本發(fā)明涉及信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

SAR欺騙干擾機根據(jù)預先設(shè)計好的虛假場景對截獲的SAR信號進行延時與相位調(diào)制，比傳統(tǒng)的壓制干擾所需的功率更低，且危害更大。SAR即英語“Synthetic Aperture Radar”的縮寫，意為合成孔徑雷達。干擾機在真實場景中產(chǎn)生逼真的虛假目標，從而擾亂SAR的信息獲取與決策。因此針對SAR欺騙干擾的研究引起了學者們的廣泛關(guān)注，也相應(yīng)地取得了較顯著的成果，使得SAR欺騙干擾機能夠在多種復雜的工作模式下更加逼真、更加高效地產(chǎn)生更多的虛假目標，從而增加了欺騙干擾的威脅性。因此，為了提升SAR系統(tǒng)的目標辨識能力，需要研究相應(yīng)的虛假目標抑制方法對真實場景進行重構(gòu)。

Zhao Shanshan等在文獻“Discrimination of Deception Targets in Multistatic Radar Based on Clustering Analysis”(IEEE Sensors Journal,Vol.16,No.8,Apr.2016:2500-2508)中基于多基雷達的系統(tǒng)架構(gòu)，在幅度比例特征空間內(nèi)利用分層歸類分析的方法，對欺騙干擾目標與真實目標的散布特性進行分析，并通過最優(yōu)化分類數(shù)與設(shè)計不同類別最小代價的方法來實現(xiàn)虛假目標與真實目標的分類。該方法雖然能夠在一個脈沖重復間隔內(nèi)完成，但需要多基雷達系統(tǒng)作為支撐，系統(tǒng)復雜度與成本較高。

Xiong Wei等在文獻“Trilinear decomposition-based spatial-polarisational filter method for deception jamming suppression of radar”(IET Radar,Sonar&Navigation,Vol.10,No.4,Mar.2016:765-773)利用三線性分解模型獲得目標和干擾機的成對二維到達方向與極化參數(shù)的聯(lián)合估計，并基于此構(gòu)造空間極化斜投影濾波器將混合數(shù)據(jù)投影到目標的各次線性空間以抑制干擾。該方法雖然能夠有效抑制欺騙干擾，但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。因此現(xiàn)有技術(shù)中的SAR在重建過程中，由于欺騙干擾結(jié)果抑制效果差，從而導致真實目標成像結(jié)果差，真實場景重構(gòu)效果差，從而影響雷達的信息獲取與決策，對后期信息獲取帶來不便。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的SAR在重建過程中，由于欺騙干擾結(jié)果抑制效果差，從而導致真實目標成像結(jié)果差，真實場景重構(gòu)效果差，從而影響雷達的信息獲取與決策，對后期信息獲取帶來不便的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法，其中，方法包括步驟：

A、獲取真實SAR場景回波與欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，對混合數(shù)據(jù)進行校正處理后生成成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成去調(diào)頻的參考信號；

B、數(shù)據(jù)矩陣中的一個距離單元與參考信號逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號，對去調(diào)頻的信號進行成像處理，生成方位一維像，根據(jù)方位一維像的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合；

C、根據(jù)預先設(shè)置的動態(tài)孔徑窗對去調(diào)頻的信號進行提取，并進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果；提取動態(tài)孔徑成像結(jié)果及目標點位置集合對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度，生成動態(tài)觀測矩陣；

D、分別計算真實目標點與虛假目標點的幅度損失系數(shù)，構(gòu)造觀測表征矩陣，根據(jù)表征矩陣與動態(tài)觀測矩陣進行最小化問題求解后，得到分離的真實目標點向量對應(yīng)的真實方位一維像和虛假目標點向量對應(yīng)的虛假方位一維像；

E、根據(jù)目標點位置集合將向量中的元素分別對真實方位一維像和虛假方位一維像中對應(yīng)的點進行賦值；

F、對數(shù)據(jù)矩陣不同距離單元內(nèi)的方位一維像重復上述步驟B、步驟C、步驟D、步驟E，分別得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像和虛假目標二維圖像。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法，其中，所述步驟A具體包括步驟：

