高速运动自旋目标的ISAR成像建模与分析

针对目标兼有高速运动和自旋特征时的逆合成孔径雷达（ISAR）成像问题,主要研究了该类目标的ISAR成像方法。依据高速运动自旋目标的运动特点,建立了其ISAR回波模型,并在回波模型分析的基础上提出了该类目标的ISAR成像投影像概念及计算方法。仿真实验同时验证高速运动自旋目标ISAR投影像计算方法和ISAR成像处理算法的有效性。     

基于功率谱AMSF的微动特征提取算法

以旋转周期估计为核心的微动特征提取技术是对空间自旋目标、空间碎片和弹头等目标进行成像和识别的基础,转速估计的精度直接影响成像和识别的结果.从旋转目标的窄带雷达散射机理出发,建立了旋转散射点的基频回波模型.针对旋转运动导致窄带回波是多分量SFM信号的特征,对多分量SFM信号的频谱进行了分析,根据其周期特征,提出了基于信号功率谱AMSF的微动特征提取算法.通过仿真验证了该算法在较低的信噪比下有较高的精度和稳定性.该方法有较强的应用前景.     

基于光流法的目标三维散射中心重构

研究了基于逆合成孔径雷达(ISAR)图像序列的三维散射中心重构,针对干涉逆合成孔径雷达(InISAR)不能分辨同一距离和方位单元中多个散射点的问题,提出了一种基于光流分析的目标三维散射中心重构方法。通过对不同姿态下的同一运动目标进行距离-多普勒(R-D)成像,得到二维ISAR图像序列,然后对ISAR图像分别进行距离-方位向定标,通过引入计算机视觉理论中正投影的概念,并利用光流分析得到目标三维散射中心。仿真结果表明,该方法具有目标三维散射中心重构的能力,且能够得到较高质量的目标像。     

宽带直接采样接收机的高速运动补偿方法

针对宽带直接采样数字接收机,建立高速运动目标回波的解释表达方法,分析目标高速运动对一维距离像和逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像的影响.提出一种自适应匹配滤波的高速运动补偿方法,该方法利用雷达测距、测速系统得到的目标速度估计值构造新的匹配滤波器,补偿目标高速运动对回波信号幅度和相位的影响,从而消除一维距离像的畸变,提高ISAR成像的质量.仿真试验和实测数据处理结果验证了该方法的有效性.     

用雷达目标模型散射场研究雷达成象

本文通过计算雷达目标模型的后向散射场来获得雷达回波数据,并用这组数据进行雷达转台成象研究.成象结果表明,作为一种仿真手段,通过计算后向散射场来模拟雷达回波,在逆综合孔径雷达(ISAR)研究中是行之有效的.     

一种改进的SAR原始数据频域模拟方法

传统的原始数据频域模拟方法中系统冲激响应函数是固定不变的,且没有考虑距离徙动,影响了原始数据的模拟精度。推导了SAR点目标回波数据频域冲激响应的精确解,该精确解包含了距离徙动效应,且方位向的多普勒参数随着目标位置的变化而变化;在此基础上,给出了一种改进的SAR原始数据频域模拟方法,利用该精确解与地面场景散射单元的后向反射系数卷积得到回波数据。仿真实验表明了该方法的可行性、有效性,与传统频域模拟算法相比,该方法极大地提高了数据模拟的准确性。     

复合运动目标微多普勒特征的分析和提取

目标的微运动所产生的微多普勒特征包含了目标的运动和结构信息.针对目标微运动特征的复杂性和差异性,以无旋翼目标和有旋翼目标为背景,分别建立了具有平动、加速与振动特征的散射点模型和具有平动、加速、振动及旋转运动特征的散射点模型,分析了两种模型的微多普勒特征及其差异.通过仿真,采用平滑伪Winger-Ville时频分析方法,从雷达回波中提取了两种复合运动的微多普勒特征,结果与理论推导一致,从而验证了模型及其微多普勒理论分析的正确性.     

