一种高精度的ISAR转动补偿和方位定标方法

传统逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法忽略了目标回波的高阶转动相位的影响,导致方位向聚焦效果较差,且无法直接从目标图像中获取目标尺寸信息。该文提出一种转动补偿和方位定标方法。该方法采用回波的全部方位信息,通过构造局部平均多普勒趋势(LADT)信号获取目标回波的多普勒变化趋势。进一步利用随机采样一致(RANSAC)算法估计多普勒调频率及目标有效转动速度,实现高精度转动补偿与方位定标。仿真与实测数据实验验证了该方法的有效性。     

短孔径ISAR方位定标

短时间观测下的逆合成孔径雷达成像在应用中具有较多的优势。该文针对短孔径观测提出一种利用有限次脉冲实现ISAR方位定标的方法。基于ISAR图像的稀疏特征,利用压缩感知理论提高ISAR成像的分辨率,有效提高了散射中心定位精度。此外,基于2维快速傅里叶变换和极坐标映射的方法利用相关法进行转动角速度估计,同时利用压缩感知精确估计相关函数的峰值位置,提高转动角速度的估计效率和精度,最终实现目标的方位定标。仿真和实测数据实验结果验证了该方法的有效性。     

基于特征配准的ISAR图像方位定标方法

逆合成孔径雷达(ISAR)成像利用目标相对雷达视线的姿态变化形成的合成孔径获得方位高分辨,成像方位为多普勒轴,通常需要估计目标的有效转动速度以实现ISAR图像的方位定标从而体现目标真实尺寸。现有算法通常利用信号的运动参数估计和图像整体配准。该文提出利用子孔径ISAR图像的特征提取和配对,根据特征点坐标估计目标的有效转角速度。首先利用尺度不变特征变换(SIFT)和快速鲁棒特征(SURF)对两幅ISAR图像进行特征点提取;然后分别采用最短欧氏距离和随机采样一致性(RANSAC)进行特征点的匹配和失配点的剔除;最后根据配对特征点的坐标和能量估算有效转角速度,实现ISAR图像方位定标。仿真数据和实测数据验证了该算法的精确性和稳健性。     

一种改进的ISAR图像方位向定标方法

确定逆合成孔径雷达（ISAR）图像的方位向像素尺寸,即方位向定标,是正确获得目标外形和尺寸等特征信息的前提。ISAR图像的方位向像素取决于雷达波长和目标相对于雷达视线在相干积累时间内的转角,前者是已知的,但后者在对非合作目标成像方式下难以确定。在研究已有定标算法的基础上,提出了一种改进的ISAR图像方位向定标方法,即首先用最大对比度（IC）和质量评估（QE）准则筛选出多个质量最好的包含特显点的距离单元,然后提取这些单元内特显点的回波信号并估计各特显点的调频率,最后由特显点的距离坐标和调频率获取目标的转动角速度,从而实现ISAR图像的方位向定标。仿真和实测数据的处理结果表明,该算法的定标效果明显优于已有算法。     

一种基于图像最大对比度的联合ISAR方位定标和相位自聚焦算法

针对特显点选取易受噪声影响这一问题,该文提出一种基于全局图像最大对比度的逆合成孔径雷达(ISAR)方位定标算法,并在实现方位定标的同时完成距离空变相位补偿自聚焦。该方法以图像对比度作为代价函数,利用BFGS算法实现代价函数的最大化高效求解,获得目标信号的距离空变调频率,进而计算目标有效转动角速度,实现方位定标和距离空变相位自聚焦。仿真和实测数据实验对比验证了该算法的有效性和稳健性。

     

对称目标的ISAR成像横向距离定标方法与性能分析

目标横向定标是实现目标模板匹配识别和特征提取的基础。该文利用横向多普勒频率和横向坐标位置的近似正比关系,基于对称目标的对称轴垂直于对称点直线,给出了对称目标转角估计和横向定标新方法。其次给出了定标参数估计误差表达式,定量分析了影响定标参数估计误差的各因素。最后用弹头模型转台成像和外场飞机ISAR数据成像对该方法进行了仿真验证。该方法结构简单,运算量非常小,在合作机动目标ISAR成像定标方面有很好的应用前景。     

