基于时频分析的机动目标ISAR成像

文章从ISAR成像基本原理出发,对机动目标的ISAR成像处理过程作了详细的分析,将时频分析方法应用到机动目标ISAR成像中,并对其进行了仿真研究,得到了机动目标的距离—瞬时多普勒像。仿真数据和实测数据处理的结果表明,与直接用距离—多普勒成像算法相比,该方法得到的ISAR图像质量有明显的提高,从而说明该方法在ISAR成像的工程应用中具有一定的参考价值。     

逆合成孔径雷达的距离—瞬时多普勒成像方法

传统的ＩＳＡＷＲ距离－多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型，当飞机目标作机动飞行时，转速和转轴经常是时变的。若用传统的方法成像，会使图像模糊，甚至无法辨识。本文提出了距离－瞬时多普勒成像的概念和方法，可对一般机动飞行目标成像。实测数据结果表明了本文方法的可行。     

一种基于自适应Chirplet分解的逆合成孔径雷达成像方法

对于机动目标的成像需要用距离－瞬时多普勒成像方法,文献［４］中给出了目标机动性不强时的成像方法,本文提出了一种自适应的ｃｈｉｒｐｌｅｔ信号分析方法,在此基础上给出了具有强机动性的目标的ＩＳＡＲ成像算法。最后利用实测数据验证了该方法的有效性。     

基于FRFT的机动目标ISAR成像算法

研究目标机动性不太剧烈、散射点子回波序列多普勒变化满足一阶近似条件下的机动目标ISAR实时成像问题.提出了一种新的基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的机动目标ISAR距离一瞬时多普勒成像算法,用FRFT代替传统的快速傅里叶变换(FFT)实现目标的方位向分辨,利用目标运动的先验信息缩小算法的搜索范围,提高运算效率.实测数据处理结果表明该算法较好地解决了机动目标成像问题.与已有的机动目标成像算法相比,该算法在保证成像质量的前提下,大大减小了运算量,可用于机动目标实时成像.     

基于时频分析的ISAR成像

传统的逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法用傅里叶变换进行频谱分析,对机动目标的成像会导致成像模糊。本文应用短时傅里叶变换(STFT)、魏格纳分布(WVD)、平滑伪魏格纳分布(SPWVD)几种时频分析方法对机动目标进行瞬时成像。仿真和实验结果表明,通过该方法能得到清晰的目标的距离-瞬时多普勒像。     

ISAR机动目标的平动补偿和瞬时成像研究

机动目标成像近年来受到广泛注意.本文首先讨论平动补偿,它通常可以分解为两步进行──包络对齐和自聚焦,分析表明,针对平稳目标的包络对齐方法仍然适用于机动目标,而根据相干积累原理,已有的自聚焦方法从理论上和实际上都不是最优的,我们提出适用于机动目标和平稳目标的迭代相干积累自聚焦(ICSA)算法,PGA(相位梯度算法)是ICSA算法的一个特例; 然后,本文讨论机动目标的瞬时成像,它实际上是一个瞬时谱估计问题,已有的一些瞬时成像方法只适用于散射点子回波为线性调频信号(多普勒分布为直线).针对时频分布为非直线的情况,我们提出用自适应窗短时chirplet分解方法估计信号的瞬时频率和瞬时幅度,并结合"洁净"技术,提出了快速自适应窗短时chirplet分解成像(ACDI)算法.实测数据的处理表明本文提出ICSA算法和ACDI算法是有效的.     

基于调幅—线性调频信号参数估计的机动目标成像方法

逆合成孔径雷达（ISAR）机动目标成像受到了研究者的广泛重视。在已有的机动目标成像算法中,通常假设在综合孔径处理期间,各距离单元内各散射回波是等幅线性调频信号。在实际中,以上假设仅是近似成立,基于此假设的机动成像算法难以得到较高质量的目标图像。本文采用更精确的信号模型－多分量调幅－线性调频（AM－LFM）信号表示实际机动目标的各距离单元回波,并提出一种AM－LFM信号参数估计方法以及快速算法,通过估计信号的时变振幅、调频率和初相等参数,得到了更高质量的机动目标的动态ISAR像序列,以利于目标识别,而且运算量比已有算法要小。     

机动目标ISAR超分辨成像的分辨能力研究

机动目标ISAR超分辨成像须考虑三维转动造成多普勒频率的时变性质,同时,成像质量也受到信号模型误差的影响,如包络对齐误差和自聚焦误差.采用误差参数和目标特征参数联合估计可显著提高机动目标成像的分辨率.本文将误差参数和目标参数联合建模,对信号模型解的不唯一性提出一种约束条件,引入分辨能力的概念,综合分析了存在这些因素时成像分辨率所受到的限制.     

基于时频分析的ISAR瞬时成像算法

基于传统R-D算法(Range Doppler Algorithm)的ISAR成像是基于目标平稳运动的假设,而对机动目标,由于R-D算法将相同散射点不同时刻表现的不同频率压在一起,从而使散射点展宽、图像模糊不清.文中首先分析经典傅里叶变换与时频分析的本质区别;然后阐述几种典型的时频分布的交叉项干扰情况、时频聚集性能,与其他时频分布相比.重排Gabor时频分布性能优良,不仅时频聚集性好,而且无交叉项干扰,对目标瞬时成像效果较好;最后,仿真和实测数据验证了成像算法的有效性.     

