基于凸优化的SAR运动目标成像相位空间函数恢复
图像与视频处理
2021-11-23 v2 信号处理
摘要
本文提出一种利用合成孔径雷达进行地面运动目标成像(GMTI)与速度恢复的方法。我们将GMTI问题表述为相位空间反射率(PSR)函数的恢复问题，该函数表示感兴趣场景中散射点的强度与速度。我们证明离散化的PSR矩阵可分解为一个秩一分量和一个高度稀疏分量，分别对应静止与运动散射点。随后，我们通过求解一个约束优化问题来恢复这两个不同分量，该问题在近端梯度下降与交替方向乘子法框架下允许使用计算高效的凸求解器。利用PSR矩阵的结构特性，我们缓解了与秩约束相关的计算昂贵步骤，如奇异值阈值化。相较于最先进的GMTI方法，我们基于优化的方法具有若干优势，包括计算高效、适用于密集目标环境以及任意成像配置。我们进行了大量仿真，以评估该方法在加性噪声与杂波下、随运动目标数量增加时的鲁棒性。我们表明，两种求解器在密集运动目标环境以及低信杂比下均表现良好，且无需额外的杂波抑制技术。
引用
@article{arxiv.2105.02081,
title = {Phase-Space Function Recovery for Moving Target Imaging in SAR by Convex Optimization},
author = {Sean Thammakhoune and Bariscan Yonel and Eric Mason and Birsen Yazici and Yonina C. Eldar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.02081},
year = {2021}
}
备注
Submitted to IEEE Transactions on Computational Imaging