高分辨ISAR成像及定标技术研究

发布时间：2021-11-23 05:09

　　逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR）成像技术具有远距离探测、全天候、全天时工作的特点,有效的提升了雷达数据获取和信息感知的能力,被广泛应用于军事和民用领域。随着应用需求的不断增加,ISAR成像技术逐渐从粗分辨率向高分辨率成像,从单天线、单极化向多天线多极化等多维度成像,从单传感器到多传感器协同处理等方向发展。并且,随着雷达系统和相控阵技术的不断发展,现代多功能ISAR在具有高分辨成像能力的同时,还要具有广域观测、多目标跟踪和定标的能力。然而,在实际成像中,对单个目标而言,用于宽带成像的时间和资源是有限的,通常会导致方位孔径较短或稀疏不连续等问题。因此,结合现代雷达宽带体制和成像应用的发展特性,对ISAR精确的相位误差补偿、高分辨成像和定标技术的研究将有利于雷达成像和目标识别能力的提升。在不增加现有雷达系统复杂度的前提下,本文旨在研究利用稀疏信号处理方法来提高雷达成像的分辨率、稳健性、及应用的灵活性。研究内容主要针对ISAR方位定标、稀疏孔径运动补偿和多通道三维高分辨成像三个关键问题。论文围绕国家“973”计划课题“稀疏微波成像的... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：博士

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图１．?６?Ｃｏｂｒａ?Ｊｕｄｙ雷达稀疏频带合成高分辨成像图??（３）化载ＩＳＡＲ雷达系统

第一章绪论??疏频带合成技术，将Ｓ波段和Ｘ波段记录的观测信号的频带进巧内插和外推，从??而获得超宽带频谱来实现高分辨成像，如图１．６所示。Ｃｏｂｒａ?Ｊｕｄｙ雷达具有对弹道??导弹监视与预警的能为，是目前最大的移动雷达。１９９６年，在美国空军部口的委??托下，林肯实验室研制了新的可移动测量雷达，即Ｃｏｂｒａ?Ｇｅｍｉｎｉ，该雷达系统可??陆海两用，并于１９９９年３月将其安装在＂无敌号＂，如图１．５（ｂ）所示。Ｃｏｂｒａ?Ｇｅｍｉｎｉ??雷达同样具备Ｘ和Ｓ波段，其中Ｓ波段信号带宽为３００ＭＨｚ，用于目标的跟踪，??当雷达工作在Ｘ波段时，带宽为ＩＧＨｚ，分辨率为化２５米，可用于雷达成像。??哲圍??图１．?６?Ｃｏｂｒａ?Ｊｕｄｙ雷达稀疏频带合成高分辨成像图??（３）化载ＩＳＡＲ雷达系统。ＩＳＡＲ系统除了地基、舰载系统外，还有将雷达放??置于飞机或卫星平台上的机载雷达系统。比较典型的有法国和德国联合研究的机??载ＯｃｅａｎＭａｓｔｅｒ４００雷达其雷达装载平台及雷达系统组件分别如图１．７?（ａ）、??１．７?（ｂ）所示。该雷达工作波段为Ｘ波段，探测距离可达３０公里，具有高分辨率，??且能够同时监测多达２０多个目标。图１．７?（ｄ）为该雷达对图

?脚??图３．?７极坐标映射图像（ａ）?的极坐标映射图化）的极坐标映射图??对于ＣＰＩ较短且存在强噪声干扰的ＩＳＡ民回波信号，其距离像如图３．８?（ａ）所??示，传统ＲＤ算法处理后所得到的图像存在分辨率低，图像散射点分布和结构特征??模糊的问题，不利于目标的识别，如图３．８化）所示。利用ＣＳ超分辨算法所得结??果如图３．８?（Ｃ）所不，虽然能够提局图像分辨率，但是不能有效地抑制噪声，并??且在此种情况下，能量比较弱的散射点相对强噪声就可能无法精确提取出来，不??利于目标的识别。与此相比，利用本章所提ＷＣＳ方法对回波数据进行处理，能够??有效地抑制噪声，同时将散射点较精确的恢复，得到分辨率较高且目标轮廓更加??清晰，成像质量效果更好的图像，有利于后续的定标处理，如图３．８?（ｅ）所示。??按照方位定标算法处理流程对ＲＡＶ进行估计的结果为??咕


本文编号：3513193