强地杂波背景下步进线性调频信号ISAR成像方法
- 格式：pdf
- 大小：336.67 KB
- 文档页数：5
文档推荐
-
线性调频连续波雷达信号处理系统分析页数:72
-
线性调频连续波雷达信号处理研究及仿真页数:8
-
线性调频连续波合成孔径雷达成像算法页数:5
下载文档原格式
合集下载
线性调频步进雷达ISAR信号特性及成像
很 小 ，故 可设 大 于某 一 定的 幅度 度 的 有效性 ，并 设单 点 主瓣 内大 下 时 ，才 考虑 幅 的时 间宽 度
收 稿 日期 ：２ ０ ．０２ ； 修 回 日期 ：２ １．３ １ ０ ９１．０ ０ ００ ．６
作者简 介 ：张小 红 （ ９ ９ ，男 ，硕士 。 １ ７一）
像 算法 流程 ，每 步都 做 了相应 的仿真论 证 ，为以后
进 一 步的研 究工作 奠 定基础 。
１线性调频步进 雷达参数设计
设 载频 起 始频 率 为 ，频率 步进 量 为 ，光
以降低对 数字 信号处 理机 的瞬 时带 宽的要 求 ，提高
系统 的数据 率 ，保证 信号 较远 的 作用距 离 【。线 性 ２ Ｊ 调频 步进 雷达 ＩＡ 成像 处理 ，首 先要 对距离 向子 ＳＲ 脉 冲信号进 行 一次脉 压形 成粗 分辨单 元像 ，再 对粗 分辨 单元进 行 ＩＦ 的二 次距 离脉 压 ，选用合 适 的 ＦＴ 目标 抽取 算 法取 出有用 的“ 离有 效量” 距 拼接成 能 反 映 目标 实际位 置 的高 分 辨距离 像 ，最 后 利用 目标 的 转 动进行 方位 多普 勒成像 。 文 献 ［－】 对 参 数 的 设 计 和 目标 抽 取 算 法 进 ３４ 中 行 了研 究 ，提 了“ 弃法 ” 选大 法” 行 目标抽 舍 和“ 进 取 。文献 ［．】 ５６ 中对 调频 步进信 号 的参数 估计进 行 了
关键词 ：ＩＡ 逆合 成孔径雷达成像 ） Ｓ Ｒ（ ；线性 调频步进雷达 ；耦合项 ；方位 聚焦
中图 分 类 号 ：Ｔ ５ ． Ｎ９ ７５ ２ 文 献标 志 码 ：Ａ
在 现代战 争 中来 自空 中的威胁 越来 越大 ，如 导
弹和 飞机等 。因此 ，对 这类 目标 进 行高 分辨 ＩＡＲ Ｓ 成像 和侦察 ，对战争 防御 和进攻 都有 着 至关重 要 的 作用 。而线 性 调频步 进信 号是 现代雷 达 中获得 高分 辨信 号 的一种 重 要手段 ， 已有 广 泛 的应用 ｌ，它可 ｌ 】
收 稿 日期 ：２ ０ ．０２ ； 修 回 日期 ：２ １．３ １ ０ ９１．０ ０ ００ ．６
作者简 介 ：张小 红 （ ９ ９ ，男 ，硕士 。 １ ７一）
像 算法 流程 ，每 步都 做 了相应 的仿真论 证 ，为以后
进 一 步的研 究工作 奠 定基础 。
１线性调频步进 雷达参数设计
设 载频 起 始频 率 为 ，频率 步进 量 为 ，光
以降低对 数字 信号处 理机 的瞬 时带 宽的要 求 ，提高
系统 的数据 率 ，保证 信号 较远 的 作用距 离 【。线 性 ２ Ｊ 调频 步进 雷达 ＩＡ 成像 处理 ，首 先要 对距离 向子 ＳＲ 脉 冲信号进 行 一次脉 压形 成粗 分辨单 元像 ，再 对粗 分辨 单元进 行 ＩＦ 的二 次距 离脉 压 ，选用合 适 的 ＦＴ 目标 抽取 算 法取 出有用 的“ 离有 效量” 距 拼接成 能 反 映 目标 实际位 置 的高 分 辨距离 像 ，最 后 利用 目标 的 转 动进行 方位 多普 勒成像 。 文 献 ［－】 对 参 数 的 设 计 和 目标 抽 取 算 法 进 ３４ 中 行 了研 究 ，提 了“ 弃法 ” 选大 法” 行 目标抽 舍 和“ 进 取 。文献 ［．】 ５６ 中对 调频 步进信 号 的参数 估计进 行 了
关键词 ：ＩＡ 逆合 成孔径雷达成像 ） Ｓ Ｒ（ ；线性 调频步进雷达 ；耦合项 ；方位 聚焦
中图 分 类 号 ：Ｔ ５ ． Ｎ９ ７５ ２ 文 献标 志 码 ：Ａ
在 现代战 争 中来 自空 中的威胁 越来 越大 ，如 导
弹和 飞机等 。因此 ，对 这类 目标 进 行高 分辨 ＩＡＲ Ｓ 成像 和侦察 ，对战争 防御 和进攻 都有 着 至关重 要 的 作用 。而线 性 调频步 进信 号是 现代雷 达 中获得 高分 辨信 号 的一种 重 要手段 ， 已有 广 泛 的应用 ｌ，它可 ｌ 】
isar成像流程
isar成像流程
ISAR（Inverse Synthetic Aperture Radar，逆合成孔径雷达）成像流程主要包括以下步骤：
1. 数据采集：通过雷达系统连续发射电磁波并接收目标反射信号，记录目标在不同角度下的回波数据。
2. 目标运动参数估计：根据雷达与目标的相对运动信息，精确估算目标的旋转速度、姿态等参数。
