ISAR成像的越距离单元走动校正

逆合成孔径雷达(ISAR)对平稳飞行的目标成像,一般采用简单的距离多普勒(R-D)算法,对于机动目标,由于多普勒的时变特性,对于通常的R-D算法不超越多普勒单元的假设不再成立。该文主要针对大中型飞机,为了得到几十厘米的横向分辨率,特别是在雷达波长不很短时(如 S,L 波段),目标两侧的散射点经常发生越距离单元走动的情况下,讨论了产生越距离单元的原因及补偿方法,计算机仿真和实际数据处理说明本文方法是有效的。

双基地ISAR越距离单元徙动分析与校正方法

空间目标双基地ISAR成像中,散射点的越距离单元徙动会造成目标像距离维的散焦,为解决此问题,研究了相应的越距离单元徙动校正方法。针对中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR,以空间目标为研究对象,分析了成像期间双基地角固定不变时越距离单元徙动发生的原因,并以此为基础,借鉴单基地ISAR越距离单元徙动的校正思路,提出利用Keystone变换对目标像越距离单元徙动进行校正的方法,最后利用空间目标理想散射点模型对算法进行了仿真验证。

ISAR成像中散射点越分辨单元走动校正算法

从目标回波的精确模型入手，探讨了在逆合成孔径雷达成像中散射点越分辨单元走动校正算法与常规距离多普勒算法、极坐标插值算法在处理散射点越分辨单元走动方面的差异，并从最大成像范围及算法对模型的依赖等方面对这些算法进行比较．结果表明，散射点越分辨单元走动校正算法适宜于逆合成孔径雷达成像中散射点走动的校正．

ISAR成像中MTRC校正的新插值算法

研究雷达成像优化问题,在雷达成像中,双线性插值方法是一种常用、而且高效的校正散射点越分辨单元走动(MTRC)现象的插值算法,但由于其插值精度不高,会产生图像模糊的问题。为解决上述问题,采用目标回雷达波数据结构,并借鉴双线性插值方法进行仿真试验,提高了插值的精度,改善最终成像质量。通过对不同目标进行成像,验证所推导出的新的插值格式,不仅对越分辨单元走动现象有良好的校正能力,而且与应用双线性插值方法所取得的雷达成像仿真结果相比较,使用所推的双线插值格式所得结果更加清晰。针对复杂目标的仿真结果表明,改进插值格式能很好地适用于复杂目标的成像计算,具有较好的实用性。

基于酉ESPRIT的多频带融合ISAR成像

多频带融合成像可有效提高ISAR成像的距离分辨率。传统的ESPRIT谱估计融合算法只利用了复数观测数据本身,而没有利用其共轭数据。该文提出对合成复观测数据及其共轭的酉ESPRIT法进行调整以实现基于酉ESPRIT法的多频带融合ISAR成像。酉ESPRIT法充分利用复数观测数据信息,更有利于多频带融合的频谱估计和ISAR成像。针对多频带融合中目标散射点越分辨单元徙动校正的问题,调整了传统校正处理的步骤,分别在多频带融合前进行越距离单元徙动校正和融合后进行越多普勒单元徙动校正,避免了回波中的快时间频率-慢时间耦合项以及时域相位补偿对频域融合处理的影响,从而得到效果更好的多频带融合ISAR图像。仿真和实测数据结果表明所提方法不但能得到高质量的融合ISAR图像,也具有更优的抗噪性能和更高的运算效率。

ISAR成像中PFA算法在MTRC中的应用

逆合成孔径雷达(ISAR)转台成像中散射点越距离单元徙动(MTRC)时有发生。在小目标远场情况下,极坐标格式算法(PFA)能够基本消除MTRC,这种算法需要在空间频域进行从极坐标分布到直角坐标分布的二维插值。文中就如何运用PFA算法解决MTRC问题进行了较深入地分析,在距离向给出滤波插值法,并提出了新的补域插值法,方位向则运用斜线投影方法,最终将扇形区域转换为矩形区域。仿真结果表明,此算法比线性距离—多普勒(R-D)算法能更有效的处理MTRC现象;在距离向插值中将滤波法与补域法做了比较,后者计算速度更快。

