针对静止和移动目标的稀疏SAR分离迭代成像技术

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：Sparse SAR Separated Iterative Imaging for Stationary and Moving Targets

　　

摘要：

在合成孔径雷达（SAR）成像中，移动目标通常会与静止场景一起出现在监控区域内。由于移动目标的速度未知，使用传统成像方法会对它们的图像产生模糊效果。大多数地面移动目标成像（GMTIm）方法在分析移动目标信号时忽略了静止目标。因此，研究能够在同一监控区域内同时聚焦静止和移动目标的有效成像方法是非常有价值的。本文提出了一种用于实际数据处理的静止和移动目标分离迭代成像模型及方法。首先，基于近似观测构建了二维（2-D）静止和移动目标分离成像模型。然后提出了一种新颖的稀疏迭代加权算法（SIRA）来解决该模型，实现静止和移动目标的同时聚焦。在此基础上，我们改进了对静止目标的约束条件以提高其恢复精度，并使用交替方向乘子法（ADMM）来解决这一新的优化问题。最后，引入了一种基于归一化相对速度估计（NRSE）的移动目标成像方法。与传统基于匹配滤波（MF）和稀疏驱动的成像方法相比，所提出的方法能够分别实现移动目标和静止目标的分离重建，同时提高了成像质量。基于模拟和真实的Fucheng-1 SAR数据集的实验验证了这些方法的有效性。