3. 回波处理：对获取的回波信号进行距离走动校正和相位校准，消除由于目标运动带来的多普勒效应和几何变化。
4. 距离向压缩：应用匹配滤波或其他算法进行距离向压缩，提取出一维的距离像序列。
5. 方位向成像：对距离像序列进行二维快速傅里叶变换（FFT），得到目标在方位向上的分布图像，即ISAR图像，该图像反映了目标的散射特性及其结构特征。
总结来说，ISAR成像就是利用雷达系统对运动目标进行连续观测，并通过对回波数据的精密处理和数学变换，生成高分辨率的目标散射特征图像。
ISAR成像新方法研究
ISAR成像新方法研究ISAR成像新方法研究近年来，ISAR（Inverse Synthetic Aperture Radar）成像技术在目标识别和空中监测等领域得到了广泛应用。
ISAR 成像可以利用飞机、舰船等运动平台上的雷达获得目标的高分辨率图像，从而提高目标的识别能力和探测距离。
然而，传统的ISAR成像方法在某些场景下存在局限性，诸如复杂的目标结构和强噪声环境等。
因此，研究人员开展了针对ISAR成像的新方法研究，旨在提高成像的准确性和稳定性。
目前，ISAR成像的新方法主要集中在两个方面：信号处理和图像重建。
在信号处理方面，研究人员采用了多普勒线束成像（Doppler Beamforming）和多距离聚焦（Multi-Range Focusing）等技术来对雷达接收到的信号进行预处理。
多普勒线束成像通过对接收到的信号进行相位校正和调频解调，可以有效抑制多普勒频移引起的图像模糊。
多距离聚焦则可以通过对不同距离的散射信号进行聚焦，进一步提高成像的分辨率和对小目标的探测能力。
在图像重建方面，研究人员利用了压缩感知（Compressive Sensing）和深度学习等技术来提高ISAR成像的重建质量。
压缩感知技术可以通过采样率的降低，实现对图像的有效重建。
它利用目标的稀疏性和随机测量技术，将目标原始信号进行压缩编码，然后通过反问题求解方法恢复原始信号。
深度学习则通过构建深度神经网络模型，实现对ISAR图像的高质量重建。
深度学习模型可以通过大量的训练数据，自动学习目标的特征表示和重建规律，从而提高成像的准确性和鲁棒性。
此外，研究人员还在ISAR成像中引入了其他辅助信息，如目标形状先验、运动补偿和辐照补偿等。
目标形状先验可以通过模型拟合或先验知识，对目标的形状进行估计和修正，从而提高成像的精度和稳定性。
借助运动补偿技术，可以对平台和目标的运动进行补偿，减小运动导致的运动模糊。
而辐照补偿则可以根据雷达和目标之间的距离和角度关系，对成像结果进行矫正，消除几何扭曲和射纹效应。
基于随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法
基于随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法吕明久;李少东;杨军;马晓岩【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2016(038)012【摘要】为充分利用随机调频步进逆合成孔径雷达回波所具有的联合稀疏特征，提高成像性能，该文提出一种基于分布式压缩感知理论的随机调频步进逆合成孔径雷达高分辨成像方法。
首先构建随机调频步进信号回波的联合稀疏表示模型，并完成子脉冲的脉冲压缩处理；其次，基于每组子脉冲的随机方式(组与组之间的随机方式不同)，构建相应的随机量测矩阵，获取回波的压缩感知信号模型，并利用分布式压缩感知理论实现距离向联合高分辨重构；最后结合回波在方位向的稀疏性，采用快速稀疏重构算法实现方位向高分辨成像。
理论分析和仿真结果表明由于充分利用了随机调频步进信号回波的随机性与联合稀疏特征，所提出方法具有重构精度高、距离向采样率低、抗噪性能强等特点。
%In order to make full use of the joint sparse physical characteristics of the radar echo to improve imaging performance. A novel super resolution Inverse SAR (ISAR) imaging method based on distributed compressed sensing theory is proposed. Firstly, the joint sparse echo model of the random chirp frequency-stepped signal is built and the pulse compression processing of each sub-pulse is processed. Secondly, owing to different random