适合于大型平稳和机动目标的成像算法

逆合成孔径雷达成像一般采用距离－多普勒（ Ｒ— Ｄ）成像方法［１］，在这方法中， 距离走动一般不予考虑，实际当目标较大，目标周围散射点通常发生较大的距离走动，我们己经提出一种距离走动校正方法［２］，但是这种方法一股要求散射点分布比较稀疏，且多普勒走动不严重，对于机动目标，这方法就失效了，为此，我们提出，根据低分辨回波或高分辨回波，对目标中心或重心对准聚焦后，在目标数据域通过时间的尺度变换，即通过ｋｅｙｓｔｏｎｅ插值的方法（或者方位向ＤＦＴ—ＩＦＦＴ，或方位向ＳＦＴ—ＩＦＦＴ），校正距离走动，距离压缩后（ＩＦＦＴ），对平稳飞行目标，只需要方位压缩（方位 ＦＦＴ），就可获得目标像，对机动目标，要分距离单元进行时频分析，可以采用已有的瞬时成像方法，获得距离一瞬时多普勒动态像，仿真数据和实测数据的处理表明这种方法是有效的．

基于参数估计的高分辨率SAR运动目标距离徙动校正方法

距离徙动校正(RCMC)是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标聚焦成像的关键环节。针对现有方法运算量大、精度低的缺点,该文提出一种结合参数估计分4步完成的RCMC方法。该方法首先通过结合能量均衡法的Hough变换估计距离向速度并校正距离走动,然后以初始方位向调频率校正距离弯曲,再采用Map-drift估计精确的方位向调频率,最后校正残余距离弯曲。与传统方法相比,该方法计算量较小,性能稳定,并能够校正高分辨率下不可忽略的残余距离弯曲。该文给出新方法的数学模型,并通过仿真和实际数据处理验证了该方法的有效性。

逆合成孔径雷达成像中散射点走动的校正

距离-多普勒算法是ISAR最常用的成像方法,它将目标上的散射点按其距离和多普勒的二维分布形成目标图像。为了得到较高的多普勒分辨率,成像的观测期间目标必须有一定的转角,即存在散射点走动,在分辨率要求较高的场合则会发生越分辨单元走动(MTRC),从而使成像点扩展函数扩散,分辨率下降。本文研究了散射点走动问题,并提出了一种简单而有效的校正方法。计算机仿真和转台数据的校正结果表明,成像质量得到明显改善。

匀转速逆合成孔径雷达的越距离徙动补偿

针对ISAR系统中的匀转速目标,本文提出了一种有效的校正由目标均转速旋转引起的越距离徙动(MTRC)的方法,对方位向上越距离徙动进行校正。它采用基于PD算法的Radon变换在方位向上得到精确的二次相位系数估计值,然后直接在时域上对越距离徙动校正,获得了更高的分辨率。Outlier-delete算法是一种在时域校正方位向越距离徙动的算法,在高信噪比条件下可以实现很好的聚焦效果,而在低信噪比条件下,该算法会出现严重误估计,导致聚焦失败。本文提出的Radon-PD算法具有很好的抗噪性,通过仿真并与Outlier-delete算法进行性能比较,验证了算法的有效性和可行性。

高速机动目标多普勒解模糊高分辨成像方法

针对目标高速机动导致ISAR成像结果产生距离徙动(MTRC)和多普勒模糊的问题,提出一种新的高速机动目标ISAR成像方法,用于解算距离徙动下的多普勒模糊难题。首先,将原始信号变换至图像域,提取最强散射点,估计该点对应的信号调频率,并基于图像最大对比度准则估计多普勒模糊数。然后,重构回波信号的同时矫正距离徙动,并利用CLEAN技术降低运算量和减小噪声对成像结果的影响,获得高速机动目标无模糊的高分辨ISAR图像。仿真实验结果证明了所提方法的有效性和低信噪比下的强鲁棒性。