A1、獲取真實SAR場景回波與SAR欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，進行去載波、距離壓縮、距離徙動校正處理后，生成K×L維成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，記為s(t_r,t_a)，數(shù)據(jù)矩陣中列方向表示距離維，行方向表示方位維，；t_r為距離向快時間，t_a為方位向慢時間；

A2、根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成方位維去調(diào)頻處理的參考信號，記為s₀(t_a)；具體為：

其中f_dc為多普勒中心，γ為多普勒調(diào)頻率。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法，其中，所述步驟B具體為步驟：

B1、獲取數(shù)據(jù)矩陣s(t_r,t_a)中第k個距離單元的數(shù)據(jù)s_k(t_a)，與參考信號s₀(t_a)逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號s_Dk(t_a)；

其中a_a(·)指雷達信號的方位向包絡(luò)，由雷達的天線方向圖決定，σ表示目標點的散射系數(shù)，τ表示目標點的方位向延時，R_k表示第k個距離單元到雷達的距離，λ為雷達信號的波長；

B2、對s_Dk(t_a)進行傅里葉變換，生成包含真實目標點與虛假目標點的方位一維像I_k(f_a)；

I_k(f_a)＝F(s_Dk(t_a))

其中F(·)表示傅里葉變換；

B3、獲取I_k(f_a)的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合D_f。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法，其中，所述步驟C具體包括步驟：

C1、獲取中心為η_p，寬度為T的動態(tài)孔徑窗w_p(t_a)

C2、根據(jù)w_p(t_a)對s_Dk(t_a)進行提取，提取后進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)

I_kp(f_a)＝F(w_p(t_a)s_Dk(t_a))；

C3、對動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)中與目標點位置集合D_f對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度進行提取，存儲為動態(tài)觀測數(shù)據(jù)矩陣U的第p行；

C4、重復步驟C1、C2、C3，直至得到完整的動態(tài)觀測矩陣U。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法，其中，所述步驟D具體包括步驟：

D1、分別計算真實目標點的幅度損失系數(shù)α(η_p,τ_f)與虛假目標點的幅度損失系數(shù)β(η_p)

D2、根據(jù)動態(tài)孔徑窗的中心η_p以及目標點位置集合D_f對應(yīng)的τ_f，分別計算α(η_p,τ_f)與β(η_p)后構(gòu)造觀測表征矩陣A與B；

D3、求解最小化問題得到分離的真實目標點向量p對應(yīng)的真實方位一維像與虛假目標點向量q對應(yīng)的虛假方位一維像；

其中p、q分別表示待求解的真實目標點向量與虛假目標點向量，P＝diag(p)，Q＝diag(q)。

一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)包括：

參考信號生成模塊，用于獲取真實SAR場景回波與欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，對混合數(shù)據(jù)進行校正處理后生成成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成去調(diào)頻的參考信號；

目標點位置集合生成模塊，用于數(shù)據(jù)矩陣與參考信號逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號，對去調(diào)頻的信號進行成像處理，生成方位一維像，根據(jù)方位一維像的局部峰值位置，生成包含目標點位置的目標點位置集合；

動態(tài)觀測矩陣生成模塊，用于根據(jù)預先設(shè)置的動態(tài)孔徑窗對去調(diào)頻的信號進行提取，并進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果；提取動態(tài)孔徑成像結(jié)果及目標點位置集合對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度，生成動態(tài)觀測矩陣；

虛假目標點分離模塊，用于分別計算真實目標點與虛假目標點的幅度損失系數(shù)，構(gòu)造觀測表征矩陣，根據(jù)表征矩陣與動態(tài)觀測矩陣進行最小化問題求解后，得到分離的真實目標點向量對應(yīng)的真實方位一維像和虛假目標點向量對應(yīng)的虛假方位一維像；

賦值模塊，用于根據(jù)目標點位置集合將向量中的元素分別對真實方位一維像和虛假方位一維像中對應(yīng)的點進行賦值；

圖像重構(gòu)模塊，用于對數(shù)據(jù)矩陣不同距離單元內(nèi)的方位一維像進行處理后，得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像和虛假目標二維圖像。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述參考信號生成模塊具體包括：