patterns of each group, different measurement matrices are constructed in accordance with the random pattern of sub-pulse signal. Then the corresponding compressed sensing model of the echo is built and the supper resolution range profile isobtained via the distributed compressed sensing theory. Finally, the supper resolution inverse synthetic aperture radar image can be obtained by a fast compressed sensing reconstruction algorithm, which is used to achieve the high resolution reconstruction in azimuth direction based on the sparse features. Theoretical analysis and simulation results show that the proposed method has the characteristics of high reconstruction accuracy, low sampling rate and strong anti-noise performance.【总页数】8页(P3129-3136)【作者】吕明久;李少东;杨军;马晓岩【作者单位】空军预警学院武汉 430019;空军预警学院武汉 430019;空军预警学院武汉 430019;空军预警学院武汉 430019【正文语种】中文【中图分类】TN957.52【相关文献】1.强地杂波背景下步进线性调频信号ISAR成像方法 [J], 冯有前;项艳;孙亚军2.稀疏线性调频步进信号ISAR成像观测矩阵自适应优化方法 [J], 陈怡君;李开明;张群;罗迎3.基于线性调频步进信号的高速目标ISAR成像 [J], 高昭昭;邢孟道;张守宏;张焕颖4.基于线性调频步进信号的ISAR成像技术研究 [J], 张涛;马长征;张群;张守宏5.基于联合块稀疏模型的随机调频步进ISAR成像方法 [J], 吕明久;陈文峰;夏赛强;杨军;马晓岩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
步进线性调频信号舰船ISAR成像的实时信号处理
步 进 线 性 调 频 信 号 舰 船 Ｉ Ａ 成 像 的 实 时信 号 处 理 ＳＲ
王 虹现 全 英 汇 邢 孟 道 张 守 宏
（ 安 电 子 科 技 大 学 雷 达信 号 处 理 国 家 重 点 实 验 室 ， 安 ，１ ０ １ 西 西 ７０ ７ ）
摘 要 ： 对舰 船 目标 的复 杂运 动特 性 以 及 采 用 步 进 线性 调 频 信 号 给 实 时处 理 带 来 的 困难 ， 文 设 计 了以 数 字 信 针 本
冲 重复 频 率较 低 ， 适合 采 用 步进 频 率 ［７ 号 进 行 ４３ ．信
引
言
舰船 目标 的 Ｉ ＡＲ成像 ， Ｓ 步进线 性 调 频信 号采 用 发 射一 组载 频以 固定 频率 变化 的线 性调 频脉 冲串 ， 接
号 处 理 器作 为 处理 单 元 数 字信 号 处 理 板 卡 ， 择 了 适 于 步 进 线 性 调 频 信 号 舰 船 逆 合 成 孔 径 雷 达 （ Ａ 成像 实 选 Ｉ Ｒ） Ｓ
时处 理 的 算 法 流 程 ， 完成 了 实 时 处理 在 信 号 处 理 板 卡 上 的任 务 分 配和 程 序 编 写 。 该 方 法 能 够 完 成 步 进 线 性 调 并 频信 号舰 船 目标 Ｉ Ａ 成 像 的 实 时 处理 任 务 ， ＳＲ 外场 试验 的 结 果 验 证 了本 文 方 法 的有 效 性 。
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈｅ ｉ ａ ｉ ｇ ｏ ｈｉ ａ ｇ ｔ ｓ ａ ｈｏ ｓ ｔ ｉ ｈｅ ｔ ｃ ｏｌ ｙ ｒ ｓ ａ ｃ ｆ ｉ ｖ ｒ ｅ ｓ ｎ ｍ ｇ ｎ ｆ ｓ ｐ ｔ ｒ ｅ ｓ ｉ ｔ ｐｏ ｎ ｔ ｅ ｈｎ ｏｇ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｎ ｅ ｓ ｙ —
