多子帶雷達信號融合噪聲抑制方法

蔣伊琳,唐三強,陸滿君,張莉婷

(1． 哈爾濱工程大學 信息與通信工程學院, 黑龍江 哈爾濱 150001;2. 哈爾濱工程大學 先進船舶通信與信息技術工業和信息化部重點實驗室, 黑龍江 哈爾濱 150001;3. 上海無線電設備研究所, 上海 200000)

受硬件限制,單一子帶系統觀測的頻帶范圍受到限制,回波所含目標信息有限,由這些信息反演所得到的圖像分辨率也相應受到制約。為了提高距離分辨率需要提高信號帶寬,而受制于Nyquist采樣定理這將導致發射、接收系統更加復雜,給系統硬件實現增加了很大的難度。隨著雷達技術和信息處理技術的發展,為了克服單一子帶的局限,多子帶融合技術的綜合使用逐漸成為一種趨勢[1]。

多子帶融合的本質是外推預測高低子帶之間的空余頻段[2]。傳統的多頻段融合方法可以分為兩類:

第一類是非參數方法,不需要目標的先驗信息。文獻[3]提出了放大間隙數據幅度和相位估計(gapped-data amplitude and phase estimation, GAPES)方法。該方法采用最小二乘法迭代估計未知頻譜。仿真和實測數據證實了該方法的有效性,但不適當的初始化可能會使該方法陷入局部最優。文獻[4]將不同雷達的相位偏差建模為線性相位和恒定相位。該方法采用全相位快速傅里葉變換(all-phase fast Fourier transform, apFFT)對脈沖壓縮后的圖像進行相關處理,估計恒定相位和線性相位,但是,apFFT脈沖壓縮方式失去了信號初相信息,只能顯示小角度范圍內的相位信息,在面對大角度相位差距時,會出現跨距離窗現象,造成估計誤差。文獻[5]提出了一種以稀疏表示為基礎的融合算法,通過相干補償與高分辨率成像相結合的方法來補償非相干相位,獲得高分辨率的逆合成孔徑雷達融合圖像?！?br>