基于框架理論的ISAR大轉(zhuǎn)角成像及橫向定標(biāo)研究.pdf

1、逆合成孔徑雷達(dá)（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）是目前成像雷達(dá)中尤為重要的一種具有高分辨率的二維成像雷達(dá)，它的縱向分辨率是由雷達(dá)發(fā)射信號的帶寬決定的，它的橫向分辨率是由雷達(dá)成像目標(biāo)相對雷達(dá)視線（Radar Line of Sight,RLOS）方向旋轉(zhuǎn)的角度決定的。為了得到分辨率相對較高的目標(biāo)ISAR像，一般而言，需要增加目標(biāo)相對雷達(dá)視線方向的旋轉(zhuǎn)角度。本課題主要針對目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度相對較大時IS

2、AR的成像算法問題進(jìn)行研究。分別討論了基于框架理論的成像算法問題以及基于參數(shù)估計的橫向定標(biāo)問題。下面針對文章的主要內(nèi)容概述如下：
　　1．闡述了通過增加目標(biāo)在雷達(dá)成像時間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度來提高雷達(dá)的橫向分辨率時所遇到的問題，并利用仿真實驗對比分析當(dāng)目標(biāo)旋轉(zhuǎn)角度不同時，運用距離-多普勒成像算法對該仿真目標(biāo)進(jìn)行成像時的成像效果，為下文的展開奠定基礎(chǔ)。
　　2．概述關(guān)于框架理論的相關(guān)知識，并將框架理論運用到ISAR成像中。基于框架理論

3、的成像算法是將雷達(dá)回波信號表示成矢量空間中一組框架元素的線性組合的形式，通過將雷達(dá)回波信號投影到這組框架的對偶框架上來對目標(biāo)進(jìn)行成像。利用仿真實驗和實測數(shù)據(jù)對比分析該算法和適合目標(biāo)大轉(zhuǎn)角成像的極坐標(biāo)格式算法的性能，并利用ISAR圖像質(zhì)量評價指標(biāo)進(jìn)行定量評價。
　　3．研究了兩種橫向定標(biāo)方法，分別為：基于相位調(diào)頻參數(shù)估計的橫向定標(biāo)方法和基于分?jǐn)?shù)階Fourier變換的橫向定標(biāo)方法。基于相位調(diào)頻參數(shù)估計的橫向定標(biāo)方法利用構(gòu)造的參考信號對

4、雷達(dá)回波信號進(jìn)行解調(diào)頻處理，再對解調(diào)頻后的信號進(jìn)行快速傅立葉變換，并對其能量分布進(jìn)行頻譜峰值搜索，當(dāng)幅值達(dá)到最大時，可得對應(yīng)的調(diào)頻率，從而可以通過計算獲得目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度的估計值，進(jìn)而完成橫向定標(biāo)?；诜?jǐn)?shù)階Fourier變換的橫向定標(biāo)方法利用分?jǐn)?shù)階Fourier變換對線性調(diào)頻信號的檢測能力，對雷達(dá)回波信號進(jìn)行調(diào)頻率估計，從而獲得目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速度，進(jìn)而完成橫向定標(biāo)。利用仿真實驗對上述兩種算法進(jìn)行仿真驗證，并對比分析上述兩種算法的抗噪性能；最后，