ｂ ａ ｄ ａ ｅ ｃ ｍ ｐ ｅ ｅ ．Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｏ ｆ ｍ ｈ ａ ｉ ｉ ｆｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｃ ． ｏ ｒ ｒ ｏ ｌｔｄ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｒ ｓ ｌｓｃ ｎ ｉ ｔ ｅ ｖ ｌ ｔ ｏ ｈ ｐ ｒ ａ ｈ ｒ ｄ ｙ
基于线性调频步进信号的ISAR成像技术研究
速度。由于记录８，，（ｎ）的时问短，目标的加速度对测速的影响可以忽略。利用ｓ，。（ｎ）可估 计的速度范围和精度分别为
ｆ”，。ｆ≤Ａ／（４耳）， ｆ△”，。ｆ≤＾／（４耳．】、，’）
（７）
（７）式巾叶。表示利用步骤３可估计的最大步模糊速度， △”Ａ表示利用步骤３可估计的速 度最大屡著，＾＝ｃ／＾。设丁＝ＭⅣ耳．可以证明， 般情况下，当ＭⅣ≥２△Ｒ／＾时．
辨距离像卜的分辨单元进行一次脉压形成精高分辨的‘维距离像。文献【２，３】指出＿ｒ对丁目 标的最大径向长度不犬于粗高分辨距离单元时的雷达信号参数选取条件和信号处理方案。
傲来说，延展开标可能占据多个粗高分辨距离单元，７Ｆ肜成延展同标的ＩＳＡＲ像时，需要
进行特殊处理消除不同／ｆｉ模糊距离窗口问散射点能量泄漏０『起的虚假散射点。文献［１】巾提
ｓ（ｔ）＝Ａ。ｒｅｃｔ［！二二！！ｊ｝：ｆ二型Ｊ一”Ｋｐ—ｉ７；一ｒ“”２ｅ—Ｊ２”（知＋ｚ△，）ｒ（￡’ （ｚ）
其中ｒ（￡）＝２（ｒｏ＋优＋ｎｆ２／２）／ｃ表示目标回波的时问延时，其中ｒｏ为日标距雷达的初始距 离，＂，ｎ分别为目标相对丁雷达的释向速度和加速度，ｃ为光速。
２．２特性分析 ｆ２）式绛过脉冲压缩后．输出结果为【３】
步骤２粗高距离分辨单元挑选。为在时频分析中获得较高的估计精度，，Ｆ补偿后的具
打相同载频＾的脉压数据中挑选具有特显点性质的粗高分辨距离单元！ｑ形成序列ｓ，㈤。
挑选准则为：枉能量较大的粗高距离分辨单元巾选取门～化起伏方差最小的单元，其保证Ｊ， 在该单元具有特显点性质㈣。因该序列的等效重复周期乃，＝Ⅳ耳，步骤１巾的测速误差
其中以相邻Ｒ。上的散射点的影响最为严苇，较远的吼中的散射点折叠可以忽略。观以ｉ
个相邻冗。中散射点的情况说明，如图２所示。图２表示了ｉ个相邻月。的中的撒射点折叠现
ｆ”，。ｆ≤Ａ／（４耳）， ｆ△”，。ｆ≤＾／（４耳．】、，’）
（７）
（７）式巾叶。表示利用步骤３可估计的最大步模糊速度， △”Ａ表示利用步骤３可估计的速 度最大屡著，＾＝ｃ／＾。设丁＝ＭⅣ耳．可以证明， 般情况下，当ＭⅣ≥２△Ｒ／＾时．
辨距离像卜的分辨单元进行一次脉压形成精高分辨的‘维距离像。文献【２，３】指出＿ｒ对丁目 标的最大径向长度不犬于粗高分辨距离单元时的雷达信号参数选取条件和信号处理方案。
傲来说，延展开标可能占据多个粗高分辨距离单元，７Ｆ肜成延展同标的ＩＳＡＲ像时，需要
进行特殊处理消除不同／ｆｉ模糊距离窗口问散射点能量泄漏０『起的虚假散射点。文献［１】巾提
ｓ（ｔ）＝Ａ。ｒｅｃｔ［！二二！！ｊ｝：ｆ二型Ｊ一”Ｋｐ—ｉ７；一ｒ“”２ｅ—Ｊ２”（知＋ｚ△，）ｒ（￡’ （ｚ）
其中ｒ（￡）＝２（ｒｏ＋优＋ｎｆ２／２）／ｃ表示目标回波的时问延时，其中ｒｏ为日标距雷达的初始距 离，＂，ｎ分别为目标相对丁雷达的释向速度和加速度，ｃ为光速。
２．２特性分析 ｆ２）式绛过脉冲压缩后．输出结果为【３】
步骤２粗高距离分辨单元挑选。为在时频分析中获得较高的估计精度，，Ｆ补偿后的具
打相同载频＾的脉压数据中挑选具有特显点性质的粗高分辨距离单元！ｑ形成序列ｓ，㈤。
挑选准则为：枉能量较大的粗高距离分辨单元巾选取门～化起伏方差最小的单元，其保证Ｊ， 在该单元具有特显点性质㈣。因该序列的等效重复周期乃，＝Ⅳ耳，步骤１巾的测速误差
其中以相邻Ｒ。上的散射点的影响最为严苇，较远的吼中的散射点折叠可以忽略。观以ｉ
个相邻冗。中散射点的情况说明，如图２所示。图２表示了ｉ个相邻月。的中的撒射点折叠现
步进线性调频脉冲串SAR实时成像算法在多DSP平台上实现的研究
步进线性调频脉冲串SAR实时成像算法在多DSP平台上实
现的研究
张晓斌;莫志锋;王贞松
【期刊名称】《小型微型计算机系统》
【年(卷),期】2006(27)12
【摘要】SAR的步进线性调频脉冲串(LMF Burst)工作模式是一种通过多子脉冲合成提高距离向分辨率的新的SAR成像模式,其算法流程中包含较多的FFT/IFFT处理,算法的结构性变差,不利于实时处理.本文通过分析步进线性调频脉冲串算法本身的特点,提出了一种显著减少FFT/IFFT处理次数的优化方法;并结合使用的存储器芯片性能,提出了一种提高系统访存效率的存储结构优化方法;最后在一种多DSP处理平台上做了并行流程的设计与实现.
