ISAR技術(shù)在高頻雷達目標分辨中的應用研究.pdf

1、我國的高頻雷達已進入工程化應用階段，但由于受分辨能力的限制，在群組目標的個數(shù)分辨及大型船只的識別等方面仍有不足之處。逆合成孔徑雷達（InverseSyntheticApertureRadar，簡稱ISAR）信號處理對接收到的運動目標的回波信號進行相干處理，等價成一個大口徑天線，很大程度上提高了方位向距離分辨力。雖然以往的ISAR信號處理技術(shù)研究碩果累累，但是在高頻雷達領(lǐng)域中的應用還是較少見的，更沒有具體算法供參考，因而本文對逆合成孔徑雷

2、達信號處理在高頻雷達系統(tǒng)中的應用進行初步探索研究。
　　高頻雷達工作在擁擠的短波波段，由于絕對占優(yōu)的一階海浪回波的存在，必須采用基于距離?速度譜變換的多普勒頻率分辨技術(shù)來處理雜波，以提取目標信息。與傳統(tǒng)ISAR成像采用的距離?多普勒原理相比，主要區(qū)別是速度譜變換直接采用快速傅里葉變換，而沒有ISAR的運動補償處理。另外，對目標的發(fā)現(xiàn)與跟蹤是進行ISAR信號處理應用的前提。故必須先依據(jù)高頻雷達信號處理流程完成對二維距離?速度譜變換以

3、及對目標的檢測、參量估值和航跡建立。然后，根據(jù)參量估值結(jié)果，進行精細的數(shù)字波束形成，濾出目標譜線，做速度譜反變換并合并多批數(shù)據(jù)，得到待處理的方位向信號。
　　由推導的準切向運動目標的方位向信號的相位表示式可以看出，此信號近似為線性調(diào)頻信號。根據(jù)其調(diào)頻斜率，構(gòu)造方位向匹配濾波函數(shù)可實現(xiàn)方位向匹配壓縮。此外，根據(jù)ISAR信號處理基本原理，通過運動補償將準切向運動等效為轉(zhuǎn)臺運動。運動補償可利用測量的距離信息來實現(xiàn)或從分析方位向信號入手進

4、行距離對準和相位補償。相位補償可利用粗估的二次項系數(shù)或精確搜索二次項系數(shù)實現(xiàn)。方位向距離分辨力與雷達工作波長及等效的轉(zhuǎn)角有關(guān)。若波長一定，等效的轉(zhuǎn)角越大，方位向距離分辨力越高。然而，當轉(zhuǎn)角太大時，會造成遠離旋轉(zhuǎn)中心部分的目標點成像模糊。
　　本文所述方法通過了高頻雷達系統(tǒng)仿真平臺產(chǎn)生的飛機及艦船目標數(shù)據(jù)的分辨處理性能分析。結(jié)果表明，等效ISAR信號處理實現(xiàn)了對準切向運動目標組的橫向距離高分辨。該方法穩(wěn)健好，提供了一種群組目標個數(shù)分