數(shù)據(jù)校正單元，用于獲取真實SAR場景回波與SAR欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，進行去載波、距離壓縮、距離徙動校正處理后，生成K×L維成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，記為s(t_r,t_a)，數(shù)據(jù)矩陣中列方向表示距離維，行方向表示方位維，；t_r為距離向快時間，t_a為方位向慢時間；

參考信號生成單元，用于根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成方位維去調(diào)頻處理的參考信號，記為s₀(t_a)；具體為：

其中f_dc為多普勒中心，γ為多普勒調(diào)頻率。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述目標點位置集合生成模塊具體包括：

去調(diào)頻信號生成單元，用于獲取數(shù)據(jù)矩陣s(t_r,t_a)中第k個距離單元的數(shù)據(jù)s_k(t_a)，與參考信號s₀(t_a)逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號s_Dk(t_a)；

其中a_a(·)指雷達信號的方位向包絡(luò)，由雷達的天線方向圖決定，σ表示目標點的散射系數(shù)，τ表示目標點的方位向延時，R_k表示第k個距離單元到雷達的距離，λ為雷達信號的波長；

方位一位像生成單元，用于對s_Dk(t_a)進行傅里葉變換，生成包含真實目標點與虛假目標點的方位一維像I_k(f_a)；

I_k(f_a)＝F(s_Dk(t_a))

其中F(·)表示傅里葉變換；

目標點位置集合生成單元，用于獲取I_k(f_a)的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合D_f。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述動態(tài)觀測矩陣生成模塊具體包括：

動態(tài)孔徑窗獲取單元，用于獲取中心為η_p，寬度為T的動態(tài)孔徑窗w_p(t_a)

動態(tài)孔徑成像結(jié)果生成單元，用于根據(jù)w_p(t_a)對s_Dk(t_a)進行提取，提取后進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)

I_kp(f_a)＝F(w_p(t_a)s_Dk(t_a))；

動態(tài)觀測矩陣生成單元，用于對動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)中與目標點位置集合D_f對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度進行提取，存儲為動態(tài)觀測數(shù)據(jù)矩陣U的第p行，根據(jù)各行的數(shù)據(jù)得到完整的動態(tài)觀測矩陣U。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述圖像重構(gòu)模塊具體包括：

損失系數(shù)計算單元，用于分別計算真實目標點的幅度損失系數(shù)α(η_p,τ_f)與虛假目標點的幅度損失系數(shù)β(η_p)

表征矩陣構(gòu)造單元，用于根據(jù)動態(tài)孔徑窗的中心η_p以及目標點位置集合D_f對應(yīng)的τ_f，分別計算α(η_p,τ_f)與β(η_p)后構(gòu)造觀測表征矩陣A與B；

最小化問題求解單元，用于求解最小化問題得到分離的真實目標點向量p對應(yīng)的真實方位一維像與虛假目標點向量q對應(yīng)的虛假方位一維像；

其中p、q分別表示待求解的真實目標點向量與虛假目標點向量，P＝diag(p)，Q＝diag(q)。

本發(fā)明提供了一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法及系統(tǒng)，本發(fā)明可在不提高現(xiàn)有單通道雷達系統(tǒng)復雜度的前提下，根據(jù)不同方位位置處的真實目標點與虛假目標點的幅度損失變化特征，構(gòu)建欺騙干擾分離問題的目標函數(shù)并進行優(yōu)化求解，降低了系統(tǒng)升級的高昂開銷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法的較佳實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明的一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法的具體應(yīng)用實施例的存在欺騙干擾的真實目標成像結(jié)果示意圖。

圖3為本發(fā)明的一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法的具體應(yīng)用實施例的欺騙干擾分離后的的真實目標成像結(jié)果示意圖。

圖4為本發(fā)明的一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法的具體應(yīng)用實施例的存在欺騙干擾的虛假目標成像結(jié)果示意圖。

圖5為本發(fā)明的一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)的較佳實施例的功能原理框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明還提供了一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)的較佳實施例的流程圖，如圖1所示，方法包括：

步驟S100、獲取真實SAR場景回波與欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，對混合數(shù)據(jù)進行校正處理后生成成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成去調(diào)頻的參考信號。