【总页数】6页(P2352-2357)
【作者】张晓斌;莫志锋;王贞松
【作者单位】中国科学院,计算技术研究所,北京,100080;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,计算技术研究所,北京,100080;中国科学院,计算技术研究所,北京,100080
【正文语种】中文
【中图分类】TP75;TP302
【相关文献】
1.线性调频脉冲串制式合成孔径雷达实时成像算法和方案的设计和模拟 [J], 郑天垚;王贞松;姚萍
2.一种基于脉冲压缩的机载条带SAR重叠子孔径实时成像算法 [J], 詹学丽;王岩飞;王超;刘碧丹
3.基于NVIDIA GPU的机载SAR实时成像处理算法CUDA设计与实现 [J], 孟大地;胡玉新;石涛;孙蕊;李晓波
4.基于多核DSP的SAR/InSAR实时成像算法设计与实现 [J], 董磊;冯媛
5.基于多核DSP的SAR/InSAR实时成像算法设计与实现 [J], 董磊;冯媛
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地杂波背景下频率步进雷达引信成像方法研究
制 导 与 引 信 第31卷文章编号:167120576(2010)022*******地杂波背景下频率步进雷达引信成像方法研究胡秀娟, 邓甲昊(北京理工大学机电学院,北京100081) 摘 要:基于散射中心模型分析了DMeyer 小波变换成像原理,分析结果表明该算法可实现频率步进雷达引信目标成像。
基于韦伯分布的杂波背景仿真分析了IF F T 和DMeyer 小波变换,仿真分析结果表明,从实际应用角度出发IFF T 更具有成像优势。
关键词:雷达引信;信号处理;脉冲信号;距离像中图分类号:TJ434 文献标识码:AStudy on Imaging Method of Stepped Fr equencyR adar Fuze under G r ound ClutterH U Xi u 2j u a n , D E N G J ia 2h ao(School of Mechat ronic Engi neeri ng ,Beijing Instit ute of Technology ,Beiji ng 100081,Chi na ) A bstra ct :Dmeyer wavel et t ra nsformation i maging t heory i s a nalyzed based on scat t eri ng cent er model.The resul t s manife sted t hi s met hod coul d reali ze t arget imagi ng for st epped frequency radar f uze.U nder t he ground clut ter which i s Wei bul l di st ri bution t he IFF T and DMeyer wavelet t ransformation were a nal yzed by si mula tion.The result s manifest ed t hat IF 2F T met hod was bet t er at t he practical level.K ey w or ds :radar fuze ;si gnal proce ssing ;pulse signal ;ra nge profile收稿日期:2010-01-16作者简介胡秀娟(),女,博士,主要从事信号处理技术的研究。
《ISAR成像原理算法和应用》
《ISAR成像原理算法和应用》ISAR（inverse synthetic aperture radar）成像是一种通过合成孔径雷达（SAR）技术进行反演的成像方法。
ISAR技术可以利用目标自身的运动进行成像，实现目标的高分辨率图像获取。
本文将重点介绍ISAR成像的原理、算法和应用。
ISAR成像原理是利用目标在雷达探测区域内的自身运动，通过采集目标在不同方位角的散射数据，通过FFT（快速傅里叶变换）和脉冲压缩等算法，将目标的散射数据映射到相应的频谱上，从而获得目标的高分辨率图像。
ISAR成像的核心算法包括距离向压缩和方位向压缩。
距离向压缩是通过脉冲压缩实现的，即在接收信号中采用窄脉冲，获取目标的高分辨率距离信息。
方位向压缩是通过FFT变换实现的，即将目标在不同方位角的散射数据映射到频域上，通过频谱分析来获取目标的方位信息。
ISAR成像可以应用于军事和民用领域。
在军事方面，ISAR成像可以用于目标识别和情报分析。
通过ISAR技术，可以获取目标的高分辨率图像，从而判断目标的类型和特征，为军事作战和侦察提供重要的支持。
在民用方面，ISAR成像可以应用于航天、航海、雷达测量等领域。
例如，在航天器的姿态控制中，通过ISAR技术可以获取航天器的旋转角速度和轨道信息，为航天控制提供重要的反馈数据。
ISAR成像还可以应用于目标运动参数的测量和估计。
