ISAR的多目標(biāo)成像.pdf

1、逆合成孔徑雷達(ISAR)是一種利用合成孔徑技術(shù)和大帶寬獲取高分辨率的微波成像系統(tǒng)。ISAR目標(biāo)相對于雷達的運動可以分成兩部分:一是目標(biāo)圍繞自身某參考點的轉(zhuǎn)動;二是目標(biāo)參考點相對于雷達的平動。平動分量對成像沒有貢獻,只會造成成像模糊。消除平動分量對成像的影響是ISAR成像的關(guān)鍵。消除這種平動分量影響的過程則被稱為運動補償。
　　本文的主要內(nèi)容是對ISAR多目標(biāo)成像進行研究。當(dāng)目標(biāo)是編隊時或密集的物體時,各個目標(biāo)的間距常在幾米到幾十

2、米之間,因此,在雷達的同一距離分辨單元內(nèi),雷達天線波瓣內(nèi)可能有兩個及兩個以上的目標(biāo),由于各種因素的影響,目標(biāo)間不可能保持完全一樣的運動方式,即多目標(biāo)實際上不能看成剛體,此時,若將天線波瓣內(nèi)的多目標(biāo)看成單一目標(biāo)處理,由于每個目標(biāo)的運動狀態(tài)不一樣,采用單一目標(biāo)的運動補償及成像算法必將造成圖像的模糊,甚至不能成像。因此,需要研究多目標(biāo)成像問題。
　　首先介紹了ISAR成像的基本原理和ISAR回波模型。隨后從距離對準(zhǔn)和相位補償兩方面介紹了

3、運動補償原理。距離對準(zhǔn)方法中,本文主要介紹了包絡(luò)互相關(guān)法和最小熵法。在相位補償算法中,主要介紹了特顯點法和多普勒中心跟蹤法,并簡單介紹相位梯度自聚焦法(PGA算法)。
　　然后詳細介紹了基于圖像域分離的ISAR多目標(biāo)成像方法。即先對多目標(biāo)整體進行運動補償成像;在圖像域進行多目標(biāo)分離;將每個目標(biāo)分別反變換回雷達回波;最后分別對每個單個目標(biāo)進行運動補償成像。使用這種方法進行仿真實驗,驗證該方法的有效性。其中還介紹多種圖像分割的方法,并

4、詳細介紹本文采用的最大類間方差法和K均值算法。
　　最后詳細介紹了基于時頻分析的多目標(biāo)成像方法。對于某些在距離向上重疊的多目標(biāo)無法使用基于圖像域分離的方法。就要使用基于時頻分析的方法進行信號分離。對于不同距離單元的回波信號分別采用短時傅里葉變換進行時頻分析,由于不同目標(biāo)的速度不同會得到多條時頻曲線,在時頻平面將不同目標(biāo)的時頻曲線分開再反變換回雷達回波,按距離單元的順序排列后,得到分離后的單目標(biāo)回波,最后采用單目標(biāo)的運動補償成像方法