具體實施時，步驟S100具體包括：

步驟S101、獲取真實SAR場景回波與SAR欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，進行去載波、距離壓縮、距離徙動校正處理后，生成K×L維成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，記為s(t_r,t_a)，數(shù)據(jù)矩陣中列方向表示距離維，行方向表示方位維，；t_r為距離向快時間，t_a為方位向慢時間；

步驟S102、根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成方位維去調(diào)頻處理的參考信號，記為s₀(t_a)；具體為：

其中f_dc為多普勒中心，γ為多普勒調(diào)頻率。

具體實施時，t_r為距離向快時間，即成像雷達對地面場景發(fā)射信號后，對場景反射回的信號進行數(shù)字采樣，假設(shè)采樣率為F_s，采樣點數(shù)為N_r，則快時間可以表示為[-N_r/2:N_r/2-1]/F_s，其中[-N_r/2:N_r/2-1]表示由-N_r/2遞增至N_r/2-1的向量，遞增間隔為1；

t_a為方位向慢時間，即成像雷達重復多次對地面場景發(fā)射信號并接受，重復的頻率稱為脈沖重復頻率(PRF，pulse repetition frequency)，重復次數(shù)為N_a，則慢時間表示為[-N_a/2:N_a/2-1]/PRF。

成像雷達發(fā)射的寬帶雷達信號為：

其中Tp指雷達發(fā)射信號的脈沖寬度，fc指信號的載頻，K指發(fā)射信號的調(diào)頻率；

去載波處理是指將信號s(t_r)與射頻信號exp(-j2πf_ct_r)逐點相乘

距離壓縮是指對成像雷達發(fā)射的寬帶成像信號進行匹配濾波或去調(diào)頻，去調(diào)頻也可理解為解線頻調(diào)，英文為Dechirp處理，下文中用Dechirp代替去調(diào)頻。具體操作如下：

匹配濾波是指將信號s₁(t_r)與參考信號進行如下操作

s₂(t_r)＝F-¹(F(s₁(t_r))F(s_ref1(t_r)))

其中F(·)表示傅里葉變換，F(xiàn)-¹(·)表示逆傅里葉變換，即將s₁(t_r)與s_ref1(t_r)分別進行傅里葉變換之后逐點相乘，再將相乘的結(jié)果進行逆傅里葉變換。

Dechirp是指將信號s₁(t_r)與參考信號進行如下操作

s₃(t_r)＝F(s₁(t_r)s_ref2(t_r))

即將s₁(t_r)與s_ref2(t_r)逐點相乘后進行傅里葉變換。

距離徙動校正是指根據(jù)雷達到觀測場景的距離變化規(guī)律對距離壓縮后的信號進行校正，具體校正方法是現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。

步驟S200、數(shù)據(jù)矩陣中的一個距離單元與參考信號逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號，對去調(diào)頻的信號進行成像處理，生成方位一維像，根據(jù)方位一維像的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合。

具體實施時，其中對去調(diào)頻的信號進行成像處理可以是傅里葉變換或是利用CS或CLEAN技術(shù)進行成像處理。其中CS是指壓縮感知(compressive sensing)成像，具體地，在SAR相關(guān)領(lǐng)域中CS成像技術(shù)和CLEAN技術(shù)也是現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。

進一步的實施例中，步驟S200具體包括：

步驟S201、獲取數(shù)據(jù)矩陣s(t_r,t_a)中第k個距離單元的s_k(t_a)，與參考信號s₀(t_a)逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號s_Dk(t_a)；假設(shè)該行內(nèi)包含M個真實目標點和N個虛假目標點：

其中a_a(·)指雷達信號的方位向包絡(luò)，由雷達的天線方向圖決定，σ表示目標點的散射系數(shù)，τ表示目標點的方位向延時，R_k表示第k個距離單元到雷達的距離，λ為雷達信號的波長；

步驟S202、對s_Dk(t_a)進行傅里葉變換，生成包含真實目標點與虛假目標點的方位一維像I_k(f_a)；

I_k(f_a)＝F(s_Dk(t_a))