由于ISAR成像是基于目标的自身运动进行成像的，因此可以通过ISAR图像提取目标的运动轨迹和速度信息。
这对于目标的跟踪与监测非常有利，有助于提高雷达系统的性能和精度。
尽管ISAR成像在理论和算法上有一定的复杂性，但是在实际应用中已经得到广泛的推广和应用。
许多国家和地区都开展了相关的研究，并取得了一定的成果。
随着雷达技术的不断发展和进步，ISAR成像有望在军事和民用领域中发挥更大的作用，为各个领域提供更高效和精确的信息获取手段。
基于线性调频步进信号的高速目标ISAR成像
用相似的方法得到了高分辨的一维距离像。本文将讨论基于 频域合成带宽的高速目标 ISAR 成像方法。当子脉冲带宽大 于子脉冲载频步进量时，应用频域合成带宽方法得到的距离 像会出现比较高的旁瓣和栅瓣，本文提出了对合成的频谱进 行加窗修正的方法来解决这一问题。针对高速目标，本文研 究其对回波信号的影响并提出了运动参数估计与补偿的方 法，由于 ISAR 成像目标的特殊性，对回波多普勒谱进行加 权可以提高参数估计精度。
(ti;tm )
=
2Rq (0,ti;tm )
c −VT
=
2 (Rq 0
+VT ×(ti c −VT
+ tm ))
，
α (tm
)
=
α (ti;tm
(1)
其中 uc(t) = Ac rect(t/Tp )e jπμt2 为 chirp 子脉冲， μ = Bs/Tp
2814
电子与信息学报
第 30 卷
为其调频斜率，Bs 为带宽，Tp 为脉冲宽度。与雷达间距为 Rq
的散射点 Q 的反射函数 ς(t) 可以表示为
ς(t) = Aqδ (t − 2Rq/C )
W (f ) = rect(f/Bs ) ，并将式(2)代入式(7)，有
( ( )) sci (t) = AqSinc Bs t − 2Rq/C e−j 4πfi Rq C
(8)
此时得到的距离像的分辨率为 δt = 1/Bs 。 由以上的讨论知道，提高距离分辨率可以通过带宽合成
将窗的宽度变宽，如图 1(c)所示。令载频步进量 Δf = Bs ，
,M − 1 ，i = 1,2, ,N )，称为慢时间。以发射时刻为起点
的时间用 t 表示，称为快时间。快时间用来计量电波传播的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
是 国 内外 学术界 讨论 的热点 。
相 消处理是 一种 典型而 又简单 易行 的杂 波滤除方 法 。相 干信 号经 过相 消处 理 ， 以有 效 地 滤除 信 号 可
中的杂波 分量 。文献 ［ ］ 出了强地 杂波 背景下 对运 动 目标 的成像 方 法 ， 对拉 伸 （ ｔ ｔｈ 信 号 的处理 时 ， ８提 在 Ｓｒ ｃ ） ｅ
５ ５
增的 。假设其每个脉冲串中包括 』个子脉冲 ， 冲问频率步进值为 ， ｖ 脉 子脉冲宽度为 ， 子脉冲重复间隔 为 ， 成像时间设为 ， 这样在成像过程 中雷达应该发射 个脉冲串。 假设雷达和 目标之间的几何关系如图 １ 所示。其
中雷达 固定 在 （ ， ｚ） ，， 坐标 系 统 的原 点 ０； ， Ｑ为 一 个 散 射点 ， 为参 考 点 ， ，） 散 射 点 Ｑ的 坐标 ， Ｐ （ Ｙ为 目标
第１ １卷第 １ 期
２ １ ２月 ０ ０年
空
军
工
程
大
学
学
报（ 自然 科 学 版 ）
Ｖ １１ Ｎ ． ｏ． １ ｏ １ Ｆ ｂ２ ｌ ｅ．０ Ｏ
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ￣Ｎ ＮＶ ＲＩＹ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＧＵ ＩＥ Ｓ ｆ Ｔ Ｒ ＬＳＩＮ ＥＥ Ｉ Ｎ Ａ Ｔ Ｎ Ｉ
现 有 的一 些信 号处理 方法大 都是假 设 不存 在 杂 波或 假设 杂 波 被有 效 剔 除 的前 提下 进 行 的¨ 。而在 强 地 杂 ｊ 波 背景下 ， 多数 文献仅 限于 目标检 测 Ｊ这 是 由于 在对 这 些 目标 （ ， 如低 空 飞行 的飞 机 、 弹等 ） 行 ＩＡ 导 进 ＳＲ 成像 时现 有 的一些 成像 方法 不适用 。所 以 ， 强地 杂波 背景下如 何有 效地对 运动 目标进行 识别 以及成像 ， 一直
消 处理后 成像 。
本文 针对 步进线性 调频 体制 ＩＡ 在 不改 变信号 形式 的前 提下 ， 回波信 号 的相邻 脉 冲 串使 用 同一 拉 Ｓ Ｒ， 对
伸 延时量 进行处 理 ， 用相 消技术 滤除 杂波后 再进行 成像 ， 运 获得 了较好 的成 像结 果 ， 强地 杂 波背 景下 运 动 为
目标 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像提 供 了一 成像方法
步进 线性 调频信 号是一 个包 含一组 周期性 出现 的线性 调 频子 脉 冲的 脉 冲串 ， 个 子脉 冲 的载 频都 是 递 每
