CN116106841A - 一种机载双基地mimo雷达高分宽幅成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，包括：得到最优脉冲编码系数；对发射信号进行编码得到编码信号；对接收的发射阵元的混叠信号进行匹配滤波得到回波信号；对接收到的信号进行矢量化得到矢量化混叠信号；对混叠信号进行脉冲编码补偿得到补偿后的回波信号；求解回波数据矩阵对应的普通权得到最优权；利用最优权对回波数据矩阵进行模糊回波抑制得到模糊抑制回波信号；去除第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的多普勒中心的模糊，得到补偿后信号，对补偿后信号进行方位向聚焦得到最终的无模糊图像。本发明可有效实现双基体制下距离模糊抑制，减弱模糊回波影响，消除多普勒中心模糊，提升成像质量。

Description

一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法。

背景技术

由于全天候观测成像的特点，合成孔径雷达在军事上得到了广泛应用。然而，由于电磁环境复杂，现有单基地雷达极易受到对方的侦察与干扰。不同于传统单基地雷达，双基地雷达发射机发射信号，接收站被动接收回波，二者分置，具有较强的反侦察与抗干扰能力。然而，现有关于机载双基地成像雷达多采用低系统自由度的单发单收(SISO)或单发多收(SIMO)体制，同时建模过程中忽略了距离模糊对成像及动目标检测的影响，以至于以上方法多适用于小成像场景。然而实际中，距离模糊回波是难以避免且不可忽略的。模糊回波与期望回波混叠，将淹没微弱目标回波，导致成像质量下降。理论上采用低PRF(PulseRepetition Frequency，脉冲重复频率)可保证大场景无模糊成像，但引入的多普勒模糊将不利于成像操作。因此，在双基体制中，抑制距离模糊或对距离模糊回波进行分离，对精细化高质量宽幅成像有重要意义。

现有波形分集技术方案中，FDA(Frequency Diversity Array，频率分集阵)雷达系统在各个发射单元之间引入了一个微小的频率差，回波存在距离、角度的耦合，使得其具有空时距三维自由度，因此将FDA雷达应用于成像模式，可有效抑制距离模糊杂波，实现高分宽幅成像；阵元脉冲编码方法通过在脉冲间引入特定相位差异，使不同区域信号具有不同空域频率，进而采用空域滤波方法，实现模糊杂波分离。

但是，FDA雷达采用阵元间引入频率差的方式以获取距离维自由度，频域实现方法在工程上复杂度高，并且在成像处理中采用较多近似条件，成像精度有一定损失；另外，现有阵元脉冲编码形式考虑为单基正侧视机载模型，其编码设计以及特性分析均只适用于单基正侧视体制，存在较大局限性；并且，现有两种技术均应用于单基雷达背景，双基雷达存在回波非均匀及空域扩展严重以及回波多普勒中心混叠的问题，故采用以上方法将难以实现模糊回波抑制，造成成像质量降低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，所述成像方法包括：

步骤1、根据期望成像区域以及收发双站构型信息构造的编码优化约束函数使脉冲编码系数最小化，得到最优脉冲编码系数，其中，所述脉冲编码系数用于对发射信号进行编码，收发双站包括雷达发射站和雷达接收站，所述雷达发射站包括M个发射阵元，所述雷达接收站包括N个接收阵元；

步骤2、利用所述最优脉冲编码系数对第m个发射阵元发射的发射信号进行编码，得到第m个编码信号，1≤m≤M；

步骤3、对第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号进行正交匹配滤波处理，得到第n个接收阵元接收的回波信号，其中，所述M个发射阵元的混叠信号为M个编码信号经空域混叠后得到的信号，1≤n≤N；

步骤4、对所有的所述回波信号进行矢量化，以基于矢量化后的回波信号得到第k个脉冲接收到的混叠信号；

步骤5、利用补偿矢量对所述混叠信号进行脉冲编码补偿，得到补偿后的回波信号；

步骤6、将所述补偿后的回波信号进行重排，以得到各个接收阵元的回波数据矩阵，并利用线性约束最小方差准则求解所述回波数据矩阵对应的普通权，得到最优权，其中，所述普通权用于滤除模糊区域的回波信号；

