海面舰船目标ISAR最优成像时间选择算法.pdf

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1、第29卷第4期数据采集与处理Vol_29No．42014年7月JournalofDataAcquisitionandProcessingJu1．2014文章编号：1004—9037(2014)04—0526—07海面舰船目标ISAR最优成像时间选择算法朱岱寅俞翔。汪玲(1．南京航空航天大学电子信息工程学院，南京，210016；2．南京工程学院计算机工程学院，南京，211167)摘要：通过分析高海情下海上舰船目标的三维摇摆对成像的影响，基于方差定义的平均多普勒展宽概念，提出了一种逆合成孔径雷达(ISAR)最优成像时间选择算法。该算法根据目标距离向先验信息

2、估计出舰船的固有纵摇周期，利用该周期隔离微多普勒效应的干扰，并为多普勒展宽曲线的平滑提供了可靠依据，使得算法整个过程无需人工干预。该算法易实现且运算量较低，适用于实时应用。仿真和实测数据的处理结果表明，利用本文算法筛选出的数据段获得了较理想的成像结果。关键词：ISAR；最优成像时间；多普勒展宽；纵摇周期中图分类号：TN957．52文献标志码：AOptimalProcessingTimeandDurationSelectionAlgorithmforISARZhuDaiyin，YuXiang，WangLing(1．CollegeofElectronica

3、ndInformationEngineering，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China；2．CollegeofComputerEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing，211167，China)Abstract：Throughanalyzingtheinfluenceofimagingof3Drockingshiptargetsunderheavyscalesea，aswel1asbasedontheco

4、nceptofvariance，anaverageDopplerspreaddefinitionisproposedtoestimatetheoptimalprocessingtimeanddurationforISAR．Inthisalgorithm，theshipnaturalpitchingperiodisestimatedthroughtheinformationoftherangedirection，bywhichthemicro—DopplereffectiseliminatedandareliablebasisforsmoothingDo

5、pplerspreadcurveisprovided．Thealgorithmcanworkautomaticallyinsteadofartificialintervention．ThesimulationandmeasureddataprocessingresultsshowthatidealISARimagescanbeobtainedbyusingthedatasegmentsselectedbytheproposedalgorithm．Keywords：ISAR；optimalprocessingtime；Dopplerspread；pitc

6、hingperiod率，需要选择等效转动的角速度较大且平稳的数据引#段，该步骤称为最优成像时间选择。实际应用中舰船目标都可视为非合作目标，因逆合成孔径雷达(ISAR)可以用来对海上舰船此需要根据回波信息筛选出符合要求的数据段。高分辨成像。对于海上舰船目标，在低海情下等效已有的经典算法主要可以分为两类：基于图像图形转动主要依赖于目标与雷达的相对巡航；而在高海分析的筛选算法剐和基于估计目标散射点多普勒情下，舰船受海浪涌动造成横摇、纵摇和偏航的三信息的筛选算法l_】。第一类经典算法不假设舰维运动成为等效转动的主要来源，而且上述三维运船运动的任何信息，仅通过估

7、计目标图像的参数或动在各自维度上总体呈现出周期性的特点。三维者提取图像特征估计目标的运动特性。比较有代运动合成的等效转动矢量导致了舰船目标多普勒表性的算法如文献E9]和文献[1O]，其中文献Eg]提频率的时变特性，为了提高图像质量和方位向分辨出了一种基于图像对比度的筛选方法，该算法需要基金项目：国防基础科研计划(B252011OOO8)资助项目；南京航空航天大学基础科研业务费(NS2013023)资助项目。收稿日期：2014—05—14；修订日期：2014—07—01第4期朱岱寅，等：海面舰船目标ISAR最优成像时间选择算法527对最优成像时刻与时段两

8、个变量交替迭代以获得最优的成像数据段，算法的计算量较大；文献[10]通过数字图像处理技术提取目