双站步进频率雷达运动目标ISAR成像

建立了双站ISAR运动目标的几何模型,给出了双站步进频率雷达运动目标的回波信号模型,讨论了目标运动对步进频率双站ISAR成像的影响;为补偿目标因等效径向速度引起合成距离像峰值的时移和能量发散,提出了用距离微分法估计目标的等效径向速度作粗补偿,然后用积累相关法作精补偿的成像方法;仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于时间-调频率分布的多目标ISAR成像

由于不同目标相对雷达的平动不同,单目标运动补偿方法不能同时完成各个目标的平动补偿,因而无法获得清晰的多目标ISAR像。文中提出了一种对同一雷达波束内距离不能分辨的多个运动目标进行ISAR成像的方法,根据不同目标的平动多普勒近似线性变化且变化历程不同的特点,采用CLEAN技术,基于回波信号的时间-调频率分布得到各个目标对应的调频率,分离不同目标的信号分量,从而将对多目标成像转变成了对多个单目标成像,利用单目标运动补偿和成像方法获得各个目标的ISAR像。仿真结果验证了该方法的有效性。     

调频步进雷达ISAR成像方法

针对调频步进雷达的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像问题,提出了一维距离像和ISAR成像的分步补偿方法.通过优化雷达系统参数,在保证抽取损失和伪峰幅度在容许范围内的同时最大化了一维距离像的速度补偿误差容限.一维距离像运动补偿参数通过拟合子脉冲包络对齐的平移量获得,当拟合脉冲数足够多时,估计精度在一维距离像的速度补偿误差容限以下;对目标一维距离像进行包络对齐和相位聚焦完成ISAR成像的运动补偿.最后,通过仿真分析验证了算法的可行性.     

跟踪雷达的ISAR成像技术

本文对跟踪雷达的 ISAR 成像技术进行了研究。对跟踪雷达的成像特殊性进行了分析,并对成像中涉及的运动补偿、距离走动校正以及方位成像进行了深入研究,最后通过数据处理对所提方法的有效性进行了验证。     

宽带雷达系统失真补偿信号的提取方法

系统失真将导致雷达距离像的展宽，并产生距离旁瓣。文中通过对实际ISAR试验雷达进行建模，对引起信号失真的机理进行了分析、研究，提出了补偿的方法，并对补偿方法进行了理论分析和仿真，针对实际的雷达系统，给出基于严格的脉冲压缩的系统失真补偿信号的提取方法，理论仿真和实际的雷达系统外场成像试验均验证了其正确性。     

基于稀疏步进调频信号的低信噪比逆合成孔径雷达成像

针对稀疏步进调频信号对目标径向运动敏感且低信噪比(SNR)下难以聚焦成像的问题,该文提出基于遗传算法和稀疏贝叶斯学习的平动补偿与高分辨逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法。首先,针对稀疏步进调频信号建立回波模型和稀疏观测模型,通过构造参数化字典,将ISAR成像问题转换为目标运动参数估计与高分辨距离像(HRRP)合成的联合问题。然后,对目标高分辨距离像引入Gamma-Gauss先验,并采用变分贝叶斯推断(VBI)对散射点进行估计。在此基础上,通过遗传算法迭代同步获得目标运动参数与高质量HRRP,最终实现高分辨聚焦成像和运动参数精确估计。不同场景下的仿真和实测数据处理结果验证了所提算法的有效性。     

基于相干化处理的步进频率ISAR成像算法研究

在步进频率高分辨ISAR成像中,传统的参数估计方法往往不能准确地估计出运动目标的速度和加速度值,其补偿后存在的相位误差对宽带合成ISAR图像有较大的影响。因此,该文提出了一种基于相邻相关法和相位相干化的步进频率高分辨ISAR成像技术,即通过相邻相关法估计运动目标的径向运动参数,在对回波数据包络进行补偿后,利用相位相干化对各子脉冲的相位误差进行校正,再利用频带拼接技术获取目标的合成高分辨1维距离像。之后,利用RD算法实现目标的高分辨ISAR成像。该方法具有精确相位误差补偿精度和高运算效率的优点。仿真和实测数据验证了该方法的有效性。     

