基于包络相关法的包络对齐方法改进

在ISAR成像数据录取跟踪过程中,目标姿态突变等因素将造成回波中存在一些对成像作用较小且降低成像质量的数据,致使传统包络相关法的对齐精度不高。文中提出了一种改进措施,先用包络相关法进行初步对齐,接着将降低成像质量的数据剔除,再利用包络相关法进行包络对齐。该方法通过分析回波数据的一维距离像与成像数据的平均一维距离像的归一化相关系数,判断数据是否为降低成像质量的数据,进而对其进行剔除。实测数据成像对比实验表明,该方法是有效的。     

基于FFT的ISAR成像快速包络对齐方法

包络对齐是逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）成像中运动补偿的关键技术之一。现有的互相关法和最小熵法无法兼顾对齐精度和运算效率,不能很好地满足ISAR实时成像的需要。推导证明了两信号时域的圆周相关等于其频谱的共轭相乘,再基于改进的互相关法,提出了一种包络对齐快速算法,利用FFT实现快速圆周互相关运算,并结合插值处理提高包络对齐精度。理论分析和仿真实验都表明,该方法可同时实现较高的对齐精度和运算效率,能够满足ISAR实时成像的要求。     

用改进的包络最小熵法进行包络对齐

包络对齐是逆合成孔径雷达(ISAR)运动补偿的基础。现有的包络对齐算法存在对齐精度较低的缺点。本文借助 Fourier变换的频域移位性质,改进了包络对齐处理的包络最小熵法。该算法在用包络最小熵法进行平动位移粗略估 计的基础上,利用频移因子对粗补偿的距离像进行小范围的调整和迭代,以获得更高的包络对齐精度。给出了详细 的算法流程和步骤。仿真数据和外场实测数据的处理结果都表明该方法的有效性。     

逆合成孔径雷达运动补偿中一种包络对齐新方法

逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,包络对齐是初相校正和图像重构的基础。基于刚体模型的包络相关法对具有大动态范围的回波处理时对齐效果较差,针对这一问题,本文提出了一种基于自适应幂变换的相关包络对齐新方法,对齐质量明显提高,大量实测数据验证了该方法的有效性。     

逆合成孔径雷达运动补偿中包络对齐的新方法

对于逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）成像，运动补偿是其关键，而包络对齐则是运动补偿的基础，现在广泛采用的方法是包络相关法，由于目标上散射点的闪烁等原因，相关法对齐时常会有较大的误差。本文分析了该方法存在的问题，提出了改进措施，同时还提出了用最小熵进行包络对齐的新方法，使对齐质量明显提高，大量实测数据验证了新方法的有效性。     

一种多目标ISAR成像方法

在逆合成孔径雷达(ISAR)多目标成像中,当各目标相互靠近且目标相对雷达的径向速度又相差较大时,存在使用已有的多目标成像方法无法对其成像的问题,文中提出了一种结合Radon变换、包络相关和DCFT的多目标成像方法。该方法采用Radon变换估计目标个数并对目标包络进行粗对齐;用传统的包络相关法结合目标隔离和曲线拟合法对目标进行精确的包络对齐;通过DCFT算法完成相位补偿,最后获得多个目标清晰的ISAR像。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

低信噪比条件下一种迭代加权拟合的 ISAR包络对齐方法

 针对低信噪比条件下传统包络对齐算法性能下降问题,提出基于迭代加权最小二乘拟合的逆合成孔径雷达(ISAR)包络对齐方法(ICWLS:Iterative Cleaning and Weighted Least Squares).该方法利用目标的平稳运动特性,对目标走动量和加权矩阵采用迭代交替更新方式,在估计出目标运动参数的基础上实现包络对齐.仿真结果表明所提方法能有效抑制突跳误差的传播和缓解积累误差所导致的参数估计精度下降问题,具有良好的包络对齐性能.     

峰度最大准则ISAR成像快速包络对齐方法

通过对逆合成孔径雷达回波相邻包络和的峰度图进行分析,得到回波包络峰度图的一致性分布规律。然后依据分级快速搜索算法,结合大小步长对峰度图进行分级搜索,得到峰度最大位置所对应的回波移位比特数,将待对齐回波进行相应循环移位,实现回波包络的快速对齐。从实测数据结果可以看出,基于峰度最大准则的快速包络对齐方法与原始算法相比较,运算速率上有很大提高,并且包络对齐结果没有差别。文章同时对搜索时大步长的选取进行了讨论,得到了准最优的大步长值。     

一种高效的ISAR距离对齐算法

距离对齐是ISAR成像的关键技术之一.传统的距离对齐算法无法同时保证较高的对齐精度和运算效率.为了提高距离对齐的运算效率,在深入研究累积互相关算法原理与实现的基础上,分析了其效率不高的原因.基于累积互相关原理,利用两信号在时域的圆周相关等价于其频谱在频域的共轭相乘这一理论,提出了一种高效的ISAR距离对齐算法.新算法直接在频域计算两信号实包络的累积互相关,相比传统的累积互相关法,对齐精度相当,显著提高了运算效率.理论分析与实测数据处理结果表明,该算法可同时保证良好的对齐精度和较高的运算效率,而且具有很好的鲁棒性,适合于ISAR实时成像.     