其中F(·)表示傅里葉變換。

步驟S203、獲取I_k(f_a)的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合D_f。

步驟S300、根據(jù)預先設(shè)置的動態(tài)孔徑窗對去調(diào)頻的信號進行提取，并進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果；提取動態(tài)孔徑成像結(jié)果及目標點位置集合對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度，生成動態(tài)觀測矩陣。

具體地，D_f是一個集合，里邊的元素表示目標點的位置，在I_k(f_a)中尋找局部峰值，將局部峰值的位置編號(或?qū)?yīng)的延時τ_f)存儲成集合D_f局部峰值是目標點，但這個局部峰值有可能是真實目標點和虛假目標點疊加形成的結(jié)果，所以后邊對它進行分離。

具體實施時，步驟S300具體包括：

步驟S301、獲取中心為η_p，寬度為T的動態(tài)孔徑窗w_p(t_a)

步驟S302、根據(jù)w_p(t_a)對s_Dk(t_a)進行提取，提取后進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)

I_kp(f_a)＝F(w_p(t_a)s_Dk(t_a))；

步驟S303、對動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)中與目標點位置集合D_f對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度進行提取，存儲為動態(tài)觀測數(shù)據(jù)矩陣U的第p行；

步驟S304、重復步驟步驟S301、步驟S302、步驟S303，直至得到完整的動態(tài)觀測矩陣U。

步驟S400、分別計算真實目標點與虛假目標點的幅度損失系數(shù)，構(gòu)造觀測表征矩陣，根據(jù)表征矩陣與動態(tài)觀測矩陣進行最小化問題求解后，得到分離的真實目標點向量對應(yīng)的真實方位一維像和虛假目標點向量對應(yīng)的虛假方位一維像。

具體實施時，步驟S400具體包括：

步驟S401、分別計算真實目標點的幅度損失系數(shù)α(η_p,τ_f)與虛假目標點的幅度損失系數(shù)β(η_p)

步驟S402、根據(jù)動態(tài)孔徑窗的中心η_p以及目標點位置集合D_f對應(yīng)的τ_f，分別計算α(η_p,τ_f)與β(η_p)后構(gòu)造觀測表征矩陣A與B；

假設(shè)集合D_f的長度為N，選擇的動態(tài)孔徑中心η_p的個數(shù)為M(即有M個不同的η_p的值)，利用M個不同的η_p的值根據(jù)α(η_p,τ_f)、β(η_p)可以分別計算得到2個M×1的列向量a和b。然后在不同的τ_f的值下重復這個步驟，可分別得到N個列向量，把這些列向量依次排列得到矩陣A與B。所以矩陣A與B是M×N的矩陣。

步驟S403、求解最小化問題得到分離的真實目標點向量p對應(yīng)的真實方位一維像與虛假目標點向量q對應(yīng)的虛假方位一維像；

其中p、q分別表示待求解的真實目標點向量與虛假目標點向量，P＝diag(p)，Q＝diag(q)。

具體地，根據(jù)MATLAB中的CVX工具包對最小化問題進行求解，得到分離的真實目標點向量p對應(yīng)的真實方位一維像與虛假目標點向量q對應(yīng)的虛假方位一維像。

步驟S500、根據(jù)目標點位置集合將向量中的元素分別對真實方位一維像和虛假方位一維像中對應(yīng)的點進行賦值。

具體實施時，根據(jù)目標點位置集合D_f將各向量中的元素分別對真實方位一維像和虛假方位一維像中對應(yīng)的點進行賦值，其中真實方位一維像和虛假方位一維像也可簡稱重構(gòu)一維像。重構(gòu)的一維像是指分離后的真實目標點向量和虛假目標點向量，可以在最開始先定義成全零的向量，待估計出目標點的值之后對對應(yīng)的元素賦值。

步驟S600、對數(shù)據(jù)矩陣不同距離單元內(nèi)的方位一維像重復上述步驟S200、步驟S300、步驟S400、步驟S500，分別得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像和虛假目標二維圖像。

具體實施時，對數(shù)據(jù)矩陣不同距離單元內(nèi)的方位一維像重復上述步驟S200、步驟S300、步驟S400、步驟S500，直至對數(shù)據(jù)矩陣中所有的距離單元分別完成重構(gòu)，得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像與虛假目標二維圖像。