步骤7、利用所述最优权对第n个接收阵元的所述回波数据矩阵进行模糊回波抑制，得到第n个接收阵元的模糊抑制回波信号；

步骤8、利用多普勒中心补偿函数去除第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的多普勒中心的模糊，得到补偿后信号，并对所述补偿后信号进行方位向聚焦处理得到最终的无模糊图像，其中，所述多普勒中心补偿函数为基于距离频域、信号载频和当前成像区域的中心斜距得到的函数。

在本发明的一个实施例中，所述编码优化约束函数的表达式为：min M₀

s.t.N_r≤M

其中，min(·)为最小化，M₀为脉冲编码系数，N_r为最大模糊数，θ_Tp0为第p个期望成像区域的斜视角，θ_Tq0为第q个期望成像区域的斜视角，θ_Tpa1为第p期望成像区域的发射波束主瓣宽度覆盖的二分之一，θ_Tqa2为第q区域的波束主瓣覆盖宽度的二分之一，λ为发射信号的波长，d_T为相邻两个发射阵元之间的距离。

在本发明的一个实施例中，所述第m个发射阵元发射的发射信号通过编码函数进行编码，所述编码函数的表达式为：

其中，c_m(t_k)为第m个编码信号，M_0best为最优脉冲编码系数，k为方位脉冲索引。

在本发明的一个实施例中，所述第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号的表达式为：

其中，A为目标散射系数，

为正交信号包络，w_r(·)为距离向包络，t_r为距离快时间，τ_mn为信号双程时延，

R_Tm为第m个发射阵元与散射目标的斜距，R_Rn为第n个接收阵元与散射目标的斜距，w_a(·)为方位向窗函数，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，d_Tm为第m个发射阵元到第1个发射阵元的距离，d_Rn为第n个接收阵元到第1个接收阵元的距离，v_R为接收机沿x轴的速度分量，λ为发射信号的波长，j为虚数符号，c_m(t_k)为第m个编码信号。

在本发明的一个实施例中，所述第n个接收阵元接收的回波信号的表达式为：

其中，φ_ref为参数集合，参数集合包括目标散射系数、信号距离向包络、信号方位向窗函数，θ′_T为发射端瞬时斜视角，θ′_R为接收端瞬时斜视角。

在本发明的一个实施例中，所述矢量化后的回波信号的表达式为：

其中，Y(t_k；θ′_T,θ′_R)为矢量化后的回波信号，a(θ′_T,t_k)为信号发射导向矢量，b(θ′_R)为信号接收导向矢量，θ′_R为接收端瞬时斜视角，

为克罗内克积，ζ_ref为收发参考阵元接收信号，A为目标散射系数，w_r(·)为距离向包络，t_r为距离快时间，τ_ref为地面散射目标波束中心时刻的双程斜距，w_a(·)为方位向窗函数，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，v_R为接收机沿x轴的速度，R_T1为第一个发射阵元到地面散射目标的斜距，R_R1为第一个接收阵元到地面散射目标的斜距，λ为发射信号的波长；

所述第k个脉冲接收到的来自于各成像区域的混叠信号的表达式为：

其中，Θ_k为第k个脉冲波束覆盖范围内的所有目标集合，Θ_k∈{i|θ′_pR,il∈θ_{R_beamform}}，θ_{R_beamform}为接收端波束覆盖，L为距离门个数，θ′_pT,il为第p个期望成像区域在第l个距离门的第i个目标与参考发射阵元的瞬时方位角，θ′_pR,il表示第p个期望成像区域在第l个距离门的第i个目标与参考接收阵元瞬时方位角，N_r为最大模糊数。

在本发明的一个实施例中，所述补偿后的回波信号的表达式为：

其中，x^*(k)为补偿后的回波信号，

C(k)为补偿矢量，c^*(k)为补偿前的编码导向矢量，1_N为N×1维单位矩阵，

为克罗内克积，⊙为哈达玛积，x(k)为第k个脉冲接收到的混叠信号。

在本发明的一个实施例中，所述普通权的表达式为：

w＝v(v^Hv)^-1F

其中，w为普通权，v为最终约束矩阵，v＝[v₁ v′]，v₁为约束导向矩阵，v′为零点扩展矩阵，F为区域选择矩阵，F＝[F₁ ^T F′^T]^T，F₁＝[1 0…0]^T，F′为全零矩阵，[·]^T为共轭转置操作；

