基于SAR参数化稀疏成像模型的延展目标多径抑制方法

来源：信号处理杂志 2023年第9期北京时间：

作者：袁跳跳, 王岩, 匡辉, 汪子文, 丁泽刚

摘要：合成孔径雷达（SAR）与传统光学传感器不同，其利用主动发射电磁波和接收电磁波技术来获取目标区域的二维图像。在实际场景（特别是城区场景）成像中，存在大量直线型延展目标，如建筑物的边缘、桥梁等，且SAR的回波信号中不仅含有电磁波经过目标返回的直接回波，还包括电磁波经过目标与环境背景（地面、水面等）多次反射的干扰回波（即“多径效应”），造成SAR成像中存在多径“鬼影”。现阶段多径抑制方法大多基于点目标模型，难以解决实际场景中由直线型延展目标与环境背景产生的多径鬼影问题。因此，本文提出了基于SAR参数化稀疏成像模型的延展目标多径抑制方法，在稀疏目标与环境背景产生多径效应的情况下，能够实现对直线型延展目标的高质量成像。首先，基于不同回波路径下目标的散射模型，建立了延展目标多径观测模型，有效描述了不同回波路径下点目标与线目标散射特性；然后，采用交替方向乘子法（ADMM）对上述延展目标多径观测模型中不同回波路径下目标的散射系数向量进行了精确估计；最后，基于上述估计结果，提出不同回波路径下的图像重构方法，将各条回波路径的能量都集中到真实目标区域，实现了直线型延展目标的高质量成像。高精度电磁计算数据验证了本文所提方法的有效性。

关键词：合成孔径雷达, 多径抑制, 延展目标, 稀疏成像