ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110308446A(43)申请公布日2019.10.08(21)申请号201910423313.0(22)申请日2019.05.21(71)申请人成都青程融创信息技术有限公司地址610000四川省成都市高新区科园南路88号2栋2楼205号(72)发明人许人灿(74)专利代理机构成都弘毅天承知识产权代理有限公司51230代理人蒋秀清(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G01S7/40(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图2页(54)发明名称ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法(57)摘要本发明公开了ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法，现有方法提出了将多普勒中心跟踪法和图像熵准则相结合的方法，但仍然存在计算量过大的问题，本方案提供了ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法，对图像评价函数可以进一步优化，利用显式表达式来描述，可以进一步地减小运算量。解决了现有技术利用上述步骤对图像熵方法进行了优化，然而在实际应用中运算量还是偏大，要应用到实时ISAR成像中存在困难的问题。CN110308446ACN110308446A权利要求书1/2页1.ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、对相位误差估计值作初始化，初始化迭代次数l；S2、对相位误差估计值进行估计，根据相位误差估计值对每一个距离像补偿平动产生的相位误差，然后对补偿的距离像的每一距离单元沿横向多普勒方向作多普勒分析，从而获得二维ISAR图像g(k,n)，其中：S3、由步骤S2计算出S4、判断相邻两次迭代循环后求出的值的差值是否小于预先设定的门限值，若小于预先设定的门限值，运算停止，输出当前为所求的校正相位；否则转步骤S2。2.根据权利要求1所述的ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：所述步骤S1中相位误差估计值初始化为0。3.根据权利要求1所述的ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：所述步骤S2中相位误差估计值用PGA方法进行估计。4.根据权利要求1所述的ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：所述步骤S3中计算出的方法是：S301、由于需要不断对相位进行调整以使得ISAR图像熵最小，因此，S302、在ISAR成像过程中，由于S是一个常量，因此熵可以重新定义为：S303、最小熵相位调节可以归结为对相位进行调整使得步骤S302中最小，即S304、根据步骤S303进行计算得到令l＝0，则5.根据权利要求4所述的ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：在计算∠ξ(m)时，我们选用部分距离单元参与相位校正，即选择N个幅度最大的距离单元进行运算，N值为目标径向长度距离单元总数的25％-35％。6.根据权利要求1所述的ISAR图像最小熵相位校正方法，其特征在于：所述步骤S4中的门限值范围为10-4/4-10-4。7.根据权利要求1至7中任意一条所述的高精度相位补偿方法，其特征在于：包括以下2CN110308446A权利要求书2/2页步骤：S1、获得ISAR图像的一维距离像，并对一维距离像进行平动补偿；S2、ISAR成像中相位校正可由下面公式表示：其中g(k,n)表示ISAR图像；f(m,n)表示经过距离对准后的的信号；表示校正相位；k,m,n分别为多普勒频率、回波脉冲数和距离分辨单元；S3、利用如权利要求1所述的方法求解出满足ISAR图像的熵最小。3CN110308446A说明书1/10页ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法技术领域[0001]本发明涉及雷达ISAR成像领域，特别涉及ISAR图像最小熵相位校正方法及高精度相位补偿方法。背景技术[0002]高分辨雷达ISAR成像中，相位补偿是运动补偿的关键步骤，其补偿精度直接决定了成像质量，并影响到后续的目标识别结果。多普勒中心跟踪法在最大似然准则下是一种最优的方法，且计算速度快，因此获得了广泛的应用，但实用中我们发现其精度仍然难以满足要求；基于图像熵准则的优化搜索方法解决了聚焦精度问题，但其巨大的运算量是其应用于实际的最大障碍，以实际成像为例，一个512×1048的数据矩阵，用基于图像熵准则的优化搜索进行相位补偿(机器配置为：CPU为i3四代，内存2G)，其运算时间大概需要0.5～0.6小时。基于上述问题，我们提出了将多普勒中心跟踪法和图像熵准则相结合的方法，即先采用多普勒中心跟踪法进行预聚焦，然后再对预聚焦后的数据矩阵进行小范围内的相位优化搜索，这样既解决了精度问题又解决了速度问题，从而达到了比较理想的实用要求。[0003]假设经过距离对准后的数据矩阵为DM*N，其中M为回波个数，N为每个回波的采样点数，算法的第一步就是先用多普勒中心