逆合成孔径雷达成像浅探

本文首先分析逆合成孔径雷达(ISAR)实现运动目标成像的基本原理及处理方法,讨论了实际机动目标运动补偿的方法和成像算法,并对ISAR的目标识别性能进行了讨论,最后提出了工程实现中的一些问题。     

基于SVA算法和时频分析的ISAR成像

研究了时频分析在ISAR成像中的运用,论述了一维SVA算法和改进的二维SVA算法在提高图像分辨率、降低信号自身旁瓣电平方面的优势。在此基础上,提出将两者联合运用到机动目标的逆合成孔径雷达成像中,改善了传统的距离-多普勒算法对机动目标成像的模糊现象。实验结果证明了此方法的正确性和有效性。     

时频联合处理方法在地波高频雷达中的应用

一般采用时域或频域的方法对雷达信号进行分析。时频联合处理方法在时间-频率二维空间对信号的特性进行分析,从而进一步得到信号频谱分量在时间轴上的分布图。因此,对于具有时变频率分量的空中目标回波而言,时频联合处理方法是一种有效的分析方法。文中简要介绍了时频联合处理方法的基本方程,采用时频联合处理方法对具有多个频谱分量的混合信号、噪声加信号和高频雷达在强海杂波背景下的空中机动目标回波信号进行了分析和说明。结果表明,时频联合处理方法的应用能大大提高高频雷达对目标的探测能力。     

基于综合时频分析的机动目标ISAR成像

传统的ISAR距离-多普勒成像算法基于目标平稳飞行假设。当目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。这时需要分距离单元进行时频分析,得到距离-瞬时多普勒图像。文中提出的综合平滑伪魏格纳分布克服了平滑伪魏格纳分布不能在时频分辨率和抑制交叉项两方面同时达到较好的缺点。最后以旁瓣电平、交叉项干扰抑制、方位分辨率损失等指标定量分析了两者的性能。仿真结果证实了文中方法在对机动目标成像中的优越性。     

弹道中段目标多普勒成像算法研究

弹道中段目标成像技术是弹道导弹防御系统的核心技术。利用传统的宽带ISAR雷达对弹道中段目标成像无法利用统一的相位补偿函数进行相位补偿,导致成像结果的模糊。该文提出一种提取时频骨架线的信号处理算法,算法通过对提取的弹道中段目标窄带回波的时频多普勒骨架线进行幅度增强,提高目标多普勒成像分辨率,仿真数据和暗室测量数据试验表明,该算法能够实现基于窄带雷达回波多普勒信息的弹道中段目标二维成像。     

一种基于STFT的跳频参数估计新方法

针对STFT在进行跳频信号参数估计时,时间分辨率和频率分辨率存在固有矛盾这一问题,通过分析窗函数对跳频信号STFT变换后时频谱图的影响,提出了一种基于STFT的跳频参数估计方法。该方法直接利用窗函数参数提取跳频参数,避免了时频谱图对参数估计精度的影响。通过不断改变窗函数起始时刻及窗函数宽度,寻找时频聚集性最好的时频谱图,确定目标窗函数参数。仿真结果表明,该方法实现了跳频参数的有效估计。     

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。     

LTE系统中有关维纳滤波信道估计的性能分析

基于LTE系统下行信道中离散分布的导频符号,本文提出了一种时频维纳滤波信道估计方法。分别在频域和时域使用维纳滤波方法获得信道响应。这种方法有两种实现形式：一种是利用自相关矩阵计算导频部分的信道响应,再利用插值算法获得数据部分的信道响应,另一种是利用互相关矩阵直接计算导频和数据部分的信道响应。在瑞利衰落信道环境下进行MATLAB仿真,维纳滤波相比LS算法性能有很大提高,时频维纳滤波信道估计算法的性能优于LMMSE算法,自相关时频维纳滤波信道估计算法性能优于互相关时频维纳滤波信道估计算法。     

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,我们已经提出一种距离走动校正方法[2]但是这种方法一般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.     

跨距离门目标的时频积累及检测方法研究

跨距离门目标的回波积累检测是雷达系统性能的重要指标之一。文中首先分析了运动目标的回波模型,并利用时频方法,完成目标在距离门内的相参积累,然后距离门间通过时频图的二值化处理,利用时频二值图的线性映射实现非相参积累,实现跨距离门目标的积累检测。该方法不仅避免了传统分段检测方法的距离包络对齐问题,也不受多普勒速度模糊的影响,对目标回波信噪比要求较低,具有一定的工程价值。最后利用仿真验证了该方法的有效性,实现了跨距离门目标的有效积累和检测。     

基于重排方法的跳频信号分析研究

跳频信号是一种非平稳信号,用时频分布来分析跳频信号是一种很有效的方法。然而,线性时频分析方法的时频分辨率受到测不准原理的限制很难同时得到兼顾,不利于跳频信号的分选和参数的估计。文章利用重排方法对时频变换后的时频谱图进行处理,通过仿真可以看出,重排后时频谱图具有良好的时频聚集性,频率分辨率损失(RL)最大可以改善6dB左右,提高了时频谱图的可读性。