(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210765843.5 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 电子科技大 学 地址 611731 四川省成 都市高新区 （西区） 西源大道 2006号 (72)发明人 黄钰林　杨海光　冯梦西　杨建宇　 庹兴宇　张寅　张永超　张永伟　 郭德明　 (74)专利代理 机构 成都虹盛汇泉专利代理有限 公司 51268 专利代理师 王伟 (51)Int.Cl. G01S 13/90(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于改进正则化的实孔径扫描雷达超 分辨成像方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于改进正则化的实孔 径扫描雷达超分辨成像方法， 具体利用回波数据 散射系数的统计特性， 采用矩估计的方法来估计 参数p， 首先计算回波数据的1、 2阶绝对中心矩， 为了实现快速估计， 进一步采用函数拟合策略， 用双曲线拟合广义高斯函数的反函数。 本发明方 法利用回波数据的统计特征实现了对参数p的合 理估计， 避免了通过经验选取形状参数p值的局 限， 同时保证了超分辨结果具有较高的精度和具 有较快的运算速度， 克服了通过人为依据经验选 取p值的局限， 提高了Lp范数正则化方法的自适 应程度， 有效减少了范数选择带来的成像误差， 增强目标的连续性， 满足了不同成像场景需求， 提高了运 算效率， 更利于实际工程应用。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115079173 A 2022.09.20 CN 115079173 A 1.一种基于改进正则化的实孔径扫描雷达超分辨成像方法， 具体步骤如下： 步骤一： 扫描雷达回波卷积模型建模， 根据机载扫描雷达的运动几何模型， 雷达通过发射线性调频信号， 经解调后其回波信 号表示为： 其中， τ是距离向时间采样变量， t表示方位向时间采样变量， 观测场景Ω的方位向采样 点数为N， 距离向采样点数为M； σ(x,y)是场 景Ω中(x,y)点的目标散射系数， h(t)是天线方 向图函数调制， rect( ·)是矩形窗函数， Tp是发射信号的脉冲时宽， λ是载频波长， c是电磁 波传播速度， k是线性调频率， n( τ,t)是加性噪声； 目标的距离历史为 R0表示目标起始距离， V表示机载平 台运动速度， θ0表示目标空间方位角。 对回波进行距离维脉冲压缩和距离走动校正后， 实现距离向的高分辨处理， 某固定距 离单元的方位向回波转 化为： y＝Hx+n                            (2) 其中， y表示接收的方位向回波向量， H表示由天线方向图函数构成的卷积测量矩阵， x 表示目标散射系数分布向量， n表示噪声向量。 步骤二： 计算回波矩估计， 计算回波数据的第1、 2阶绝对中心 矩： 其中， yi(1≤i≤MN)表示列向量 化后的回波的第i个元 素。 步骤三： 计算范 数p， 参数p通过样本的绝对中心 矩进行估计： 采用双曲线函数拟合 其反函数： 将步骤二中获取的1、 2阶绝对中心 矩带入下式 中， 得到p的估计值： 步骤四： 迭代初始化， 采用Tikhonov正则化方法进行初始化， 起始 距离单元的目标散射系数的初始值 为： x0＝(HTH+λI)‑1HTy0                       (7)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115079173 A 2其中， λ为正则化参数， I为单位阵， 维度为N ×N， y0为起始距 离单元的回波向量； T表示矩 阵转置运 算。 步骤五： 更新权 重因子， 权重矩阵W更新 为： 其中， j表示迭代次数， 表示第j‑1次迭代后的目标散射系数向量xj‑1的第1个元 素的绝对值的p ‑2次方； 表示第j‑1次迭代后的目标散射系数矩阵xj‑1的第N个元素 的绝对值的p ‑2次方， 其中p是根据步骤三得到的估计值。 步骤六： 更新目标散射系数， 根据步骤五得出的权重矩阵， 代入目标散射系数的迭代公式， 实现对该距离单元的目 标散射系数的更新， 迭代公式为： xj+1＝(HTH+λWj)‑1HTy0                     (9) 重复步骤五和步骤六， 直到算法收敛。 获得起始距离单元的超分辨结果后， 重复步骤四、 步骤五、 步骤六， 循环遍历回波矩阵 中的所有的距离单 元， 直至完成对整个回波矩阵的超分辨处 理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115079173 A 3