基于时频变换的雷达运动目标参数估计方法研究

发布时间：2024-05-12 14:32

　　针对机载合成孔径雷达(SAR)系统对地面目标检测时,目标回波的距离抖动与多普勒扩散造成的成像能量不聚焦现象,文中对对地的SAR成像方法进行了研究。针对SAR平台的正斜视模型,当进行距离脉压后,在距离方向上引入了快速傅里叶变换,对变换结果进行Keystone变换与慢时间反变换,最后使用方位上的快速傅里叶变换得到聚焦的成像结果。通过各种时间、频率变换方法的引入,在成像时解决了能量散焦的问题。可以精确估计地面目标的运动目标参数,算法在X波段SAR平台实测数据上的参数估计精度可达99.54%。此外,该算法不含遍历搜索方法,运算复杂度远小于二阶Keystone法与Deramp-Keystone等传统参数估计方法。

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【部分图文】：

图1SAR平台示意图

1.1SAR的正斜视模型对于正侧视视角，SAR雷达平台搭载在飞机上，在斜距平面，其与目标间的几何关系，如图1所示。SAR平台的相关参数包括：飞机的飞行速度v，合成孔径时间Ta[12-16]。目标的参数，包括其相对于平台的方位向速度va与径向速度vc。此时，SAR平台与目标间的瞬....

图2基于时频变换的目标参数估计方法流程

实际的雷达系统，需要同时对多个运动目标进行监测。若不同的目标处于SAR系统不同的距离单元内，则其之间互不干扰，可以直接使用第1节的算法进行运动参数的估计。第1节的算法，可以用图2所示的流程图表示。如图2所示，对于原始数据经距离脉压后，可以得到s(t,tm），而s(t,tm）经过距....

图3距离脉压后的目标

结合表1中的参数，对原始的雷达SAR数据进行快速傅里叶变换，可以得到图3。图4杂波抑制后的目标

图4杂波抑制后的目标

图3距离脉压后的目标由图3所示，横轴为方位的多普勒单元，纵轴为距离单元。可见，图3中的杂波较多，为了更好的检测目标，需要对其先进行杂波抑制，提升信号杂波噪声比（SCNR）。本文选择的杂波抑制算法为EFA，抑制杂波后的结果，如图4所示。在图4中，杂波得到了有效的抑制，消除了雷达检....

本文编号：3971459