基于分数阶傅里叶变换和图像加权熵的chirp scaling算法

作     者：尚敏 徐向辉 SHANG Min;XU Xianghui

作者机构：中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学电气与电子通信工程学院北京100049 

出 版 物：《中国科学院大学学报（中英文）》 (Journal of University of Chinese Academy of Sciences)

年 卷 期：2024年第41卷第5期

页      面：644-653页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFB0503001)资助 

主　　题：分数阶傅里叶变换 chirp scaling成像算法 加权最小熵 斜视SAR 匹配滤波 

摘      要：针对传统的基于傅里叶变换和匹配滤波实现的chirp scaling(CS)成像算法中多普勒参数随斜距变化以及成像分辨率低的问题,提出利用分数阶傅里叶变换(FRFT)对CS成像算法进行优化。首先建立斜视合成孔径雷达(SAR)回波信号模型,理论推导利用FRFT代替匹配滤波进行信号压缩。针对方位向最优旋转角的搜索问题,对得到的图像基于加权最小熵建立代价函数,利用动量法的梯度下降优化算法进行迭代计算,最终得到分辨率更高的SAR图像。为验证算法的有效性,分别在点目标仿真数据和实测SAR数据集上进行实验。结果表明,与传统CS成像算法相比,该算法的成像结果成像主瓣宽度更窄、旁瓣更低、成像更加清晰。