基于谱分析的分布式无源雷达非均匀成像

发布时间：2021-08-20 06:26

　　分布式无源雷达空间构型不规则,导致目标回波采样在空间谱域分布不均匀,目标反演质量较差。首先构建三维投影模式下的二维成像模型;对非均匀谱域进行量化分析,建立空间谱支撑域、扭曲度和RMSE三项指标评价空间谱填充非均匀度;然后提出一种快速高斯网格NUFFT的成像方法,通过高斯卷积核对非均匀采样回波在空间谱上进行平滑处理并进行过采样FFT,同时对高斯核进行分裂处理实现快速重构。仿真实验表明,本文评价指标合理评估了空间谱非均匀性,成像方法进一步改善成像质量,且大幅提高计算速度,验证了空间谱非均匀度对成像质量的影响。 

【文章来源】：雷达科学与技术. 2020,18(02)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1 分布式无源雷达成像构型

式中，λi=c/fi。式（6）表明，在投影下的成像模型中回波信号采样在空间谱中的填充点是关于辐射源波长、辐射源和接收机方位角及俯仰角大小的两条非规则弧线的交点，式（6）所示关系表明空间谱填充点的分布必然是非均匀的，如图2所示为任一构型仿真结果示例。从空间谱的填充结果可以很直观地分析目标回波采样数据的分布情况，因此，考虑通过空间谱域填充的角度分析分布式无源雷达的成像性能和对成像算法进行分析研究是一个很好的方法[3]。

本文选取空中目标为研究对象，给出其二维强散射点模型，选取9个坐标点（-4,-2),(-4,2),(0,-4),(0,0),(0,4),(2,-2),(2,2),(4,0),(6,0）构成飞机目标，如图3所示。选择地面电视基站信号作为外辐射源，以20个外辐射源、24个接收站进行空间布站仿真实验。外辐射源的频率采用480～632MHz范围，且假设以8MHz为间隔均等分配，方位角φt在-108°～-70°，间隔2°均等分布，俯仰角θt在6°～14°间隔0.4°均等分布；保持上述条件不变，通过改变接收站的方位角或俯仰角改变系统的布站情况，设置3种布站构型方式（如表1所示），并针对每一种构型进行分析讨论。3.1 空间谱非均匀度特性分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]存在站址误差下的无源雷达稀疏成像[J]. 王天云,刘冰,凌晓冬,刘勇,陈卫东.  雷达科学与技术. 2018(03)
[2]基于多电视台的两种无源雷达成像算法[J]. 王俊,牛溢华.  系统工程与电子技术. 2007(08)

硕士论文
[1]分布式雷达高分辨成像方法研究[D]. 唐远航.中国科学技术大学 2018
[2]非均匀快速傅里叶变换及其在SAR成像中的应用[D]. 李银斌.南京航空航天大学 2016



本文编号：3352996