基于变分模型的阵列三维SAR最优DEM重建方法

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（电子科技大学电子工程学院
摘
成都６１１７３１）
要：由于具备了下视３维成像能力，阵列３维ＳＡＲ在地形测绘、灾害监测等领域具有广泛的应用前景。但是，
载机平台尺寸的限制使得其阵列方向分辨率远远低于距离向和航迹向，严重制约了阵列３维ＳＡＲ系统整体性能的提升。目前研究主要针对３维ＳＡＲ图像的 “ 稀疏性”，采用稀疏重建方法提高其在阵列方向的分辨率。稀疏重建
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７３１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｏｗｎｗａｒｄ — ｌｏｏｋｉｎｇＬｉｎｅａｒＡｒｒａｙＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ（ＬＡＳＡＲ）ｈａｓｍａｎｙｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎ
模型在求解过程中丢失了数字高程图（ＤＥＭ）所具有的 “ 单值性”、 “ 连续性”等特征。为了克服稀疏重建模型存
在的问题，该文提出了基于变分模型的阵列３维ＳＡＲ最优ＤＥＭ重建方法，该方法直接将ＤＥＭ图作为最优化目标，通过寻找最优化ＤＥＭ图和对应的散射系数，实现最小二乘意义下的最优ＤＥＭ重建。仿真结果表明，该方法
ｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｍａｐｐｉｎｇ）ｄｉｓａｓｔｅｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｒｅｃｏｎｎａｉｓｓａｎｃｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ．Ｈｏｗｅｖｅｒ．１ｉｍｉｔｅｄｂｙｔｈｅｓｉｚｅｓｏｆｐｌａｔｆｏｒｍｓ．ｉｔｓｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌｉｎｅａｒａｒｒａｙｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉＳａｌｗａｙｓｆａｒｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅ
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｍａｔ：ＳｈｉＪｕｎ，ＺｈａｎｇＸｉａｏ — ｌｉｎｇ，ＷｅｉＳｈｕｎ－ｊｕｎ，ｅｔａ１．．ＡｎｏｐｔｉｍａｌＤＥＭｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒ
ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１２０００／ＪＲ１４１３６．
ＡｎＯｐｔｉｍａｌＤＥＭＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＬｉｎｅａｒＡｒｒａｙＳｙｎｔｈｅｔｉｃ
可以实现各种地形ｆ山区、城市１的稳健ＤＥＭ增强，其性能远优于ＯＭＰ算法和正则化方法。
关键词：阵列３维ＳＡＲ；变分模型；最优ＤＥ９５９ＤＯＩ：１０．１２０００／ＪＲ１４１３６
第４卷第１期
２０１５年２月
雷
达
学
报
Ｖ０１．４ＮＯ．１
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｄａｒｓ
Ｆｅｂ．２０１５
基于变分模型的阵列三维ＳＡＲ最优ＤＥＭ重建方法
师君张晓玲韦顺军向高杨建宇
ｌｉｎｅａｒａｒｒａｙｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｒａｄａｒｂａｓｅｄｏｎｖａｒｉａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲａｄａｒｓ，２０１５，４（１）：２０ — ２８．
ＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄｒａＢａｓｅｄｏｎＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＭｏｄｅｌ
ＳｈｉＪｕｎＺｈａｎｇＸｉａｏ－－ｌｉｎｇＷｅｉＳｈｕｎ－－ｊｕｎＸｉａｎｇＧａｏＹａｎｇＪｉａｎ－．ｙｕ
文献标识码：Ａ
文章编号：２０９５ — ２８３Ｘ（２０１５）０１ — ００２０ — ０９
引用格式：师君，张晓玲，韦顺军，等．基于变分模型的阵歹［０－维Ｓ一ＡＲ最优ＤＥＭ重建方法［Ｊ］．雷达学报，２０１５，４（１）：２０ — ２８．ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１２０００／ＪＲ１４１３６．