双通道SAR振动目标快速检测

发布时间：2020-12-27 23:40

　　目标的振动会对雷达回波产生特殊的相位调制,称为微多普勒效应,能够提供对微动目标检测的有利信息,因此对提高SAR (Synthetic Aperture Radar)系统性能具有重要意义。然而,已有的检测算法存在运算量大、抗杂波噪声能力弱和无法适应多振动目标等问题。针对这些问题,本文提出一种对振动目标检测的新算法。该算法利用相位中心天线偏置DPCA (Displaced Phase Center Antenna)对消技术消除杂波,并沿方位向累加DPCA信号来提高算法的抗噪声能力。由于振动目标SAR方位回波的频谱与脉冲序列具有高度相似性,本文算法选择了检测重复脉冲序列的脉冲重复频率PRI (Pulse Repetition Interval)变换法来实现振动目标的检测。仿真实验表明,本文算法能够在强杂波噪声条件下检测振动目标,同时具有准确振动频率估计性能,甚至当同一个单元存在多个振动目标时,本文算法依然适用。仿真中振动目标检测的计算机运行总时间不超过0.6 s,说明本文算法适用于实时检测,通过与GLRT算法和Hough变换算法运算量的比较,证明了本文算法相比于经典算法具有运算量小,检测速度... 

【文章来源】：遥感学报. 2020年09期 北大核心

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

振动目标几何模型

本文振动目标检测算法分两个检测步骤，第一步检测利用DPCA对消技术抑制与振动目标无关的地杂波，然后对DPCA信号沿方位向累加，通过设置合适的门限来确定存在振动目标的距离单元；第二步检测是对第一步检测得到的目标距离单元的方位频谱进行伪脉冲处理，然后对得到的伪脉冲序列进行PRI变换，检测振动目标并估计其振动频率。上述检测算法流程图如图2所示。3.1 第1步检测

式（9）和式（11）中可见，PRI变换法在自相关函数内巧妙地加上了一个相位项，脉冲序列中的任意脉冲对(tm,tn)给出的相位项为。这个相位项巧妙地抑制了脉冲序列自相关函数中存在的子谐波。为了解释PRI变换中相位项对子谐波的抑制功能，需要定义脉冲序列的相位。记脉冲到达时间为tn=(n+η)p,n=0,1,2，…，其中η是一个取值在0到1之间的常数，那么脉冲序列的相位定义为θ=2πη。脉冲序列可以分解为l个脉冲重复周期为lp的脉冲串（图3(a）），这l个脉冲串称为脉冲序列的子谐波，它们的相位分别为。将这些相位在图3(b）的单位圆上表示，若l≠1，则这些相位点的矢量和为0，这就是子谐波被对消的原因。因此，固定周期的脉冲串经过PRI变换后，仅仅会产生一个尖峰。了使PRI变换更利于量化处理，借鉴了直方图分析的思想，定义了离散PRI变换。工程上常将感兴趣的PRI范围[τmin，τmax]划分为K个区间，将每个区间称为PRI箱（图4),PRI箱宽度b为(τmax-τmin)K，其中第k个PRI箱的中心为

【参考文献】：
期刊论文
[1]SAR振动目标成对回波聚焦的改进Keystone变换算法[J]. 张远,付锦斌,麦超云,孙进平.  信号处理. 2013(11)
[2]可适应阵列误差和非均匀杂波环境的多通道SAR图像域STAP方法[J]. 常玉林,黄晓涛,周红,周智敏.  遥感学报. 2009(02)



本文编号：2942718