随机跳频压缩感知雷达：动态高分辨距离成像策略

"随机跳频压缩感知雷达动态高分辨距离成像 (2014年) - 国防科技大学电子科学与工程学院的研究" 这篇2014年的论文聚焦于随机跳频压缩感知雷达（Random Frequency-Hopping Compressive Sensing Radar, RFH-CSS）在高分辨距离成像（High Resolution Range Profile, HRRP）中的应用。在传统的雷达系统中，确定所需的脉冲数对于成像质量至关重要，但在实际操作中，这一参数往往难以预估。论文提出了一种创新的动态合成策略，旨在解决这个问题。 该策略的核心在于序列发射和接收跳频脉冲。雷达系统会连续发射脉冲并接收回波，同时利用接收到的数据实时更新目标的距离像估计，直到达到预设的停止条件。这种动态方法允许系统根据实际接收到的信号自适应地调整脉冲数量，提高了成像的灵活性和效率。 为了实现快速的序列更新，论文提出了一种复数域同伦算法（Complex Domain Homotopy Algorithm）。这种算法能够在复数域中实现快速的递归稀疏恢复，避免了每次增加新观测数据时都需要重新解决一个优化问题的繁琐过程。递归稀疏恢复有助于在处理大量数据时保持计算效率，这对于实时或近实时的雷达成像至关重要。 此外，研究人员还利用了距离像的相关性特性来制定合理的停止准则。这意味着系统能够根据距离像之间的相似性判断是否需要继续发射更多的脉冲，从而在保证成像质量的同时，有效地减少了不必要的脉冲使用。 论文的研究结果显示，采用这种动态合成策略，雷达系统可以自适应地确定最优脉冲数，特别是在面对非合作运动目标时，表现出显著的优势。这表明，这种新型的雷达技术在追踪和成像快速移动或不合作的目标时，能够提供更准确、更高效的距离信息，对于军事和民用领域的雷达应用具有重要的理论和实践价值。 总结起来，这篇论文提出了一个创新的随机跳频压缩感知雷达技术，通过动态合成策略和高效的复数域同伦算法，解决了预先确定脉冲数的难题，提升了雷达系统的高分辨距离成像能力，尤其在处理非合作运动目标时表现优异。这项工作为雷达技术的进步提供了新的思路，并可能对未来的雷达系统设计产生深远影响。