∈[1,N]，h∈[1,M]，N表示目标矩形区域切片数据D_a的距离采样单元个数，M表示目标矩形区域切片数据D_a的方位采样单元个数，D_a表示包括P个点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据，P表示地面场景中的点目标总个数，q表示迭代次数；步骤5，采用梯度下降法对目标矩形区域切片数据D_a与傅里叶基函数W_kh(n,m)相关度最大值对应的散射点二维位置(k,h)^q对应的强散射点G(k,h)^q邻近的弱散射点区域进行提取，得到满足梯度下降法条件的强散射点G(k,h)^q邻近的弱散射点区域其中，n∈[1,N]，m∈[1,M]，k∈[1,N]，h∈[1,M]，N表示目标区域切片数据D_a的距离采样单元个数，M表示目标区域切片数据D_a的方位采样单元个数，D_a表示包括P个点目标和地杂波的目标区域切片数据，P表示地面场景中的点目标总个数，q表示迭代次数；步骤6，将目标矩形区域切片数据D_a减去满足梯度下降法条件的强散射点邻近的弱散射点区域得到剩余目标矩形区域切片数据并对该剩余目标矩形区域切片数据利用步骤4和步骤5进行迭代操作，直到剩余目标矩形区域切片数据中所有散射点与傅里叶基函数W_kh(n,m)相关度最大值低于自适应杂波门限ε，迭代停止，得到P个强散射点和该P个强散射点各自邻近的弱散射区域，进而组合成一幅包含P个点目标的完整SAR图像G，且其中，表示满足梯度下降法条件的散射点二维位置对应的所有散射点，N表示目标矩形区域切片数据D_a的距离采样单元个数，M表示目标矩形区域切片数据D_a的方位采样单元个数，D_a表示包括P个点目标和地杂波的目标矩形区域切片数据，P表示地面场景中的点目标总个数，P也表示目标矩形区域切片数据D_a中的强散射点总个数，q表示迭代次数；步骤7，利用正则化方法对一幅包含P个点目标的完整SAR图像G进行超分辨率增强处理，得到一幅最终的超分辨率SAR图像其中，P表示地面场景中的点目标总个数。