所述最优权的求解方法为：

s.t.v^Hw＝F

其中，

为第n个接收阵元的回波数据矩阵，w(x^*(k))为第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的普通权，H为共轭转置。

在本发明的一个实施例中，第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的表达式为：

其中，

为第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号，w_best为最优权，

为第n个接收阵元的回波数据矩阵，H为共轭转置。

在本发明的一个实施例中，所述第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的表达式为：

其中，w_r(·)为距离维包络，t_r为距离快时间，τ_ref为地面散射目标波束中心时刻双程斜距，w_a(·)为回波方位维包络，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，v_R为接收机沿x轴的速度，R_T1为第一个发射阵元到地面散射目标的斜距，R_R1为第一个接收阵元到地面散射目标的斜距，λ为发射信号的波长，d_R1为接收阵元间距，θ′_R1为当前成像区域中心对应接收斜视角；

所述多普勒中心补偿函数的表达式为：

其中，R′(0；0,0)为当前成像区域中心斜距展开一阶系数，f_r为距离频域，f_c为信号载频，c为光速；

所述补偿后信号的表达式为：

其中，

为补偿后信号。

本发明的有益效果：

本发明针对现有双基成像体制未考虑距离模糊的问题，建立对应双基前视成像模型，分析双基体制下模糊回波特点，解决双基体制模糊回波模型建立问题。

本发明针对现有波形分集体制多采用单基模型，在双基体制下存在严重失配的问题，扩展了阵元脉冲编码形式，优化编码设计以及零点扩展的方式，采用特定优化的滤波器实现模糊回波分离，进而解决双基回波分布非均匀以及空域扩展严重导致分离效果下降的问题，有效减弱距离模糊回波对成像的影响。

本发明针对双基体制下距离模糊与多普勒中心模糊影响成像质量的问题，通过模糊回波分离，进而构造特定多普勒补偿函数，有效改善多普勒中心模糊。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的模糊区域回波成像结果示意图；

图3为本发明实施例提供的第514号距离门成像结果示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法的流程示意图。本发明实施例提供的一种机载双基地MIMO(Multiple Input MultipleOutput，多入多出)雷达高分宽幅成像方法，该机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法包括步骤1-步骤8，其中：

步骤1、根据期望成像区域以及收发双站构型信息构造的编码优化约束函数使脉冲编码系数最小化，得到最优脉冲编码系数，其中，所述脉冲编码系数用于对发射信号进行编码，收发双站包括雷达发射站和雷达接收站，雷达发射站包括M个发射阵元，雷达接收站包括N个接收阵元。

具体而言，双基地的雷达发射站和雷达接收站分置，雷达发射站具有M个发射阵元，雷达接收站具有N个接收阵元，雷达发射站工作于正侧视，雷达接收站工作于前视。发射天线由M个阵元线阵组成，以第一个发射阵元为参考发射阵元，第m个发射阵元与第1个发射阵元之间的距离为d_Tm＝(m-1)d_T,(m＝1,…,M)，其中d_T为相邻两个发射阵元之间的距离。同理，第n个发射阵元与第1个发射阵元之间的距离为d_Rn＝(n-1)d_R,(n＝1,…,N)。利用现有的收发双站构型信息(收发双站构型信息为接收平台、发射平台的位置、速度、方向信息以及相对于期望成像区域的角度距离信息)与期望成像区域信息，构造编码优化约束函数，编码优化约束函数的表达式如下：

min M₀

s.t.N_r≤M

其中，min(·)为最小化，M₀为脉冲编码系数，N_r为最大模糊数，θ_Tp0为第p个期望成像区域的斜视角，θ_Tq0为第q个期望成像区域的斜视角，θ_Tpa1为第p期望成像区域的发射波束主瓣宽度覆盖的二分之一，θ_Tqa2为第q区域的波束主瓣覆盖宽度的二分之一，λ为发射信号的波长。

