重庆邮电大学桂术亮获国家专利权
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龙图腾网获悉重庆邮电大学申请的专利基于CRLB的最优匹配双星SAR融合成像方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119596350B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411774917.7,技术领域涉及:G01S19/37;该发明授权基于CRLB的最优匹配双星SAR融合成像方法是由桂术亮;刘瑞豹;王毅哲;李泽;刘凯凯设计研发完成,并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于CRLB的最优匹配双星SAR融合成像方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于CRLB的最优匹配双星SAR融合成像方法。全球导航卫星系统GNSS具全天候操作和广泛空间覆盖等优势,其反射信号用于地面合成孔径雷达SAR成像的GNSS‑RSAR技术虽成本低且应用广泛,但因GNSS信号带宽有限导致其分辨率较差。本发明通过建立由多颗卫星和单个地面固定GNSS接收机组成的SAR融合成像系统模型,探究GNSS信号的模糊函数与Fisher信息之间的相互关系,推导了受双基地设置几何构型影响的系统Cramer‑Rao下界CRLB。在此基础上,采用CRLB表达式识别对于地面目标最优分辨率方向的卫星,并依据最优分辨率方向之间的夹角尽可能接近90度的原则,将所选卫星的成像结果进行非相干融合。通过这一方法,避免了不必要的冗余成像处理,确保成像资源得到了最合理的利用。以更高效的方式提高了系统的分辨性能。
本发明授权基于CRLB的最优匹配双星SAR融合成像方法在权利要求书中公布了:1.一种基于CRLB的最优匹配双星SAR图像融合成像方法,包括以下步骤: 第一步:建立在三维笛卡尔坐标系中的GNSSSAR成像系统,包括GPS卫星作为发射器、地面固定接收机以及地面目标,使用双通道GNSS接收器同时捕获来自卫星的直接波和反射波信号,利用GNSS软件接收机跟踪GPS卫星,并根据直接波信号计算每颗卫星的轨道参数; 第二步:根据GNSS信号的模糊函数及Fisher信息矩阵与CRLB的关系,经矩阵反演推导得到与信噪比、带宽、合成孔径时间、目标极角、卫星位置和速度有关的CRLB表达式: 式中Γ,E,H是为方便简化最终结果所定义的变量,分别为: 其中J**为信息矩阵中的元素,t1,t2,f1,f2分别为: 其中,f0为载波频率,λ0为载波波长,vx和vy为卫星在η0处的瞬时速度,根据每颗卫星的轨道参数,利用推导的CRLB来评估每颗卫星的最优分辨率方向,即CRLB取最小值的方向,在相同条件下,不同角度方向的CRLBρ值不同; 第三步:在明确每一颗卫星所具有的最佳地面分辨率方向后,从中挑选出两颗分辨率方向之间的差值最接近90度的卫星,将其作为最优匹配卫星进行非相干融合,选星原则为: 式中i,j分别为所选用两颗卫星的序号,CRLBρi和θi分别为他们各自的CRLB表达式和最优分辨率角度,满足: 第四步:根据卫星直接波信号跟踪结果生成参考信号进行距离压缩,对确定的最优匹配卫星分别处理,由卫星直接波信号跟踪结果可得到PRN码、载波相位、多普勒频移、码延迟和导航信息等,利用这些信息在本地生成相应的纯信号作为参考信号,与反射信号进行相关处理实现距离压缩,并结合卫星数据利用后向投影算法BP成像; 第五步:对两颗最优匹配卫星的成像结果进行非相干融合得到高分辨率图像,将参与融合的两个图像进行归一化处理,得到:Inorm1x,y和Inorm2x,y; 最后,将归一化之后的图像进行叠加得到最终图像: Ifusionx,y=ω1·Inorm1x,y+ω2·Inorm2x,y 其中ω1和ω2为权重系数。
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