低信噪比下二维联合快速超分辨B-ISAR成像方法

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摘要:双基地ISAR成像分辨率受限于信号带宽和方位积累时间,且成像质量受噪声影响严重.本文在充分考虑回波的二维联合稀疏特征基础上,提出二维联合字典下的矩阵复数近似消息传递超分辨快速成像算法。在构建双基地ISAR的二维联合超分辨成像模型基础上,首先通过向量化处理,将二维超分辨成像问题转换为复数基追踪去噪问题;其次通过两种策略实现复数基追踪去噪问题的快速求解,一是利用向量化与Kronecker积的关系，推导出矩阵形式复数近似消息传递算法,从而避免向量化处理带来的大矩阵运算量和大存储量问题;二是为进一步减少单次迭代的运算量,将矩阵乘法等效为二维快速傅里叶变换.最后,利用本文算法在迭代过程中对噪声阈值不断精确逼近,提高算法在低信噪比下的成像能力.仿真数据成像结果验证了本文算法的有效性.

关键词:双基地逆合成孔径雷达;二维超分辨成像;复数近似消息传递;压缩感知
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       单基地逆合成孔径雷达( Monostatic Inverse Synthet-ic Aperture Radar ,M-ISAR)能够提供目标的高分辨图像,但是受限于M-ISAR收发合置的固有约束,在对抗“四大威胁”方面还面临着严重的生存危机.而 B-ISAR收发分置的模式为这一问题的解决提供了新的契机.利用B-ISAR实现目标监视成像和识别对军事和民用领域都具有非常重要的意义,因此众多学者展开了对B-ISAR成像方法的研究。

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单基地逆合成孔径雷达能够提供目标的高分辨图像