逆合成孔徑雷達(dá)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)在軍事和民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。ISAR能夠?qū)Ψ呛献鬟\(yùn)動(dòng)目標(biāo)高分辨成像，而運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)作為ISAR成像算法的關(guān)鍵問(wèn)題之一，直接關(guān)系到成像的質(zhì)量。非合作目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的，為了便于分析可以將該相對(duì)運(yùn)動(dòng)分解成目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)分量使得目標(biāo)不同散射點(diǎn)產(chǎn)生了方位多譜頻率的差異，因此轉(zhuǎn)動(dòng)是成像的必要分量。平動(dòng)分量則對(duì)成像沒(méi)有貢獻(xiàn)，并且會(huì)影響成像的質(zhì)量。主要影響有兩個(gè)方面：一，一維距離向相互之間的

2、偏移，這一偏移導(dǎo)致信號(hào)在方位向無(wú)法相干積累，影響成像質(zhì)量；二，引入了附加的高次相位，使得方位向散焦。因此平動(dòng)分量必須補(bǔ)償?shù)?。根?jù)以上分析，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可以分為兩步，即距離對(duì)準(zhǔn)和相位補(bǔ)償，本文將著重討論這兩項(xiàng)技術(shù)。
　　壓縮感知是一種新近提出的理論，該理論證明只要信號(hào)在某個(gè)變換域是稀疏的或可壓縮的，就可以利用一個(gè)和基矩陣不相關(guān)的觀測(cè)矩陣將信號(hào)從較高的維度投影到較低的維度，通過(guò)求解一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題便可以高概率重構(gòu)出原始信號(hào)。利用壓縮感知技術(shù)可

3、以有效地降低采樣率，分擔(dān)數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的壓力。本文將該理論應(yīng)用于ISAR成像技術(shù)，獲得了質(zhì)量較高的成像結(jié)果。本文主要分為6章，章節(jié)安排如下：
　　第一章主要介紹ISAR的基本概念、發(fā)展過(guò)程以及現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要說(shuō)明ISAR的應(yīng)用情況，并對(duì)壓縮感知的發(fā)展歷史進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
　　第二章主要介紹ISAR的轉(zhuǎn)臺(tái)成像原理，闡述了ISAR運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)谋匾约捌湓怼?br>　　第三章主要對(duì)距離對(duì)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行了較深入的研究，詳細(xì)的闡述了全局最

4、小熵法和改進(jìn)的互相關(guān)法的原理和具體步驟，給出采用這些方法對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的結(jié)果。并對(duì)其他常用的距離對(duì)準(zhǔn)算法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
　　第四章討論了相位梯度自聚焦法、秩一相位估計(jì)法及其改進(jìn)算法、最大似然估計(jì)法的基本原理及其步驟，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果對(duì)這三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。
　　第五章主要介紹壓縮感知的基本原理，給出該理論的應(yīng)用條件和具體步驟。接著介紹了基于壓縮感知的距離壓縮算法和方位向成像算法，并通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)