专利名称：一种sar层析超分辨成像方法
技术领域：
本发明属于电子信号处理技术领域，涉及空间遥感和空地观测信息处理技术领域，特别涉及机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)层析三维成像技术
背景技术：
合成孔径雷达是二十世纪雷达技术发展的重要里程碑，其利用雷达回波信号的相关性，累积雷达运动过程中回波信号的多普勒频移，从而在雷达的运动方向上合成等效的雷达孔径，实现方位向的高分辨成像。因SAR采用主动式工作模式，对自身发射电磁波的反射回波进行成像处理，不受光照、温度等外界环境的限制，可实现全天时、全天候的区域监测成像，且对植被、沙漠覆盖等介质具有穿透能力而在灾害评估、环境监测、海洋观测、资源勘查、植被监测、测绘和军事等领域具有广泛的应用前景。然而，传统SAR是对三维场景的二维成像，且由于距离向成像位置由目标与雷达的距离决定，SAR成像结果实际上是具有相同距离的所有散射体散射系数的迭加，因此在二维SAR成像中存在着圆柱对称模糊(即成像结果无法分辨具有相同距离的不同散射体)、叠岩模糊(雷达接收到目标上部反射回波先于下部反射回波)等问题，难以满足越来越高的成像精度和复杂环境侦察的要求。而问题的根源在于二维SAR成像的本质是三维场景空间到二维成像平面沿距离为半径的圆柱面的投影。因此，解决问题的最直接方法就是获得目标的第三维信息，避免三维空间到二维空间平面投影的信息损失。SAR层析(Tomography SAR, TomoSAR)三维成像是传统二维SAR成像的三维扩展，通过将从一定数量满足一定分布规律的雷达运动轨迹上获得的二维SAR图像联合，在二维SAR成像平面的高度向再次利用孔径合成理论建立等效孔径获得第三维的高分辨能力，并与方位向、距离向的高分辨成像结合实现散射体分布的三维成像。SAR层析三维成像具有对目标三维空间直接定位、分辨的三维成像能力，是解决二维SAR成像圆柱对称模糊的最直接方法之一，大大地拓展了 SAR的应用潜力，特别是在体散射结构(例如森林、城市等区域)的分析领域。SAR层析三维成像技术因其真正的三维成像能力，受到越来越多的关注。其中高度维的成像主要采用基于谱分析的方法(例如直接傅里叶变换方法、MUSIC，ESPRIT方法等)，首先对均匀采样、满足奈奎斯特采样定理的高度向信号进行相位校正，再通过谱分析的方法获得目标的高程和幅度，然而在实际条件下，SAR层析高度维成像将面对两个主要问题一是基线分布不均匀，有时候采样间隔过大与奈奎斯特定理相违背而使成像结果恶化；另一个是受限于实际条件，基线数目非常少，合成孔径长度太短而导致高度维分辨率不高。

发明内容
本发明的目的是为了解决现有的SAR层析超分辨成像方法存在的上述问题，提出了一种SAR层析超分辨成像方法。本发明详细技术方案如下一种SAR层析超分辨成像方法，具体包括如下步骤
步骤I :对SAR层析各基线得到的二维成像结果进行配准处理，逐像素按照基线顺序构建高度向信号，并进行调频校正，构造冗余矩阵D :
权利要求
1.一种SAR层析超分辨成像方法，其特征在于，具体包括如下步骤 步骤I :对SAR层析各基线得到的二维成像结果进行配准处理，逐像素按照基线顺序构建高度向信号，并进行调频校正，构造冗余矩阵D :
2.根据权利要求I所述的SAR层析超分辨成像方法，其特征在于，所述的
3.根据权利要求I所述的SAR层析超分辨成像方法，其特征在于，步骤2中所述的迭代终止误差e的取值范围为(O，0.003)。
全文摘要
本发明公开了一种SAR层析超分辨成像方法，本发的方法明首先对SAR层析各基线得到的二维成像结果进行配准处理，逐像素按照基线顺序构建高度向信号，并进行调频校正，构造冗余矩阵；根据高度向散射系数的稀疏性特点，将高度向成像问题建模为稀疏信号的重构问题，利用加权最小范数的约束条件，通过迭代求其稀疏解，实现目标高度维成像。将本发明的方法应用于SAR层析高度维成像，解决了同一区域的二维SAR图像数量少和(/或)轨迹分布不均匀且只有很少部分的轨迹间隔(基线)满足奈奎斯特采样定理的问题，同时本发明的方法能使目标能量更集中，即提高了分辨率，解决了基线数目少的问题。
文档编号G01S13/90GK102645651SQ20121012129
公开日2012年8月22日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者张倩, 曹宗杰, 李晋, 杨倩倩, 皮亦鸣, 胡雅婷, 闵锐 申请人:电子科技大学