本發(fā)明還通過一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法的具體應(yīng)用實施例，具體地為仿真實驗，仿真時采用MATLAB軟件進行仿真。

仿真數(shù)據(jù)的參數(shù)如下：仿真目標有5×5的散射點陣構(gòu)成，其中真實目標排列成Z形，虛假目標排列成S形。圖2所示為存在欺騙干擾的真實目標成像結(jié)果，圖3所示為欺騙干擾分離后的真實目標成像結(jié)果，圖4所示為欺騙干擾分離后的虛假目標成像結(jié)果。

由以上方法實施例可知，本發(fā)明動態(tài)孔徑觀測對存在欺騙干擾的SAR數(shù)據(jù)進行分析，能夠在不提高現(xiàn)有單通道雷達系統(tǒng)復雜度的前提下，根據(jù)不同方位位置處的真實目標點與虛假目標點的幅度損失變化特征，構(gòu)建欺騙干擾分離問題的目標函數(shù)并進行優(yōu)化求解，從而實現(xiàn)了單通道SAR成像中的欺騙干擾分離，提高了傳統(tǒng)單通道寬帶成像雷達對抗欺騙干擾的能力。與基于多通道成像雷達的欺騙干擾抑制方法不同，本發(fā)明提出的方法避免了單通道向多通道系統(tǒng)升級的高昂開銷，是一種更加經(jīng)濟有效的抗欺騙干擾方法。

本發(fā)明中還提供了一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)的較佳實施例功能原理框圖，如圖5所示，系統(tǒng)包括：

參考信號生成模塊100，用于獲取真實SAR場景回波與欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，對混合數(shù)據(jù)進行校正處理后生成成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成去調(diào)頻的參考信號；具體如方法實施例所述。

目標點位置集合生成模塊200，用于數(shù)據(jù)矩陣與參考信號逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號，對去調(diào)頻的信號進行成像處理，生成方位一維像，根據(jù)方位一維像的局部峰值位置，生成包含目標點位置的目標點位置集合；具體如方法實施例所述。

動態(tài)觀測矩陣生成模塊300，用于根據(jù)預先設(shè)置的動態(tài)孔徑窗對去調(diào)頻的信號進行提取，并進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果；提取動態(tài)孔徑成像結(jié)果及目標點位置集合對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度，生成動態(tài)觀測矩陣；具體如方法實施例所述。

虛假目標點分離模塊400，用于分別計算真實目標點與虛假目標點的幅度損失系數(shù)，構(gòu)造觀測表征矩陣，根據(jù)表征矩陣與動態(tài)觀測矩陣進行最小化問題求解后，得到分離的真實目標點向量對應(yīng)的真實方位一維像和虛假目標點向量對應(yīng)的虛假方位一維像；具體如方法實施例所述。

賦值模塊500，用于根據(jù)目標點位置集合將向量中的元素分別對真實方位一維像和虛假方位一維像中對應(yīng)的點進行賦值；具體如方法實施例所述。

圖像重構(gòu)模塊600，用于對數(shù)據(jù)矩陣不同距離單元內(nèi)的方位一維像進行處理后，得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像和虛假目標二維圖像；具體如方法實施例所述。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述參考信號生成模塊具體包括：

數(shù)據(jù)校正單元，用于獲取真實SAR場景回波與SAR欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，進行去載波、距離壓縮、距離徙動校正處理后，生成K×L維成像場景的數(shù)據(jù)矩陣，記為s(t_r,t_a)，數(shù)據(jù)矩陣中列方向表示距離維，行方向表示方位維，；t_r為距離向快時間，t_a為方位向慢時間；具體如方法實施例所述。

參考信號生成單元，用于根據(jù)SAR系統(tǒng)參數(shù)生成方位維去調(diào)頻處理的參考信號，記為s₀(t_a)；具體為：

其中f_dc為多普勒中心，γ為多普勒調(diào)頻率；具體如方法實施例所述。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述目標點位置集合生成模塊具體包括：