基于熵最小准则的ISAR成像高速运动补偿实现方法

本文基于线性调频雷达信号模型,研究了ISAR成像中目标高速运动对一维距离像产生的畸变影响;提出了基于熵最小准则的速度补偿算法及其在实际应用中的三种实现方法,仿真试验证明了上述方法的有效性;仿真结果表明:遍历法具有很高的精度,但运算量巨大,快速搜索法速度快,但精度不高,二次曲线拟合法具有精度高和实时性好的特点;通过对二次曲线拟合精度的分析,为粗估计时速度遍历步进值的选取提供了依据;最后将二次曲线拟合法应用在雷达信号处理机中,针对实测数据给出了高速运动补偿的效果和DSP运行时间,其结果证明本方法实时、有效.     

基于线性调频步进ISAR参数估计和成像算法研究

本文在建立了线性调频步进ISAR回波信号模型的基础上,对线性调频步进ISAR信号特性进行了分析,指出径向速度和加速度将严重影响线性调频步进ISAR成像;因此,为了得到更好的ISAR图像,本文提出了一种新的基于线性调频步进ISAR的成像方法,充分利用距离时域包络和方位多普勒信息对径向速度和加速度进行精确的估计,同时在数据中对运动参数加以补偿,并最终实现方位多普勒成像;而且,该方法还适用于较低信噪比情况下的ISAR成像;在最后,本文给出了线性调频步进ISAR成像的详细步骤,并用不同信噪比的仿真数据验证了本文所提出方法的可行性。     

基于trace特征的ISAR像空间目标识别

论文提出了一种基于trace特征的逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）像空间目标识别算法.首先将ISAR像进行分割与归一化处理,利用Canny边缘检测、Hough变换方法提取空间目标ISAR像最长轴,确保所提特征具有旋转不变性;然后仅对最长轴所在局部区域进行Trace变换生成空间目标ISAR像的局部trace矩阵,使得所提trace特征满足低维要求;再将trace矩阵每一列向量进行移位对准操作以消除ISAR像平移对识别带来的影响并将其作为空间目标识别的特征向量;最后在特征空间内以最小欧氏距离作为不相似度,采用集成分类器AdaBoost.M2-KNN完成了5类空间目标的分类识别.通过5类空间目标的ISAR数据对该方法进行目标识别验证,并与现有的几种ISAR像特征提取方法进行了对比.结果表明论文所提算法可行有效,可以明显地提高识别率.     

基于运动参数估计的ISAR成像算法研究

在逆合成孔径雷达（ISAR）成像算法中,目标的运动参数补偿对成像质量有很大影响。针对线性调频步进信号的ISAR成像算法进行研究,通过质量重心法对目标的速度和加速度进行粗估计,用多普勒法和最小熵法对运动参数进行修正,得到更精确的速度和加速度,并对回波包络进行补偿,最终实现ISAR成像。     

Motion compensation in ISAR imaging using the registration?restoration?fusion approach

The distortion in the inverse synthetic aperture radar (ISAR) image of a target is a result of small time-varying perturbed motion experienced by the target during the image integration period and is attributed to a phase modulation effect of the radar return from the target. Large distortion in ISAR images of a moving target has been investigated and demonstrated under controlled experiments and simulation. Results from the analysis suggest that severe distortion is attributed to the phase modulation effect where a time-varying Doppler frequency provides the smearing mechanism. For applications of target identification, the registration-restoration-fusion method has been developed to refocus the distorted ISAR images. This method has been applied to both the experimental and simulated ISAR data. Results demonstrate that the registration-restoration-fusion motion compensation approach can improve the distorted ISAR image better than what can be achieved by conventional Fourier transform methods. This study also adds insight into the distortion mechanisms that affect the ISAR images of a target in motion.     

