ISAR運動補償及艦船成像技術研究.pdf

1、逆合成孔徑雷達(Inverse Synthetic Aperture Radar,簡稱ISAR)是一種能夠獲得高分辨率成像的雷達,它利用雷達與目標間的相對運動合成大孔徑,可以得到非合作運動目標,如車輛、艦船、飛機、衛(wèi)星等的高分辨率圖像,而且可以全天候、全天時工作,無論在軍事還是民用方面都具有很大的應用前景。
　　逆合成孔徑雷達成像主要包括兩個部分:運動補償和成像。本文在研究已有的運動補償方法的基礎上,提出一種新的基于Tsallis

2、熵的ISAR距離對準方法,具體分析該方法距離對準的可行性和抗噪性,并用實測數據驗證該方法可以得到比傳統(tǒng)包絡最小熵法更好的距離對準結果。相對于飛機和車輛等目標,艦船目標由于受海情的影響,自身的運動比較復雜,艦船成像一直是 ISAR成像中的一個難點,在我國海軍裝備迫切發(fā)展的今天也成為一大研究熱點。由于缺乏實測數據,先前對艦船 ISAR成像的研究主要依靠的是仿真數據,本文將基于艦船目標 ISAR實測數據,主要研究 ISAR對艦船目標的高分辨率

3、成像技術,并將最優(yōu)成像時間選擇方法、壓縮感知方法和方位向定標方法應用于艦船實測數據,來獲得高質量的艦船目標實測ISAR圖像。
　　論文第一章為緒論。首先對 ISAR研究的背景和意義作了介紹,然后對 ISAR國內外的研究現狀作詳細闡述,并給出本文的主要內容。
　　論文第二章為ISAR運動補償技術,主要包括ISAR距離對準技術和ISAR相位補償技術,分別研究幾種不同的距離對準和相位補償方法,并應用于 ISAR實測數據;同時,提出

4、一種新的基于Tsallis熵的距離對準方法,詳細介紹該方法的實現步驟,并對該方法的有效性、抗噪性等性能進行分析和驗證,最后將該方法應用于 ISAR實測數據,并與傳統(tǒng)包絡最小熵法進行分析與比較。
　　論文第三章研究基于最優(yōu)時間選擇的艦船目標 ISAR成像方法?；谂灤?ISAR實測數據,要獲得高質量的艦船 ISAR圖像,需要選擇最優(yōu)成像時間。首先分析艦船目標 ISAR回波信號模型,然后詳細研究基于多普勒展寬估計的最優(yōu)成像時間選擇方法

5、和基于多普勒中心估計的最優(yōu)成像時間選擇方法,并對艦船實測數據進行處理,得到高質量的艦船ISAR圖像,并對成像的結果和算法的性能進行分析與比較。
　　論文第四章研究基于壓縮感知(Compressive Sensing,簡稱CS)的艦船目標ISAR成像方法。針對選擇的艦船ISAR實測數據最優(yōu)成像時間段,將CS理論應用于ISAR成像,以獲得高質量的艦船目標ISAR圖像。首先分析CS基本理論和基于CS的ISAR成像原理,然后研究幾種基于C

6、S的信號重構算法,最后對艦船ISAR實測數據進行處理,得到了艦船目標的壓縮感知成像結果,并與傳統(tǒng)距離多普勒成像方法進行比較,同時對不同信號重構算法的性能進行分析。
　　論文第五章研究艦船 ISAR圖像的方位向定標。獲得高質量的艦船目標 ISAR圖像后,要實現對艦船目標的辨認與識別,需要對 ISAR圖像進行定標。本章首先分析ISAR定標原理,然后主要研究圖像互相關方位向定標法、Martorella方位向定標法和多特顯點方位向定標法對