一种联合TDCM和PFA的空间目标大转角ISAR成像方法

空间目标态势感知是当前航天技术领域的研究热点,逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR）是空间目标感知的一种有效手段。为了得到利于目标鉴别的高分辨二维ISAR图像,需要通过增大积累转角来提高方位向分辨率。但是,随着转角的增大,平动与转动之间的耦合增大,使得传统的先平动补偿、后利用转动成像的两步式成像方法不再适用。本文提出了一种结合时域信号共轭相乘（Time Domain Conjugate Multiplication, TDCM）处理与极坐标格式算法（Polar Format Algorithm, PFA）的成像算法,首先利用雷达回波的二维相干性,通过TDCM处理进行平动粗补偿,然后借助PFA的插值操作校正大转角引起的散射点越分辨单元走动（Motion Through Resolution Cell, MTRC）并估计目标相对转动参数。通过迭代处理,持续对平动和转动参数进行优化,提升运动补偿效果。仿真验证了所提成像算法的有效性,与传统算法相比,成像聚焦性更好。     

稀疏孔径和大转角下ISAR对目标转动的估计

逆合成孔径雷达（inverse synthetic aperture radar，ISAR）对非合作目标做成像时图像质量依赖于对目标运动参数的准确估计.针对在稀疏孔径和非均匀转动条件下现存的参数估计方法计算量过大或者方法适用条件不满足，提出了一种基于神经网络的参数估计方法.此方法以成像问题的模型知识指导数据的生成过程，然后训练通用的神经网络，最终实现将数据中隐含的知识转化为转动估计器.从仿真实验结果来看，所得到的网络对满足一定信噪比要求的回波数据可以提供较准确的估计，所得参数可以帮助成像算法提高聚焦效果，大量的样例表明网络可以部分学习到回波与转动之间的关系.     

一种ISAR目标转动补偿及图像尺寸标定方法

通过对逆合成孔径雷达(ISAR)匀速平面旋转体散射中心的距离和多普勒走动分析,提出一种ISAR目标转动速度及旋转中心估计算法,并实现目标聚焦成像.该方法通过Keystone变换补偿一阶距离走动,采用匹配处理补偿一阶多普勒走动,从而实现对非合作目标的转动补偿和聚焦成像.进而,通过图像质量评价获得目标转速和等效旋转中心联合估计.结合对目标的转动估计,提出了较完整的高分辨ISAR聚焦成像及图像尺度标定的处理流程,并分析了其应用条件.最后,通过实测飞机目标数据验证了该方法的有效性.     

一种基于失真估计的ISAR系统补偿算法

由于逆合成孔径雷达利用发射宽带信号获得高分辨率的距离向 ,信号带宽通常为几百兆赫 ,当系统采用宽带的线性调频信号和时频转换技术时 ,接收和发射系统不可避免地产生失真 ,因此必须对ISAR系统进行系统补偿。介绍了一种基于失真估计的补偿算法 ,并在X波段带宽达 1GHz的测试平台上 ,采用去斜接收和Hamming加权FFT谱分析后 ,副瓣电平可达到 -3 5dB以上     

ISAR图像舰船目标尺寸估计

通过转角估计的方法对舰船目标ISAR图像进行尺寸标定,进而利用船体尺寸特征进行舰船目标识别。舰船目标的晃动造成ISAR图像中目标相对大小与实际大小不一致,为后续大小型舰船的识别带来困难,文中对海浪导致的多个舰船目标晃动成像模型进行分析,并对同一幅ISAR图像中的多个舰船目标分别进行尺寸估计,解决图像中大小型舰船成像效果矛盾的问题。     