改进的基于图像评价准则的相位补偿方法

空间目标大都尺寸较小,雷达的回波数据信噪比较低,在目标单元之外往往存在严重的噪声影响,使ISAR成像出现严重的散焦,有时甚至是无法成像,常规的补偿方法不再适用。在分析低信噪比影响的基础上,综合利用不同方法进行相位的估计,提出一种改进的基于图像评价准则的补偿方法对相位进行精确估计,有效地提高成像的聚焦质量。考虑噪声的迭代运算误差,利用信号的相关性,结合相干积累方法,区分噪声与目标单元,大大提高了运算的速度与图像聚焦的质量。实验结果证明了方法的有效性。     

基于GRECO的复杂目标ISAR图像仿真

提出一种与图形电磁计算方法相结合的1SAR图像实时仿真方法.利用图形电磁计算(GRECO)方法得到运动目标的电磁散射数据,通过发射线性调频信号得到运动目标的雷达回波,并对仿真回波进行ISAR成像处理.与传统采用点目标仿真不同,该文是对实际三维目标直接仿真成像,更加接近实际,更加适合应用与成像效果分析、算法改进和抗干扰方面的研究.对于目标表面散射场的分析,是基于高频预估理论:采用物理光学(PO)法与物理绕射理论(PTD)来进行计算.从对复杂目标的仿真结果来看,该方法是准确有效且具有实时性的.     

基于时频分析的双基地前向散射雷达侧影成像

介绍了双基地前向散射雷达侧影成像的原理,分析了该雷达回波中目标信号和杂波的时频特性,提出了利用小波分析剔除该雷达回波中杂波的方法,然后提出了利用时频分析估计目标径向运动参数的稳健的运动补偿算法,最后通过仿真证明了所提方法的有效性.     

一种ISAR多目标实时成像方法

本文提出了一种逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）多目标的实时成像方案。它利用改进的加窗傅氏变换估计目标运动参数，并分离目标回波得到图像轮廓，然后用散射重心跟踪方法成像，得到较好质量的图像，其运算量较单纯用参数估计做运动补偿小得多，便于实时实现。     

基于步进调频的非合作目标ISAR成像

作为典型的高分辨率雷达,逆合成孔径雷达(ISAR)能够对观测目标进行全天候、全天时、远距离的成像。采用非合作目标ISAR成像模型及步进调频信号的ISAR成像技术,阐述了平动补偿、最优成像时间段的选取、横向距离高分辨率,进行了非合作目标的二维ISAR成像设计。     

运动目标逆合成孔径雷达成象

运动目标逆合成孔径雷达成象是根据旋转成象和运动补偿原理,利用宽带发射信号进行距离分辨,利用目标相对于雷达视线的旋转产生的多卜勒信息进行方位分辨。距离对准和运动补偿是逆合成孔径雷达成象的关键技术。本文概述了逆合成孔径原理,分析了距离对准和运动补偿问题,并给出了成象实验结果。     

Real-time motion compensation, image formation and image enhancement of moving targets in ISAR and SAR using S-methodbased approach

The commonly used technique for inverse synthetic aperture radar (ISAR)/synthetic aperture radar signal analysis is a two-dimensional Fourier transform (FT), which results in an image of the target's reflectivity mapped onto a range and cross-range plane. However, in cases where the line-of-sight projections of the target's point velocities change or there is uncompensated movement within the coherent integration time, the FT produces blurred images. For target recognition applications, mainly those in military surveillance and reconnaissance operations, a blurred ISAR image has to be refocused quickly so that it can be used for real-time target identification. Two standard techniques used for improvement of blurred ISAR images are motion compensation and the use of quadratic time-frequency representations. Both are computationally intensive. The authors present an effective quadratic time-frequency representation, the S-method. This approach performs better than the Fourier transform method by drastically improving images of fast manoeuvring targets and by increasing the SNR in both low and high noise environments. These advantages are a result of the S-method's ability to automatically compensate for quadratic and all even higher-order phase terms. Thus, targets with constant acceleration will undergo full motion compensation and their point scatterers will each be localised. It should be noted that the source of the quadratic term can come not only from acceleration, but also from non-uniform rotational motion and the cosine term in wide-angle imaging. The method is also computationally simple, requiring only slight modifications to the existing FT-based algorithm. The effectiveness of the S-method is demonstrated through application to simulated and experimental data sets.