收 稿 日期 ：０９—０ ２ ２０ ８— ８ 基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助项 目（０ ７ ０ ２ ； 西 省 自然科 学 基础 研 究 计 划 资 助 项 目（０ ７ ２ ，Ｊ８ Ｉ ） ６ ６ ２３ ） 陕 ２ ０ Ｆ ８ ＳＯ Ｆ Ｏ
ＩＡ Ｓ Ｒ成像技 术是 现阶段 被广 泛研究 和应用 的重要 技术 。随着 飞行技术 的发 展 ， 音速 、 音 速轰 炸机 、 亚 超
攻击 机 和巡航导 弹等低 空飞 行器相 继 出现 。当雷达照 射此 类 飞行 目标 时 ， 由于大 量 固定 地物 引起 的杂 波进 入 雷达接 收机 ， 致无 法成像 ， 以强地 杂波背 景下 的低空 飞行 目标 成像 问题一 直是 困扰人们 的难题 。 目前 导 所
采 用 了前 后两 次 回波使 用 同一拉伸 延 时量 进 行处 理 的方 法 ， 使用 相 消 处理 滤 除 杂波 后 实 现成 像 ， 得滤 使
除杂波后的回波信号对最终成像效果几无影响。文献 ［０ 提 出了强地杂波背景下基于线性调频步进信号 １］ 体 制 ＩＡ Ｓ Ｒ的成像方 法 ， 方法需 要对 线性调 频步进 信号 的信号 形 式进 行简 单变 化 ， 该 然后 对 回波信 号进 行相
作者简介 ： 冯有前 （９０一） 男 ， １６ ， 陕西 富平人 ， 教授 ， 博士生导师 ， 主要从事信号与信息处理 、 小波理论及其应用研究
Ｅ —ｍ ａｌ ｈ ｌｎ ５＠ ｓｎ ． ｏ ｉ ： ｅｅ ３２ ｉ ａ ｅ ｍ
第１ 期
冯有前等 ： 强地杂波背景下步进线性调频信号 ＩＡ Ｓ Ｒ成像方法
强 地 杂 波 背 景 下 步 进 线 性 调 频 信 号 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 方 法
冯有前 项 艳 孙 亚军。 ， ，
（ ．空军工程大学 １ 军工程大学 理学 院，陕西 西安 ７ ０ ５ ；．空军工程大学 １０ １２ 导弹学 院，陕西 三原 ７ ３０ ；．空 １８ ０ ３ 训练部 ，陕西 西安 ７ ０ ５ ） １０ １
Ｄ ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ＯＩ １． ９ ９ ｊｉ ． ０ ９—３ １ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ ５ ６ ２ １． １０ ３
中图分 类号 ：Ｔ ９ ７ ５ Ｎ ５ ．２
文 献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ９— ５ ６ ２ １ ） １— ０ ４— ５ １０ ３ １ （ ０ ０ Ｏ ０ ５ ０
摘
要： 在低 空飞行 目标 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像 中， 回波信 号 常被地 杂 波掩 盖 导致 无 法进 一 步处 理 ， 如何
有效地 剔除杂 波 一直是 困扰 人们 的难题 。相 消处理 是 一种 典型 而又简 单易行 的杂波 滤 除方法 ，
首先 对 相消处理 展开 了一定 研 究， 干信 号经 过 相消 处理 ， 以有效 地 滤 除 固定 地 物产 生的杂 相 可 波， 为后 续 的成像 处理 提供 有利数 据。针 对 线性调 频步进信 号体 制 ＩＡ 对 回波信 号 的相 邻脉 Ｓ Ｒ，
冲 串使 用 同一拉 伸延 时量进 行处 理 ， 然后 运 用相 消技 术 滤 除杂 波 ， 最后 再进 行 成像 。仿 真 结果
表 明， 中提 出的成像 方 法鲁棒性 较好 ， 以获 得较好 的成像 结果 ， 强地 杂 波背 景下 运 动 目标 文 可 为 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像提 供 了一种 有效途 径。 关键词 ： Ａ Ｉ Ｒ成像 ； Ｓ 步进 线 性调 频信 号 ； 消处理 ； 相 脉冲 串
相 消处理是 一种 典型而 又简单 易行 的杂 波滤除方 法 。相 干信 号经 过相 消处 理 ， 以有 效 地 滤除 信 号 可
中的杂波 分量 。文献 ［ ］ 出了强地 杂波 背景下 对运 动 目标 的成像 方 法 ， 对拉 伸 （ ｔ ｔｈ 信 号 的处理 时 ， ８提 在 Ｓｒ ｃ ） ｅ
５ ５
增的 。假设其每个脉冲串中包括 』个子脉冲 ， 冲问频率步进值为 ， ｖ 脉 子脉冲宽度为 ， 子脉冲重复间隔 为 ， 成像时间设为 ， 这样在成像过程 中雷达应该发射 个脉冲串。 假设雷达和 目标之间的几何关系如图 １ 所示。其
中雷达 固定 在 （ ， ｚ） ，， 坐标 系 统 的原 点 ０； ， Ｑ为 一 个 散 射点 ， 为参 考 点 ， ，） 散 射 点 Ｑ的 坐标 ， Ｐ （ Ｙ为 目标
第１ １卷第 １ 期
２ １ ２月 ０ ０年
空
军
工
程
大
学
学
报（ 自然 科 学 版 ）
Ｖ １１ Ｎ ． ｏ． １ ｏ １ Ｆ ｂ２ ｌ ｅ．０ Ｏ
