基于压缩感知信息处理方式的雷达成像技术研究

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1、2014年第6期导弹与航天运载技术No．62014总第336期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo．336文章编号：1004—7182(2014)06-0054—03DOh10．76540．issn．1004·7182．20140614基于压缩感知信息处理方式的雷达成像技术研究王军权1，余颖1，陈安宏1，黄兴李1，赵光辉2(1．空间物理重点实验室，北京，100076；2．西安电子科技大学，西安，710071)摘要：针对小孔径(实／虚孔径)雷达获取高分辨率成像技术这一难题，从微波成像的机理出发，基于

2、现有的压缩感知理论，有效降低常规微波成像的合成孔径长度，减少数据采集时间。通过小孔径数据采集实现弹载系统的高分辨率成像，并通过对回波信号稀疏性约束求解，提高成像分辨率，实现以较少的天线设备获得更高的合成波束及成像分辨率，进而提高精确打击目标的功能。关键词：压缩感知；信息处理；末制导中图分类号：V446文献标识码：AStudyofRadarTerminalGuidanceTechnologyBasedontheCompressingSensingInformationProcessingWangJun—quanl，YuY

3、in91，ChenAn—hon91，HuangXing—lil，ZhaoGuang．hui2(1．ScienceandTechnologyonSpacePhysicsLaboratory，Beijing，100076；2．XidianUniversity，Xi’an，710071)Abstract：Aimingtothetechnicaldifficultyarisingwhensmallapertureradar(real／virtualaperture)obtainshighresolutionimaging，th

4、emicrowaveimagingmechanismandexistingcompressingsensingtheoryareusedtoshortenthesyntheticaperture’Slengthofregularmicrowaveimagingandthetimeofdatacollection．Byusingsmallaperturedatacollection，hi【ghresolutionimagingofmissile-bornesystemisrealized．Inaddition，theco

5、nstrainedsolutionofechosignalsparsityhelpstoincreasetheresolutionofimaging．Asaresult，ahigherbeamformingandimagingresolutionareobtainedwithlessantennaequipment．Theprecisestrikecapabilityistherebyenhanced．KeyWords：Compressingsensing；Informationprocessing；Terminalg

6、uidance0引言对于高速弹上系统，弹载微波成像系统是弹上系统的一个重要设备，如何实现高分辨率的微波成像一直以来都是微波成像领域的一大难题。对于微波成像系统来说，高分辨的成像指标取决于大的虚拟孔径合成，而大孔径的合成对应长时间的数据获取。由于导弹的飞行速度过快，无法实现较大孔径的目标方位合成，因此小孔径高分辨率成像成为弹载系统实时打击的重要难题。与此同时，由于弹上系统空间有限，无法安装过多的天线进行有效的高分辨率波束合成，因此严重阻碍了弹载系统对高精度制导的要求。1微波成像原理微波成像是用微波照射被测物体，依赖电磁波

7、与目标的相互作用，从散射回波信号中挖掘、提取目标收稿日期：2013-11-06作者简介：王军权(1983一)，男，工程师，主要从事制导、导航总体设计信息，重构目标特征。微波成像在雷达方面的应用主要有合成孔径雷达(SyntheticApertrueRadar,SAR)成像、逆合成孔径雷达(InverseSyntheticApertureRadar,ISAR)成像等。由于SAR的回波数据不具有直观性，不经处理则无法理解。SAR成像处理的过程是从回波数据中提取目标区域散射系数的二维分布，本质上是一个二维处理过程，因此最直接的

8、处理方法是对回波进行二维匹配滤波。但由于其运算量较大，同时成像过程中多采用宽带信号获取距离高分辨能力，因此实时成像中SAR的数据率很高，使得实时处理难于实现，特别是针对弹载成像系统更是一大难题。SAR的成像过程实际上就是SAR信号的聚焦处理过程，而SAR的聚焦处理过程的实质就是维护SAR回波信号相位相干性的过程。为了提高SAR的距