重构杂波加噪声相关矩阵的SAR-GMTI动目标径向速度估计方法.pdf

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1、第32卷2015年第4期上海AEROSPACE航天SHANGHAl13文章缩号：1006—1630(2015)04—0013—04重构杂波加噪声相关矩阵的SAR—GMTI动目标径向速度估计方法王帆1，徐敏2(1．北京航空航天大学电子工程学院，北京100191；2．上海卫星工程研究所，上海200240)摘要：为解决星载合成孔径雷达地面动目标检测(SAR—GMTI)系统中用自适应匹配滤波(AMF)法估计运动目标径向速度参数时，因背景杂波与待检测单元的杂波不匹配或训练样本不足而导致目标速度估计的性能下降的不足，提出了一种用待检测单元数据直接重构出

2、杂波加噪声相关矩阵，再用自适应匹配滤波算法估计动目标速度参数的新方法。仿真结果证明该法在背景杂波与待检测单元杂波不匹配时能精确估计运动目标的径向速度。关键词：星载合成孔径雷达；地面动目标检测；能量失配；速度估计；自适应匹配滤波中图分类号：TN958文献标志码：ARadialVelocityEstimationMethodofMovingTargetsbyReconstructingClutter-Plus-NoiseCovarianceMatrixforSAR—GMTIWANGFanl。XUMin2(1．SchoolofElectronic

3、Engineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2．ShanghaiInstituteofSatelliteEngineering，Shanghai200240，China)Abstract：Tosolvetheproblemthattheperformanceofradialvelocityestimationwasdegradedwhenthemismatchexistedbetweentheclutterbackgroundandthecellundertest(CUT)orthet

4、rainedsampleswereinsufficientinthegroundmovingtargetindicationsystemofsyntheticapertureradarusingadaptivematchfiltering(AMF)methodtOestimatetheradialvelocityofthemovingtarget，anovelmethodtOutilizetheCUTdatatOreconstructtheclutter-plus—noisecovariancematrix，andestimatetheve

5、locityparametersofmovingtargetsbythecostfunctionofAMFalgorithmwasputforwardinthispaper．ThesimulationsresultsverifiedthattheeffectivenessoftheproposedmethodinpreciselyestimatingtheradialvelocityofmovingtargetsundercircumstanceofmismatchbetweenthebackgroundclutterandCUTclutt

6、er．Keywords：Spacebornsyntheticapertureradar；Groundmovingtargetindication；Powermismatch；Velocityestimation；Adaptivematchfiltering0引言近十年来，SAR对地成像技术发展迅速，不仅能全天时、全天候地遂行对地高分辨率宽覆盖成像侦察任务，而且具备地面动目标检测(GMTI)的能力，在军事和民用领域发挥了不可替代的作用。由于目标运动使目标和卫星间的相对运动关系发生了变化，运动目标的多普勒历程与静止的背景目标不收稿日期：2014

7、—07—01；修回日期：2015—06—16作者简介：王帆(1985一)。男，工程师，主要研究方向为电子工程和雷达信号处理。同。成像聚焦过程是沿静止目标的多普勒历程进行能量汇聚，导致运动目标无法精确聚焦和定位，因此为保证精确地获取目标的地理坐标位置，首先需估计目标的运动参数，尤其是目标的径向速度[1]。目前，星载SAR动目标检测方法主要可分为单通道检测方法、多通道检测方法和双星双波束检测方法三类[2’15

8、。其中：单通道检测方法利用了回波信号的多普勒特性或统计特性，但这类方法受杂波和多普勒参数估计精度的影响较大，难以精确估计目标运动参数；多

9、通道方法利用多个通道接收的数据，完成背景杂波的抑制，保留运动目标的信息，通过对幅值上海航天AEROSPACESHANGHAI第32卷2015年第4期和相位的反演获取目标的运动速度