分布式SAR動目標參數(shù)估計技術研究.pdf

1、星載合成孔徑雷達系統(tǒng)因為有很強的隱蔽性，較遠的探測距離等等優(yōu)點，很大的提高了分布式合成孔徑雷達系統(tǒng)在軍事戰(zhàn)爭生存、作戰(zhàn)能力，所以運用在雷達系統(tǒng)中參數(shù)估計算法正日益成為軍事技術的關鍵部分。在星載分布式合成孔徑雷達系統(tǒng)為背景下，研究了多合成孔徑雷達平臺對慢速直線和高速運動目標的參數(shù)估計技術，并且對不同參數(shù)估計算法進行了研究與比較。在分布式合成孔徑雷達成像過程中，運動目標的多普勒中心頻率和調(diào)頻率不同于靜止目標，因此在靜止目標的分布式合成孔徑雷

2、達(synthetic aperture radar，SAR)圖像上，運動目標不僅在方位向會發(fā)生偏移，而且圖像也將散焦，分辨率將下降，如果要得到方位向聚焦的高分辨率的運動目標SAR圖像，就必須對運動目標重新聚焦成像，因此準確估計運動目標的多普勒參數(shù)是運動目標精確成像的關鍵。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，SAR所處理的地面運動目標常常是密集的多運動目標，當SAR的合成孔徑內(nèi)同時存在多個運動目標時，各目標的多個參數(shù)都相近，難以區(qū)分并且參數(shù)估計精度不高。這使

3、得分布式SAR合成孔徑內(nèi)多運動目標的參數(shù)估計成為一個棘手的問題，因此必須尋找合適的符合多運動目標回波特性的方法來精確地估計各運動目標的參數(shù)。
　　本課題的主要工作可以概括如下：
　　1)針對星載合成孔徑雷達系統(tǒng)對運動目標的參數(shù)估計問題，當SAR合成孔徑內(nèi)同時存在多個運動目標時，由于其調(diào)頻率相近，采用傳統(tǒng)參數(shù)估計方法難以將多個目標區(qū)分，并且估計精度不高，因此本文提出級聯(lián)希爾伯特黃變換-維格納方法(Hilbert Huang T

4、ransform-Wigner Ville Distribution, HHT-WVD)，該方法同時解決了HHT時頻聚集性不高及WVD存在交叉項的問題，進而實現(xiàn)了對SAR合成孔徑內(nèi)多運動目標參數(shù)的精確估計。仿真實驗表明，該算法不僅能很好地區(qū)分多個運動目標，且參數(shù)估計精度高，運算速度快，具有良好的實際應用價值。
　　2)針對傳統(tǒng)時頻分析方法難以對星載分布式合成孔徑雷達系統(tǒng)中地面目標方位向速度進行準確估計的問題，提出了一種分數(shù)階傅里葉

5、變換(Fractional Fourier Transform, FrFT)-多重信號分類(Multiple Signal Classification, MUSIC)空時頻方法。首先利用FrFT獲得信號向量并構造空時頻分布矩陣；然后應用此分布矩陣替代傳統(tǒng)MUSIC算法中的協(xié)方差矩陣從而求得FrFT-MUSIC空時頻譜，通過對譜函數(shù)進行搜索估計目標速度。仿真實驗表明該方法的多目標速度估計精度高，抗噪聲能力強，無盲速。
　　3)針對