步骤2、利用最优脉冲编码系数对第m个发射阵元发射的发射信号进行编码，得到第m个编码信号，并将发射主瓣指向期望成像区域。

具体而言，通过求解步骤1的优化问题，即可获取适用的最优脉冲编码系数，从而对发射信号采用编码函数进行编码，编码函数的表达式为：

其中，c_m(t_k)为第m个编码信号，t_k为方位慢时间，M_0best为最优脉冲编码系数，k为方位脉冲索引。

步骤3、对第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号进行正交匹配滤波处理，得到第n个接收阵元接收的回波信号，其中，M个发射阵元的混叠信号为M个编码信号经空域混叠后得到的信号。

具体而言，第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号的表达式为：

其中，A为目标散射系数，

为正交信号包络，w_r(·)为距离向包络，t_r为距离快时间，τ_mn为信号双程时延，

R_Tm为第m个发射阵元与散射目标的斜距，R_Rn为第n个接收阵元与散射目标的斜距，w_a(·)为方位向窗函数，x为地面散射目标的x轴坐标，v_R为接收机沿x轴的速度分量，j为虚数符号。

在接收端进行匹配滤波后可获得各发射阵元的信号，此时第n个接收阵元接收的回波信号的表达式为：

其中，φ_ref为参数集合，参数集合包括目标散射系数、信号距离向包络、信号方位向窗函数，θ′_T为发射端瞬时斜视角，θ′_R为接收端瞬时斜视角。

同理，对每一接收阵元进行M次匹配滤波，即可获得各发射阵元在各接收阵元的回波。

步骤4、对所有的回波信号进行矢量化，以基于矢量化后的回波信号得到第k个脉冲接收到的混叠信号。

具体而言，矢量化后的回波信号的表达式为：

其中，Y(t_k；θ′_T,θ′_R)为矢量化后的回波信号，a(θ′_T,t_k)与b(θ′_R)分别为信号发射导向矢量与信号接收导向矢量，

为克罗内克积，ζ_ref为收发参考阵元接收信号，τ_ref为地面散射目标波束中心时刻的双程斜距，R_T1为第1个发射阵元到地面散射目标的斜距，R_R1为第1个接收阵元到地面散射目标的斜距。

信号发射导向矢量的表达式为：

a(θ′_T,t_k)＝g(θ′_T)⊙c(k)

信号接收导向矢量的表达式为：

其中，g(θ′_T)为回波接收角度导向矢量，c(k)为编码导向矢量，⊙为哈达玛积，d_RN为第N个接收阵元与参考接收阵元的距离，[·]^T表示共轭转置操作。

回波接收角度导向矢量的表达式为：

编码导向矢量的表达式为：

其中，d_TM为第M个发射阵元与参考发射阵元的距离。

因此，第k个脉冲接收到的来自于各成像区域的混叠信号的表达式为：

其中，Θ_k为第k个脉冲波束覆盖范围内的所有目标集合，Θ_k∈{i|θ′_pR,il∈θ_{R_beamform}}，θ_{R_beamform}为接收端波束覆盖，L为距离门个数，θ′_pT,il为第p个期望成像区域在第l个距离门的第i个目标与参考发射阵元的瞬时方位角，θ′_pR,il表示第p个期望成像区域在第l个距离门的第i个目标与参考接收阵元瞬时方位角，参考发射阵元为第1个接收阵元，N_r为最大模糊数。

步骤5、利用补偿矢量对混叠信号进行脉冲编码补偿，得到补偿后的回波信号。

具体而言，为解决编码依赖性，构造了补偿矢量，补偿矢量的表达式为：

其中，C(k)为补偿矢量，c^*(k)为补偿前的编码导向矢量，1_N为N×1维单位矩阵。

之后，利用补偿矢量对混叠信号进行脉冲编码补偿，补偿后的回波信号的表达式为：

其中，x^*(k)为补偿后的回波信号，x(k)为第k个脉冲接收到的混叠信号。

因此，补偿后的编码导向矢量为：

步骤6、将补偿后的回波信号进行重排，以得到各个接收阵元的回波数据矩阵，并利用线性约束最小方差准则求解回波数据矩阵对应的普通权，得到最优权，其中，普通权用于滤除模糊区域的回波信号。

