基于交替方向乘子法的Capon层析SAR成像方法

合成孔径雷达（Sythetic Aperture Radar， SAR）层析成像（TomoSAR）是一种多基线干涉测量技术，可沿垂直于视线（Perpendicular to the Line?Of?Sight, PLOS）方向估计功率谱图（Power Spectrum Pattern， PSP）即后向散射系数，从而实现三维成像。本文提出一种改进的波束形成优化算法，在双约束鲁棒Capon波束形成算法（Doubly Constrained Robust Capon Beamforming， DCRCB）的基础上，结合L1范数的约束函数，构建交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers， ADMM）的代价函数，将DCRCB恢复的后向散射系数进行进一步稀疏优化，实现层析SAR的三维成像。ADMM算法以增广拉格朗日算法为基础，将较为复杂的全局求解问题转换为两个或多个更易求解的简单局部子问题。ADMM算法在迭代中，各子问题可分别完成稀疏重构和降噪运算，被分离的局部子问题代数式都较为简单，均能较容易地求出确定的解，且不必对其进行收敛运算与约束操作。因此，ADMM算法具有重建精度高的优势。本文采用2021年中国科学院空天信息创新研究院发布的山西运城地区的8通道机载阵列干涉SAR数据进行了实验验证，实验结果验证了算法的有效性。

Capon Tomographic SAR Imaging Method Based on Alternating Direction Method of Multipliers