逆合成孔徑雷達(dá)成像關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文逆合成孔徑雷達(dá)成像關(guān)鍵技術(shù)研究姓名：汪玲申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師：朱兆達(dá)20060801逆合成孔徑雷達(dá)成像關(guān)鍵技術(shù)研究ii像域方位維的循環(huán)移位，消除原ROPE算法設(shè)置零多普勒頻率的盲目性，并引入迭代提高估計(jì)平動(dòng)相位分量的精度，有效改善了ROPE算法直接用于ISAR相位補(bǔ)償?shù)男阅?。與PGA相位補(bǔ)償算法相比，改進(jìn)ROPE算法不需要質(zhì)量較好的目標(biāo)初像，在迭代過(guò)程中不需要加窗，運(yùn)算效率較高，而且

2、可有效補(bǔ)償高頻和隨機(jī)相位誤差。論文第四章針對(duì)ISAR圖像方位向定標(biāo)這一ISAR技術(shù)難點(diǎn)，提出了一種完全基于圖像的目標(biāo)俯視圖定標(biāo)方法，不需要目標(biāo)跟蹤信息和目標(biāo)散射點(diǎn)位置分布等信息。通常已知成像時(shí)間，定標(biāo)的關(guān)鍵是等效轉(zhuǎn)速的估計(jì)。本章給出了轉(zhuǎn)速的最大似然估計(jì)，該估計(jì)只與圖像中目標(biāo)的特征線斜率和雷達(dá)波長(zhǎng)有關(guān)。進(jìn)一步通過(guò)直接采用Radon變換提取圖像中目標(biāo)的特征線斜率，使轉(zhuǎn)速估計(jì)完全基于目標(biāo)的ISAR圖像，在實(shí)際中更為實(shí)用。實(shí)踐證明這種估計(jì)方法擁

3、有較高準(zhǔn)確度。憑借估計(jì)出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，還可以獲知圖像方位向分辨率，并且獲得成像時(shí)的雷達(dá)視角，確定目標(biāo)外形的主要特征參數(shù)，有利于后續(xù)目標(biāo)識(shí)別。艦船在軍事上常常是高價(jià)值目標(biāo)，由于其運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，成像難度較高，其中最優(yōu)成像時(shí)間的選擇一直是艦船目標(biāo)ISAR成像的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。論文第五章深入研究了艦船成像最優(yōu)時(shí)間的選擇問(wèn)題，提出了基于轉(zhuǎn)動(dòng)矢量估計(jì)的艦船成像最優(yōu)時(shí)間選擇方法。該方法首先對(duì)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行分段短時(shí)成像，通過(guò)估計(jì)每幅圖中艦船目標(biāo)在方位向的多普勒

4、頻率展寬和船體中心線斜率，獲得等效的雷達(dá)與艦船之間合成有效轉(zhuǎn)動(dòng)矢量和其垂直轉(zhuǎn)動(dòng)分量隨時(shí)間的變化。然后根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)，判斷海面環(huán)境情況和艦船搖擺強(qiáng)弱，對(duì)成像情況進(jìn)行細(xì)分。在每種情形下依據(jù)兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)矢量的變化確定成像最佳時(shí)刻，并通過(guò)使圖像熵最小搜索估計(jì)出最佳成像持續(xù)時(shí)間。仿真和機(jī)載ISAR實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證了方法的可行性、有效性和實(shí)用性，證明該方法可在未知海情下獲得高質(zhì)量的艦船圖像，尤其是可以獲得艦船的側(cè)視圖或者俯視圖，有利于艦船目標(biāo)的進(jìn)一步識(shí)