Costas编码信号高分辨动态二维成像方法研究.pdf

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1、第36卷第3期电子与信息学报V_01．36NO．32014年3月JournalofElectronics＆InformationTechnologyMar．2014Costas编码信号高分辨动态二维成像方法研究王良尚朝轩何强韩壮志王永磊(军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003)摘要：Costas编码信号是一种对速度敏感的信号形式，在多目标的情况下，速度补偿不精确时，其较高的旁瓣会淹没较小的目标。论文针对Costas编码信号的这种特点，结合稀疏成份分析的方法，研究了一种高分辨的2维成像方法。该方法根据目标回波在距离一速度是2

2、维稀疏的这一先验信息构造词典，引入波形熵作为信号稀疏性的度量函数，通过对推广的正则化FOCUSS算法进行改进，并采用卡尔曼滤波器进行状态预测，迭代寻找最优原子，实现了动态的距离和速度的高分辨。最后，通过仿真验证了这种方法的有效性，并对算法的容噪性和时效性进行了分析。关键词：高分辨成像；Costas编码；稀疏成份分析；速度补偿中图分类号：TN957．52文献标识码：A文章编号：1009—5896(2014)03—0559—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2013．00829StudyOilTwo—dimensiona

3、lHighResolutionDynamicImagingAlgorithmofCostas—codedSignalWangLiangShangChao-xuanHeQiangHanZhuang—-zhiWangYong—-lei(DepartmentofElectronicandOpticalEngineeringOrdnanceEngineeringCollege，Sh~iazhuang050003，China)Abstract：Costas—codedFrequencyHopping(FH)signalisverysensi

4、tivetovelocitychanges．Asaresult，inmulti—targetsscenario，sidelobepedestalariseninducedbyinaccuracycompensationwillmakepossiblemaskingifonetargetismuchstrongerthantheothers．BasedonthispropertyofCostas—codedFHsignalahighresolutionrang-velocitytwo-dimensionalimagingalgori

5、thmisstudiedbyusingsparsecomponentanalysis．Echoescanberegardedtobesparseinrang-velocitydimensions，andasparsedictionaryisconstructedbasedonthesparsityfeature，wherethewaveformentropyisusedasthesparsemeasuringfunction．ByimprovingthegeneralizedregularizedFOCUSSalgorithman

6、dmakinguseofKalmanfilter，thebestatomcanbefounditerativelyandhighresolutioninrangandvelocityisrealized．Thealgorithmisvalidatedbysimulations，andthenoisetoleranceaswellasthetimeeffectivenessareanalyzed．Keywords：Highresolutionimaging；Costas—coded；Sparsecomponentanalysis；V

7、elocitycompensation1引言会淹没在相位噪声中，造成严重的遮挡效应，尤其是编码个数比较少的时候，遮挡效应更加严重[21。文Costas编码信号具有理想的图钉形模糊函数，献f31探讨了多目标散射和多路径传播环境中雷达信能够同时实现距离和速度上的高分辨，不存在距离一号的设计问题，采用在接收机中将两个不同Costas速度耦合现象，同时Costas编码信号又是一种对速序列跳频编码信号的模糊函数相乘的方法进行旁瓣度非常敏感的信号，速度的变化会引起距离像的迅抑制。近年，更多学者致力于基于Costas编码的复速衰减和相位噪声迅速

8、的提高，最终距离像淹没在合调制波形的研究：文献f41将Costas跳频信号和相相位噪声里，因此速度补偿成为这种信号成像的关位编码信号相结合，设计了一种隐蔽性能更好的信键。文献【1]针对宽带信号下的高速目标，提出了一种改进的Costas编码跳频信号S