一种微波光子雷达ISAR成像新方法

微波光子雷达发射信号带宽大、波长短,能够实现分辨率更高的逆合成孔径雷达(ISAR)成像。但带宽大、波长小的回波信号也导致传统成像算法对目标转动分量的近似不成立,使得传统算法无法应用。在微波光子雷达成像中,目标转动分量在回波包络中形成空变的距离弯曲项,在方位相位中形成空变的2次相位误差,导致ISAR图像散焦。该文针对微波光子雷达系统提出一种新的ISAR成像算法,该算法同时考虑了目标转动分量对回波包络和相位的影响,以包络相关值为目标函数值迭代估计目标转速,根据转速估计值,在距离向进行重采样对齐包络,在方位向构造空变的方位补偿函数校正转动相位。仿真和实测数据的处理结果证明了该算法的有效性。     

基于高精度运动信息的ISAR分辨率评估方法

ISAR分辨率评估是空间目标成像雷达精度鉴定的重要内容.该文针对ISAR分辨率评估中的基准计算与方法设计两个关键问题进行了详细分析,进而提出了基于空间目标高精度轨道与遥测姿态等运动信息的ISAR方位向定标方法.在此基础上,建立了一种新的ISAR分辨率评估方法.利用某雷达精度鉴定试验中对不同空间目标的实测成像数据,验证了...     

基于高精度运动信息的ISAR分辨率评估方法

ISAR分辨率评估是空间目标成像雷达精度鉴定的重要内容.该文针对ISAR分辨率评估中的基准计算与方法设计两个关键问题进行了详细分析,进而提出了基于空间目标高精度轨道与遥测姿态等运动信息的ISAR方位向定标方法.在此基础上,建立了一种新的ISAR分辨率评估方法.利用某雷达精度鉴定试验中对不同空间目标的实测成像数据,验证了该文方法的合理性与有效性.     

匀加速转动目标转动参数联合估计

匀加速转动目标运动参数估计是逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的一类常见问题。该文在给出匀加速转动目标雷达回波信号模型的基础上,推导了利用线性调频信号对匀加速转动目标雷达回波进行拟合时所得参数与目标转动速度参数之间的关系。在此基础上,进一步提出一种匀加速转动目标转动参数联合估计方法,实现了转动参数的无偏估计。仿真结果验证了该算法的有效性。     

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.     

用于匀加速转动目标成像的FRFT 方位压缩方法

复杂运动目标的转动分量多数情况下可近似为匀加速转动,散射点多普勒回波可以近似为LFM信号,经传统RD算法的DFT方位压缩后,散射点在傅里叶谱域上表现的方位向图像将出现散焦,引起图像质量下降.作为LFM信号,匀加速散射点的多普勒回波必然在某分数阶傅里叶域具有能量聚集性最好的频谱,且频谱峰值位置和幅度分别对应散射点的横向坐标和散射强度,散射点在方位向的聚焦像可由该频谱直观表示,该方法被称为FR-FT方位压缩.通过对仿真数据的处理表明,相对于DFT和RID算法,FRFT方位压缩具有分辨率高、交叉项干扰少等优点.     

L波段雷达电离层高速运动目标ISAR成像补偿方法

目标高速运动和电离层效应都会对低频段宽带线性调频雷达信号的相位产生调制现象,进而降低逆合成孔径雷达(ISAR)成像分辨率。为得到清晰的目标ISAR图像,需有效消除这两者对目标回波的影响。该文首先建立电离层高速运动目标回波的信号模型,再根据目标回波为高阶多项式相位信号的特点,提出基于离散多项式变换的高阶相位估计算法,利用高阶相位估计值进行回波信号相位调制分量补偿,实现ISAR成像的自聚焦。仿真实验表明,该算法可以准确估计回波信号高阶相位参数,提高ISAR成像质量。     

ISAR成像中转角估计的新方法

ISAR成像中,为补偿散射点距离单元走动现象和横向定标,需已知目标与雷达相对总转角.实际ISAR成像中的转角通常是未知的.本文提出采用RAT方法,在不同纵向距离单元信号的模糊平面上检测线性调频信号的调制率,从而估计得到总转角.仿真和实测数据的成像结果证明了该方法的有效性.