应用FRFT的调频步进ISAR低信噪比成像方法

发布时间：2018-02-04 07:48

本文关键词： 雷达成像调频步进信号分数阶傅里叶变换低信噪比　出处：《微波学报》2017年05期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：调频步进逆合成孔径雷达(ISAR)在低信噪比(SNR)下采用距离-多普勒(R-D)成像算法时,必须有效进行包络对齐和相位聚焦,但是在目标运动未知的情况下,采用普通方法很难解决这个问题。利用调频步进雷达的粗距离像信号为慢时间域的线性调频(LFM)信号这一特点,通过对若干个连续子脉冲串的分数阶傅里叶变换(FRFT)谱图进行等距滑动叠加的方法,解决了单个子脉冲串的FRFT谱图在低信噪比下被噪声淹没的问题。通过搜索叠加后的FRFT谱图,可以估计出目标运动参数,然后利用目标运动参数估计值构造出补偿函数,从而实现了包络对齐和相位聚焦。由于FRFT有快速算法,计算速度与快速傅里叶变换(FFT)相仿,所以算法的参数估计步骤运算效率较高,易于工程实现。仿真结果显示该算法可以获得较为理想的成像结果,验证了算法的有效性。
[Abstract]:Stepped frequency inverse synthetic aperture radar (ISAR) in the low signal-to-noise ratio (SNR) by using range Doppler imaging algorithm (R-D), must be effective alignment and phase focusing, but in the case of unknown target motion, the common method is difficult to solve this problem. The use of FM chirp coarse distance step like radar signal for slow time domain (LFM) of the signal, the fractional Fourier transform of continuous sub pulse (FRFT) method for the spectrum of sliding equidistant superposition, solve the single sub pulses of FRFT spectrum in low SNR by noise the problem. Through the search after the superposition of FRFT spectra, can estimate the parameters of moving target, and then use the target motion parameter estimation to construct compensation function, so as to realize the alignment and phase focusing. Because FRFT has fast calculation speed and fast Fourier algorithm. The FFT is similar, so the algorithm's parameter estimation step is highly efficient and easy to implement in engineering. Simulation results show that the algorithm can get ideal imaging results, and verify the effectiveness of the algorithm.

【作者单位】：南京信息职业技术学院通信学院;南京邮电大学电子科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61071022)
【分类号】：TN957.52
【正文快照】： 引言当前,越来越多的飞行器采用了隐身技术,有效减弱了电磁反射。此外,还有一些飞行器本身尺寸较小,雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)也相应很小。对于这些RCS很小的目标,如何在低信噪比下成像是需要解决的问题。采用调频步进脉冲串的逆合成孔径雷达(ISAR)常采用的成

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