基于航迹拟合的逆合成孔径雷达包络对准方法-论文.pdf

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1、总第232期舰船电子工程Vo1．33No．102013年第1O期ShipElectronicEngineering27基于航迹拟合的逆合成孔径雷达包络对准方法吴浩然张森唐劲松(海军工程大学电子工程学院武汉430033)摘要逆合成孔径雷达(IsAR)运动补偿存在两大问题：其一当脉间距离徙动小于一个距离分辨单元，包络对准困难，其二相邻脉冲相关的包络对准方法存在误差积累。论文提出了一种基于航迹拟合ISAR运动补偿算法。该算法首先确定距离像中稳定的孤立点，得到各脉冲孤立点所处的距离单元，然后采用多项式拟合的方法估计出目标的航迹，再利用拟合的航迹实现包络对准。仿真结果表明：在航

2、迹扰动很小的条件下，论文算法是一种有效的ISAR包络对准方法。关键词运动补偿；距离像；多项式拟合；ISAR中图分类号TN95DOI：10．3969／j．issn1672—9730．2013．10．010AEnvelopeAlignmentAlgorithmofISARBasedonTrackFittingWUHaoranZHANGSenTANGJinsong(CollegeofElectronicEnginerring，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033)AbstractThemotioncompensationofISA

3、Rhastwomajorproblems．Thefirstoneisthattheenvelopealignmentisdifficultwhentherangemigrationoftwopulsesislessthanarangeresolutioncel1．Thesecondoneisthatcorrelationbetweenadjacentpulsehasaccumulatederror．Aimingattheseproblems，thispaperproposedaenvelopealignmentalgorithmbasedontrackfitting．

4、Thefirststepofthealgorithmistochooseastableisolatedpointinrangeprofiles，therangecellsofwhichofeachpulsecanbeobtained．Thentheparametersoftargetmo—tionareestimatedbythepolynomialfitting，andtheaccurateenvelopealignmentofeachechoisfinishedbythefitpolynomia1．Thesimula—tionresultsshowthatthea

5、lgorithmisaeffectiveenvelopealignmentmethodwhentrackiswithoutinterference．KeyWordsISAR，motioncompensation，rangeimage，polynomialfittingClassNumberTN95的距离分辨单元，用低阶多项式逆合目标的航迹，确定目标1引言的航迹后，就可以对ISAR实现精确地包络对准。逆合成孔径雷达(InverseSyntheticApertureRadar，2ISAR回波信号分析ISAR)是一种利用雷达与目标之间的相对视角的改变进行成像的高分辨率雷达。

6、ISAR成像的对象往往是非合作目设ISAR系统发射的是LFM信号复包络为标，在成像之前无法获得目标的先验信息，几乎所有成像所(r)re(≠)eXp[忌](1)需要的参数都要从目标中推导或估计出来。在成像前需要通过运动补偿，消除目标与雷达之间的平动运动成分而只式中r为快时间；rect(．)为矩形窗函数；愚为调频斜率；保留目标相对雷达的旋转运动，以便进行ISAR成像。为脉冲宽度；为载波频率。ISAR运动补偿过程通常分包络对齐和相位补偿两步。目标用散射中心模型近似，设其由N个散射中心构常见的包络对齐方法有：互相关法Ll]、模一2距离和模一1距成，回波信号为多个散射中心回波的

7、矢量和，如式(2)所示：离法[1]、最小熵法[4j、峰值法_5等等。其中基于距离像之一觚ct()expFjk(T-r／,m间相关性的互相关法是最常用的包络对齐方法E6~1o]。该方·exp(一27rl，cr)(2)法存在两个问题。一是当脉间距离徙动小于一个像素点时，相邻两回波的包络无需移动，但多个回波间的徙动却会其中，一，为光速，为中心频率，为慢时间，超过一个或多个像素点。二是由于估计相邻脉冲的徙动存R()为时刻第i个散射点到雷达的距离。在时延估计误差，多次互相关对齐后，误差会积累，导致整设参考距离为R，，一呈体上不能很好对齐。因此应该从整体着手进行