重排的方式为：对原MN*1的数据矩阵(即补偿后的回波信号)，提取出对应的第n个接收阵元阵元的M个数据，对提取的数据，按发射阵元阵元的顺序排列成M*1的回波数据矩阵，第n个接收阵元阵元的回波数据矩阵为

利用线性约束最小方差准则求解回波数据矩阵对应的普通权的表达式为：

s.t.v^Hw＝F

普通权的表达式为：

w＝v(v^Hv)^-1F

其中，w为普通权，v为最终约束矩阵，v＝[v₁ v′]，v₁为约束导向矩阵，

为回波发射端导向矢量，

为第Nr个区域中心的发射斜视角，v′为零点扩展矩阵，

θ_T1为模糊区域中心发射斜视角附近的第一个角度，θ_TJ为模糊区域中心发射斜视角附近的第J个角度，F为区域选择矩阵，F＝[F₁ ^T F′^T]^T，F₁＝[1 0…0]^T，F′为全零矩阵，w(x^*(k))为第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的普通权，H为共轭转置。

综上，利用各模糊区域先验角度信息，构造了约束导向矩阵v₁与提取矩阵F₁，并为改善抑制效果，在特定模糊回波方向构造零点扩展矩阵v′与抑制约束矩阵F′，进而得到最终约束矩阵v＝[v₁ v′]，随后利用线性约束最小方差准则求解最优权。

步骤7、利用最优权对第n个接收阵元的回波数据矩阵进行模糊回波抑制，得到第n个接收阵元的模糊抑制回波信号。

具体而言，利用步骤6中最优权设计模糊回波滤波器，对各期望区域回波进行提取，实现模糊回波分离，具体利用最优权对各接收阵元的回波数据矩阵进行模糊回波抑制，则第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的表达式为：

其中，

为第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号，w_best为最优权。

步骤8、利用多普勒中心补偿函数去除第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的多普勒中心的模糊，得到补偿后信号，并对补偿后信号进行方位向聚焦处理得到最终的无模糊图像，其中，补偿函数为基于距离频域、信号载频和当前成像区域的中心斜距得到的函数。

具体而言，第1个接收阵元中抑制后的信号的表达式为：

其中，w_r(·)为距离维包络，w_a(·)为回波方位维包络，d_R1为接收阵元间距，θ′_R1为当前成像区域中心对应接收斜视角。

多普勒中心补偿函数的表达式为：

其中，R′(0；0,0)为当前成像区域中心斜距展开一阶系数，f_r为距离频域，f_c为信号载频，c为光速。

补偿后信号的表达式为：

其中，

为补偿后信号。

因为传统波形分集编码设计与处理流程不适用于机载双基体制雷达，因此本发明提出了一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，该方法用于MIMO雷达，本发明通过优化设计编码系数，发射脉冲编码信号，增加不同区域回波空域的区分度，且通过优化滤波器，有效分离模糊区域的回波，抑制模糊区域回波对成像影响，并通过先验构型信息构造多普勒补偿函数，去多普勒中心模糊，从而实现成像质量的提升。

仿真实验可以进一步证明本发明的有益效果。

仿真实验发射和接收均使用等距线阵，设置发射阵元数为6，接收阵元数为4，阵元间距是0.0156m，发射站工作于正侧视模式，速度为200m/s，接收站工作于前视模式，速度为250m/s，发射信号载频为9.6GHz，带宽100MHz，脉冲重复频率为4000Hz，对应最大无模糊距离为75km，距离模糊数为2。

仿真内容：在上述仿真参数下，对机载双基体制无距离模糊分离以及采用本发明成像处理后结果，并进行成像质量对比。

图2给出了抑制前后第二成像区域成像处理结果，图2中的region表示成像区域，Azimuth cell表示方位向单元，Range cell表示距离单元。从图2(a)可以看出，此时虽然第一成像区域目标回波从波束旁瓣进入且方位向失配，无法良好聚焦，但由于其距离近衰减小，依旧较强，而第二成像区域由于距离衰减严重，对应回波与模糊能量差异不大，严重影响成像。从图2(b)可以看出，此时将编码系数设置为4，对应两成像区域的归一化空域频率差异由传统MIMO体制下的0.062增大为0.312，二者间隔明显增加，进而第一成像区域模糊回波得到良好抑制。