最优指数加权积累相关包络对齐方法研究

针对指数加权积累相关包络对齐中权值确定问题和运算量,分别提出了一种确定最优指数加权方法和递归计算积累相关方法.其中最优指数加权方法主要利用相邻脉冲回波之间相关性较强,而相隔越远的脉冲回波间相关性越弱的特点,按积累相关脉冲与待对齐脉冲之间相隔的"远近"原则赋予不同的权值,从而提高包络对齐精度和成像质量.而递归计算积累相关方法,则是充分利用积累相关处理中脉冲间内在关系导出的一种高效计算方法.理论分析、仿真和实际采集数据实验结果均表明了所提方法的有效性.     

一种新的ISAR距离对齐算法

距离对齐是逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理中的或对齐精度不够高,或运算效率过低,无法满足ISAR实时成像的要求.由于距离对齐算法本质上是一种优化方法,基于优化原理,将启发式方法与搜索法相结合,提出了一种新的距离对齐算法.该算法结合使用频域法和累积互相关法,具体分两步实现:首先利用频域法进行粗对齐,然后将第一步得到的结果作为启发式信息进行累积互相关,大大减小了其搜索范围,得到了精确的距离对齐效果.通过将新算法与其他算法的运算量进行分析比较,结果表明该算法运算效率较高.而对实测数据的成像处理结果证明该算法具有良好的对齐精度.这说明新算法在效率和性能上达到了良好的平衡,适合于ISAR实时成像.     

用整体最优准则实现ISAR成像的包络对齐

ISAR成像中的包络对齐通常是基于距离像之间的相关性.本文从目标的散射点模型出发,首先通过分析和实验研究表明,近角度(转角变化小于0.1°)距离像之间具有强相关性,但随着转角的增大,由于交叉项的影响,相关性急剧下降,这也表明用相邻相关法作包络对齐,会产生漂移误差;之后,提出了通过在成像所需的距离像中散布选取十多次距离像作平均,抑制交叉项,就能得到稳定平均距离像,它和所有距离像具有强的相关性,把它作为相关模板进行对齐,能改善对齐效果 ;最后,提出整体最优准则包络对齐的迭代算法,实测数据也表明它比已有的方法要好.     

ANALYSIS OF RANGE ALIGNMENT IN INVERSE SYNTHETIC APERTURE RADAR IMAGING

In this paper,the basic theory of range alignment in Inverse Synthetic ApertureRadar(ISAR)imaging is analyzed.Two new methods of range alignment are proposed:one ispeak point alignment;another is direct range-alignment.Based on the measured radar data,thedifferences between the above-mentioned new methods and the amplitude correlation method arediscussed,resulting in the confirmation on the superiority of the direct range-alignment method.     

逆合成孔径雷达运动补偿包络相关法的改进

对于ISAR运动补偿中的距离对准,应用最广泛的是实包络相关法。但传统的实包络相关法的运算量很大。为了减小运算量,提高运算效率,本文对这种方法进行了改进,提出了截取的实包络相关法,即只对截取的包含目标的一部分距离像进行包络相关。通过计算机仿真证明了这种方法的可行性。     

基于线性调频步进信号的高速目标ISAR成像

该文讨论了一种利用线性调频步进(LMSF)雷达信号通过频域带宽合成以进行高距离分辨率逆合成孔径雷达(ISAR)成像的方法。文中建立了高速目标的回波模型。为了精确估计高速运动目标运动参数,给出了利用包络对齐和多普勒中心估计拟合目标运动轨迹的方法。针对ISAR中目标回波的特点,对原始的多普勒中心估计方法进行了改进,提高了运动参数估计精度。最后给出了处理流程,并用仿真结果验证此种方法的有效性。     

New range alignment algorithm for ISAR based on high order moment

A new technique is proposed for range alignment in Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR). The basic idea is to perform range alignment using a maximum kurtosis (fourth-order central moment) criterion. After maximizing the kurtosis of the combined range profile of two adjacent echoes, the amount of range shift between them can be automatically tracked out. The combined range profile is constructed by a max operation, which only reserves the larger elements of the two echoes, and the echoes’ amplitudes are limited before they are combined. This algorithm has been used to process real ISAR data and the results demonstrate the effectiveness of the method. Compared with the correlation method and the minimum entropy method, the proposed algorithm obtains much better results in both examples in this paper. Its computation complexity has the same order of magnitude as the minimum entropy method.