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．     

基于电磁散射数据的进动目标微多普勒仿真与分析

以旋转对称锥柱体弹头为研究对象,建立了目标进动模型,推导了不同类型散射中心的微多普勒理论公式,给出了一种基于静态电磁散射数据仿真进动目标微多普勒的方案．最后,对进动目标的微多普勒进行了仿真实验,验证了理论分析和仿真方案的正确性,实验结果表明基于电磁散射数据仿真的微多普勒可以反映目标较为真实的散射机理,为后续弹道目标特征的有效提取与识别奠定了基础．     

基于时频信号分离的单脉冲雷达角闪烁抑制技术

研究了目标上多散射点回波多普勒频移之间的关系和时变特性,利用时频分析的信号分离技术把各散射点回波分开并分别测角,综合出一个中心角度．仿真结果表明该方法基本上克服了当目标很近时,传统单脉冲跟踪雷达测角,因目标已经不能被看作是单个散射点而出现的角闪烁现象．     

导弹动态回波序列仿真及平动补偿研究

通过分析弹道目标的运动特性,给出了弹道、目标微运动、雷达观测三者相结合的仿真方法;根据仿真计算的飞行弹道背景中雷达观测的目标姿态角,结合弹道目标的静态数据,由此生成弹道导弹动态雷达回波序列．利用典型进动弹头目标的仿真结果,分析弹道类目标平动给微多普勒带来的影响,采用最小熵的平动补偿方法,去除径向加速度对微多普勒分析的影响．仿真结果说明该方法能够有效补偿平动影响．     

ISAR Imaging and Cross-Range Scaling Based on Image Rotation Correlation

With the rapid advancement of technology, not only do we need to acquire a clear inverse synthetic aperture radar (ISAR) image, but also the real size of the target on the imaging plane, so it’s particularly important for the ISAR to rescale the images. That is, the ISAR image which is in the range-Doppler domain is converted into the range-azimuth domain. Actually, the key point to solving the problem is to estimate the rotation parameters. In this paper, a new scheme to rescale the images is proposed. For the sake of solving the problem of two-dimensional image blur and target high-speed, the instantaneous range instantaneous Doppler (IRID) method is used to obtain ISAR images, and the rotation parameters are estimated by comparing the rotation correlation of the two images. Using this method, the error of the estimated rotation parameters is greatly reduced, so that the target can be rescaled accurately. The simulation results verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

一种基于FrFT的ISAR多目标成像方法

针对逆合成孔径雷达（IsAR）同一波束内多个运动目标在距离上重叠时的成像问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的ISAR多目标成像新算法．首先建立多目标回波模型,通过分析各目标平动多普勒历程差异,得出各目标回波在同一距离门内均可近似为一组线性调频信号的结论．然后结合FrFT和Clean思想（FrFT-Clean）对多目标回波信号中各个目标的回波分量进行分离,最后用常规算法对各个单目标分别进行成像．仿真结果验证了该方法的有效性．     

临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

Two dimension migration compensation method for W-band ISAR imaging

The problem of migration through the resolution cell (MTRC) in the W-band Inverse Synthetic Aperture radar (ISAR) imaging system is serious. Therefore, a novel two dimensional compensation method is proposed in this paper. Firstly, the cause of migration in ISAR imaging is analyzed. Then, the Keystone transform is used to compensate the MTRC in the range direction. After that, the minimum entropy algorithm is used to estimate the average rotate speed of the target and the rotate speed is used to compensate the cross range direction MTRC of a uniformly rotating target by using the phase correcting method. Finally, the sub-aperture imaging algorithm is used to reduce the cross range MTRC in imaging the maneuvering target. Simulation results show that a high resolution result is achieved and the effectiveness of the two dimensional compensation method is verified.     

散射“重心”跟踪的ISAR运动补偿方法

运动目标的适合成孔径雷达(ISAR)成象可以归结为绕固定轴(不动点)旋转的目标成象问题。但实际中在观测期间这样的不动点是相对雷达移动的,且移动的规律是未知的,因此,在成象处理前必须进行运动补偿,以得到等效的参考不动点。以往是在目标上寻求一孤立散射点作为参考点,但这对于连片目标不太适合。本文将考虑把散射重心作为参考点,并以此进行运动补偿。这个方案对于连片目标很有效。模拟结果也证明了该方案可行。     

基于层次分析法的雷达仙波信号检测与抑制方法

雷达仙波通常是由于一些特殊的气候条件引起,会在雷达终端上表现为多批次慢速运动“目标”航迹,影响雷达性能和干扰操作员的判断,该文基于对包含仙波的雷达原始信号进行采集和分析,提取仙波与真实目标的特征差异,总结仙波的幅值特性、多普勒特性以及空间分布和运动规律,提出了一种基于层次分析法的多准则决策杂波抑制方法。实测数据验证结果表明该方法能够准确分辨并对仙波具有良好的抑制效果。