图3给出了模糊回波分离的第514号距离门的成像结果，图3(a)为模糊信号分离前的结果，图3(b)为模糊信号分离后的结果，图3中的Power表示信号能量。由图3可以看出，在模糊信号分离前，第一成像区域回波由于散焦占据多个方位单元，第二成像区域虽良好聚焦，但相较于第一成像区域，其幅值降低约8.5dB；在利用本发明所提的距离模糊分离方法后，第一成像区域回波峰值抑制约28dB，第二成像区域回波有效保留。

可见，利用本发明所提方法，可以有效实现双基体制下距离模糊抑制，减弱模糊回波影响，并消除多普勒中心模糊，提升成像质量。

综上可知，本发明针对双基地雷达距离模糊导致成像质量下降的问题，提出了优化编码与滤波设计的模糊回波分离方法，有效抑制距离模糊回波，改善成像效果。针对传统脉冲编码在双基体制的不足，通过考虑机载双基雷达不同区域回波空域分布非均匀与扩展性，建立优化函数，优化脉冲编码设计，提升回波分离效果。针对传统滤波器由于零陷过窄导致模糊区域回波抑制不干净的问题，采用零点扩展的方法有效提升杂波抑制性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述成像方法包括：

步骤1、根据期望成像区域以及收发双站构型信息构造的编码优化约束函数使脉冲编码系数最小化，得到最优脉冲编码系数，其中，所述脉冲编码系数用于对发射信号进行编码，收发双站包括雷达发射站和雷达接收站，所述雷达发射站包括M个发射阵元，所述雷达接收站包括N个接收阵元；

步骤2、利用所述最优脉冲编码系数对第m个发射阵元发射的发射信号进行编码，得到第m个编码信号，1≤m≤M；

步骤3、对第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号进行正交匹配滤波处理，得到第n个接收阵元接收的回波信号，其中，所述M个发射阵元的混叠信号为M个编码信号经空域混叠后得到的信号，1≤n≤N；

步骤4、对所有的所述回波信号进行矢量化，以基于矢量化后的回波信号得到第k个脉冲接收到的混叠信号；

步骤5、利用补偿矢量对所述混叠信号进行脉冲编码补偿，得到补偿后的回波信号；

步骤6、将所述补偿后的回波信号进行重排，以得到各个接收阵元的回波数据矩阵，并利用线性约束最小方差准则求解所述回波数据矩阵对应的普通权，得到最优权，其中，所述普通权用于滤除模糊区域的回波信号；

步骤7、利用所述最优权对第n个接收阵元的所述回波数据矩阵进行模糊回波抑制，得到第n个接收阵元的模糊抑制回波信号；

步骤8、利用多普勒中心补偿函数去除第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的多普勒中心的模糊，得到补偿后信号，并对所述补偿后信号进行方位向聚焦处理得到最终的无模糊图像，其中，所述多普勒中心补偿函数为基于距离频域、信号载频和当前成像区域的中心斜距得到的函数。

2.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述编码优化约束函数的表达式为：

min M₀

s.t.N_r≤M

其中，min(·)为最小化，M₀为脉冲编码系数，N_r为最大模糊数，θ_Tp0为第p个期望成像区域的斜视角，θ_Tq0为第q个期望成像区域的斜视角，θ_Tpa1为第p期望成像区域的发射波束主瓣宽度覆盖的二分之一，θ_Tqa2为第q区域的波束主瓣覆盖宽度的二分之一，λ为发射信号的波长，d_T为相邻两个发射阵元之间的距离。

3.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述第m个发射阵元发射的发射信号通过编码函数进行编码，所述编码函数的表达式为：

其中，c_m(t_k)为第m个编码信号，M_0best为最优脉冲编码系数，k为方位脉冲索引。

4.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述第n个接收阵元接收的M个发射阵元的混叠信号的表达式为：