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ￣Ｎ ＮＶ ＲＩＹ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＧＵ ＩＥ Ｓ ｆ Ｔ Ｒ ＬＳＩＮ ＥＥ Ｉ Ｎ Ａ Ｔ Ｎ Ｉ
现 有 的一 些信 号处理 方法大 都是假 设 不存 在 杂 波或 假设 杂 波 被有 效 剔 除 的前 提下 进 行 的¨ 。而在 强 地 杂 ｊ 波 背景下 ， 多数 文献仅 限于 目标检 测 Ｊ这 是 由于 在对 这 些 目标 （ ， 如低 空 飞行 的飞 机 、 弹等 ） 行 ＩＡ 导 进 ＳＲ 成像 时现 有 的一些 成像 方法 不适用 。所 以 ， 强地 杂波 背景下如 何有 效地对 运动 目标进行 识别 以及成像 ， 一直
消 处理后 成像 。
本文 针对 步进线性 调频 体制 ＩＡ 在 不改 变信号 形式 的前 提下 ， 回波信 号 的相邻 脉 冲 串使 用 同一 拉 Ｓ Ｒ， 对
伸 延时量 进行处 理 ， 用相 消技术 滤除 杂波后 再进行 成像 ， 运 获得 了较好 的成 像结 果 ， 强地 杂 波背 景下 运 动 为
目标 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像提 供 了一 成像方法
步进 线性 调频信 号是一 个包 含一组 周期性 出现 的线性 调 频子 脉 冲的 脉 冲串 ， 个 子脉 冲 的载 频都 是 递 每
收 稿 日期 ：０９—０ ２ ２０ ８— ８ 基金项 目： 国家 自然 科 学 基 金 资 助项 目（０ ７ ０ ２ ； 西 省 自然科 学 基础 研 究 计 划 资 助 项 目（０ ７ ２ ，Ｊ８ Ｉ ） ６ ６ ２３ ） 陕 ２ ０ Ｆ ８ ＳＯ Ｆ Ｏ
ＩＡ Ｓ Ｒ成像技 术是 现阶段 被广 泛研究 和应用 的重要 技术 。随着 飞行技术 的发 展 ， 音速 、 音 速轰 炸机 、 亚 超
攻击 机 和巡航导 弹等低 空飞 行器相 继 出现 。当雷达照 射此 类 飞行 目标 时 ， 由于大 量 固定 地物 引起 的杂 波进 入 雷达接 收机 ， 致无 法成像 ， 以强地 杂波背 景下 的低空 飞行 目标 成像 问题一 直是 困扰人们 的难题 。 目前 导 所
采 用 了前 后两 次 回波使 用 同一拉伸 延 时量 进 行处 理 的方 法 ， 使用 相 消 处理 滤 除 杂波 后 实 现成 像 ， 得滤 使
除杂波后的回波信号对最终成像效果几无影响。文献 ［０ 提 出了强地杂波背景下基于线性调频步进信号 １］ 体 制 ＩＡ Ｓ Ｒ的成像方 法 ， 方法需 要对 线性调 频步进 信号 的信号 形 式进 行简 单变 化 ， 该 然后 对 回波信 号进 行相
作者简介 ： 冯有前 （９０一） 男 ， １６ ， 陕西 富平人 ， 教授 ， 博士生导师 ， 主要从事信号与信息处理 、 小波理论及其应用研究
Ｅ —ｍ ａｌ ｈ ｌｎ ５＠ ｓｎ ． ｏ ｉ ： ｅｅ ３２ ｉ ａ ｅ ｍ
第１ 期
冯有前等 ： 强地杂波背景下步进线性调频信号 ＩＡ Ｓ Ｒ成像方法
强 地 杂 波 背 景 下 步 进 线 性 调 频 信 号 ＩＡ Ｓ Ｒ成 像 方 法
冯有前 项 艳 孙 亚军。 ， ，
（ ．空军工程大学 １ 军工程大学 理学 院，陕西 西安 ７ ０ ５ ；．空军工程大学 １０ １２ 导弹学 院，陕西 三原 ７ ３０ ；．空 １８ ０ ３ 训练部 ，陕西 西安 ７ ０ ５ ） １０ １
Ｄ ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １０ ＯＩ １． ９ ９ ｊｉ ． ０ ９—３ １ ． ０ ０ ０ ． １ ｓ ５ ６ ２ １． １０ ３
中图分 类号 ：Ｔ ９ ７ ５ Ｎ ５ ．２
文 献标识 码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ９— ５ ６ ２ １ ） １— ０ ４— ５ １０ ３ １ （ ０ ０ Ｏ ０ ５ ０
摘
要： 在低 空飞行 目标 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像 中， 回波信 号 常被地 杂 波掩 盖 导致 无 法进 一 步处 理 ， 如何
有效地 剔除杂 波 一直是 困扰 人们 的难题 。相 消处理 是 一种 典型 而又简 单易行 的杂波 滤 除方法 ，
首先 对 相消处理 展开 了一定 研 究， 干信 号经 过 相消 处理 ， 以有效 地 滤 除 固定 地 物产 生的杂 相 可 波， 为后 续 的成像 处理 提供 有利数 据。针 对 线性调 频步进信 号体 制 ＩＡ 对 回波信 号 的相 邻脉 Ｓ Ｒ，
冲 串使 用 同一拉 伸延 时量进 行处 理 ， 然后 运 用相 消技 术 滤 除杂 波 ， 最后 再进 行 成像 。仿 真 结果
表 明， 中提 出的成像 方 法鲁棒性 较好 ， 以获 得较好 的成像 结果 ， 强地 杂 波背 景下 运 动 目标 文 可 为 的 ＩＡ Ｓ Ｒ成像提 供 了一种 有效途 径。 关键词 ： Ａ Ｉ Ｒ成像 ； Ｓ 步进 线 性调 频信 号 ； 消处理 ； 相 脉冲 串