去調(diào)頻信號生成單元，用于獲取數(shù)據(jù)矩陣s(t_r,t_a)中第k個距離單元的數(shù)據(jù)s_k(t_a)，與參考信號s₀(t_a)逐點相乘后生成去調(diào)頻的信號s_Dk(t_a)；

其中a_a(·)指雷達信號的方位向包絡(luò)，由雷達的天線方向圖決定，σ表示目標點的散射系數(shù)，τ表示目標點的方位向延時，R_k表示第k個距離單元到雷達的距離，λ為雷達信號的波長；具體如方法實施例所述。

方位一位像生成單元，用于對s_Dk(t_a)進行傅里葉變換，生成包含真實目標點與虛假目標點的方位一維像I_k(f_a)；

I_k(f_a)＝F(s_Dk(t_a))

其中F(·)表示傅里葉變換；具體如方法實施例所述。

目標點位置集合生成單元，用于獲取I_k(f_a)的局部峰值位置，生成待估計的目標點位置集合D_f；具體如方法實施例所述。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述動態(tài)觀測矩陣生成模塊具體包括：

動態(tài)孔徑窗獲取單元，用于獲取中心為η_p，寬度為T的動態(tài)孔徑窗w_p(t_a)

具體如方法實施例所述。

動態(tài)孔徑成像結(jié)果生成單元，用于根據(jù)w_p(t_a)對s_Dk(t_a)進行提取，提取后進行去調(diào)頻成像處理，生成動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)

I_kp(f_a)＝F(w_p(t_a)s_Dk(t_a))；

具體如方法實施例所述。

動態(tài)觀測矩陣生成單元，用于對動態(tài)孔徑成像結(jié)果I_kp(f_a)中與目標點位置集合D_f對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度進行提取，存儲為動態(tài)觀測數(shù)據(jù)矩陣U的第p行，根據(jù)各行的數(shù)據(jù)得到完整的動態(tài)觀測矩陣U；具體如方法實施例所述。

所述的基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制系統(tǒng)，其中，所述圖像重構(gòu)模塊具體包括：

損失系數(shù)計算單元，用于分別計算真實目標點的幅度損失系數(shù)α(η_p,τ_f)與虛假目標點的幅度損失系數(shù)β(η_p)

具體如方法實施例所述。

表征矩陣構(gòu)造單元，用于根據(jù)動態(tài)孔徑窗的中心η_p以及目標點位置集合D_f對應(yīng)的τ_f，分別計算α(η_p,τ_f)與β(η_p)后構(gòu)造觀測表征矩陣A與B；具體如方法實施例所述。

最小化問題求解單元，用于求解最小化問題得到分離的真實目標點向量p對應(yīng)的真實方位一維像與虛假目標點向量q對應(yīng)的虛假方位一維像；

其中p、q分別表示待求解的真實目標點向量與虛假目標點向量，P＝diag(p)，Q＝diag(q)；具體如方法實施例所述。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種基于動態(tài)孔徑的SAR虛假目標干擾抑制方法及系統(tǒng)，方法包括：根據(jù)真實SAR場景回波與欺騙干擾的混合數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)矩陣及參考信號；數(shù)據(jù)矩陣與參考信號逐點相乘后進行成像處理，生成方位一維像，根據(jù)方位一維像生成待估計的目標點位置集合；根據(jù)預設(shè)的動態(tài)孔徑窗及目標點位置集合對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)幅度進行提取，生成動態(tài)觀測矩陣；構(gòu)造觀測表征矩陣，利用觀測表征矩陣和動態(tài)觀測矩陣進行最小化求解，得到分離的真實目標點向量對應(yīng)的真實方位一維像和虛假目標點向量對應(yīng)的虛假方位一維像；分別對不同距離單元內(nèi)的真實方位一維像和虛假方位一維像重復上述過程，得到重構(gòu)后的真實目標二維圖像與虛假目標二維圖像。本發(fā)明可在不提高現(xiàn)有單通道雷達系統(tǒng)復雜度的前提下，根據(jù)不同方位位置處的真實目標點與虛假目標點的幅度損失變化特征，構(gòu)建欺騙干擾分離問題的目標函數(shù)并進行優(yōu)化求解，降低了系統(tǒng)升級的高昂開銷。

應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。