其中，A为目标散射系数，

为正交信号包络，w_r(·)为距离向包络，t_r为距离快时间，τ_mn为信号双程时延，

R_Tm为第m个发射阵元与散射目标的斜距，R_Rn为第n个接收阵元与散射目标的斜距，w_a(·)为方位向窗函数，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，d_Tm为第m个发射阵元到第1个发射阵元的距离，d_Rn为第n个接收阵元到第1个接收阵元的距离，v_R为接收机沿x轴的速度分量，λ为发射信号的波长，j为虚数符号，c_m(t_k)为第m个编码信号。

5.根据权利要求4所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述第n个接收阵元接收的回波信号的表达式为：

其中，φ_ref为参数集合，参数集合包括目标散射系数、信号距离向包络、信号方位向窗函数，θ′_T为发射端瞬时斜视角，θ′_R为接收端瞬时斜视角。

6.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述矢量化后的回波信号的表达式为：

其中，Y(t_k；θ′_T,θ′_R)为矢量化后的回波信号，a(θ′_T,t_k)为信号发射导向矢量，b(θ′_R)为信号接收导向矢量，θ′_R为接收端瞬时斜视角，

为克罗内克积，ζ_ref为收发参考阵元接收信号，A为目标散射系数，w_r(·)为距离向包络，t_r为距离快时间，τ_ref为地面散射目标波束中心时刻的双程斜距，w_a(·)为方位向窗函数，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，v_R为接收机沿x轴速度，R_T1为第一个发射阵元到地面散射目标的斜距，R_R1为第一个接收阵元到地面散射目标的斜距，λ为发射信号的波长；

所述第k个脉冲接收到的来自于各成像区域的混叠信号的表达式为：

其中，Θ_k为第k个脉冲波束覆盖范围内的所有目标集合，

θ_{R_beamform}为接收端波束覆盖，L为距离门个数，θ′_pT,il为第p个期望成像区域在第个距离门的第i个目标与参考发射阵元的瞬时方位角，θ′_pR,il表示第p个期望成像区域在第l个距离门的第i个目标与参考接收阵元瞬时方位角，N_r为最大模糊数。

7.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述补偿后的回波信号的表达式为：

其中，x^*(k)为补偿后的回波信号，

C(k)为补偿矢量，c^*(k)为补偿前的编码导向矢量，1_N为N×1维单位矩阵，

为克罗内克积，⊙为哈达玛积，x(k)为第k个脉冲接收到的混叠信号。

8.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述普通权的表达式为：

w＝v(v^Hv)^-1F

其中，w为普通权，v为最终约束矩阵，v＝[v₁ v′]，v₁为约束导向矩阵，v′为零点扩展矩阵，F为区域选择矩阵，F＝[F₁ ^T F′^T]^T，F₁＝[1 0 … 0]^T，F′为全零矩阵，[·]^T为共轭转置操作；

所述最优权的求解方法为：

s.t.v^Hw＝F

其中，

为第n个接收阵元的回波数据矩阵，w(x^*(k))为第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的普通权，H为共轭转置。

9.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号的表达式为：

其中，

为第k个脉冲的第n个接收阵元的模糊抑制回波信号，w_best为最优权，

为第n个接收阵元的回波数据矩阵，H为共轭转置。

10.根据权利要求1所述的机载双基地MIMO雷达高分宽幅成像方法，其特征在于，所述第1个接收阵元的模糊抑制回波信号的表达式为：

其中，w_r(·)为距离维包络，t_r为距离快时间，τ_ref为地面散射目标波束中心时刻双程斜距，w_a(·)为回波方位维包络，t_k为方位慢时间，x为地面散射目标的x轴坐标，v_R为接收机沿x轴的速度，R_T1为第一个发射阵元到地面散射目标的斜距，R_R1为第一个接收阵元到地面散射目标的斜距，λ为发射信号的波长，d_R1为接收阵元间距，θ′_R1为当前成像区域中心对应接收斜视角；

所述多普勒中心补偿函数的表达式为：

其中，R′(0；0,0)为当前成像区域中心斜距展开一阶系数，f_r为距离频域，f_c为信号载频，c为光速；

所述补偿后信号的表达式为：

其中，

为补偿后信号。

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