The invention discloses a ship super-resolution imaging method in circular scanning ISAR mode, which belongs to the radar technology field. It includes the following steps: dividing the echo signal in circular scanning ISAR mode into M data frames and processing them frame by frame; compressing the M data frame and selecting the m frame's ship target's sub-echo; and leveling the m frame's ship target's sub-echo, including leveling the m frame's ship target's sub-echo. Pre-processing including dynamic compensation and rotation compensation; extrapolating the sub-echo of the ship target in frame m in azimuth direction using Burg algorithm; sampling the extrapolated data randomly in azimuth direction; compressing the sampled data in azimuth direction to obtain the sparse coefficient matrix of the current data frame; and extracting the sparse coefficient moments of the compressed sensing data. Constant false alarm rate (CFAR) is detected by the array, and the range Doppler super-resolution image of frame m is obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种圆扫ISAR模式船只超分辨率成像方法
本专利技术属于雷达
，具体涉及一种圆扫ISAR(InverseSyntheticApertureRadar，逆合成孔径雷达)模式船只超分辨率成像方法。
技术介绍
圆扫ISAR模式是机载海洋监视雷达的一种新型工作模式，它通过天线的快速圆周扫描保证了系统具有较大的覆盖区域，可在天线扫描的过程中对覆盖区域内的多个目标依次成像，也可在多帧扫描过程中获得同一目标不同视角的图像序列。但另一方面，天线的快速扫描造成目标的积累时间短，降低了系统的多普勒分辨率。提出一种数据外推与压缩感知相结合的圆扫ISAR模式船只超分辨率成像方法。该方法针对平动补偿、转动补偿后的回波，首先在方位向通过Burg算法进行数据外推，然后对外推后的数据在方位向进行随机采样，之后利用压缩感知方法生成距离多普勒域图像。最后，对生成的图像进行CFAR(ConstantFalseAlarmRate，恒虚警率)检测，用于提高图像的信杂噪比。该方法结合了数据外推与压缩感知两种方法的优点，在提高多普勒分辨率的同时，使图像旁瓣也得到了较好的抑制。所开展的仿真实验验证了所提出...
【技术保护点】
1.一种圆扫ISAR模式船只超分辨率成像方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将圆扫ISAR模式下的回波信号，按Tframe为周期，划分为M个数据帧，逐帧进行处理；圆扫ISAR模式中，方位时间‑距离频率域的船只回波信号，如公式(1)所示：
【技术特征摘要】
1.一种圆扫ISAR模式船只超分辨率成像方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将圆扫ISAR模式下的回波信号，按Tframe为周期，划分为M个数据帧，逐帧进行处理；圆扫ISAR模式中，方位时间-距离频率域的船只回波信号，如公式(1)所示：其中，下标m为当前数据帧的序号，m＝0,…,M-1，t表示方位向时间，fr表示距离向频率，rect(·)为矩形函数，Tframe为数据帧的周期，tm0为第m个数据帧的起始时刻与船只合成孔径中心时刻之间的间隔时间，Tint为脉冲积累时间，f0为雷达载波频率，Br为雷达信号带宽，C表示光速，Rm0(t)表示从雷达的相位中心到船只转动中心的矢量，Rm0(t)为Rm0(t)的模，r为从船只转动中心到船上某散射点的矢量，σ0(r)为位于r处散射点的归一化雷达后向散射截面积，为Rm0(t)的单位矢量；步骤2：对第m个数据帧，进行距离压缩，选择第m帧的船只目标的子回波；对于船只子回波的选择，既可以手动进行，也可以利用信号检测算法自动完成；步骤3：对第m帧的船只目标的子回波，进行包括平动补偿和转动补偿在内的预处理；步骤4：利用Burg算法，对第m帧的船只目标的子回波，在方位向上进行数据外推；具体包括如下步骤：步骤4.1：将信号表示为离散化形式，设sm(iΔt,jΔfr)为sm(t,fr)的离散化形式，其中i＝0，…，L-1，j＝0，…，N-1，L和N分别为方位向和距离向的离散点数，Δt和Δfr分别为方位向时间和距离向频率的采样间隔；步骤4.2：设pm(iΔt,jΔτ)为对sm(iΔt,jΔfr)进行平动补偿、转动补偿等预处理后的方位时间-距离时间域信号，其中Δτ为距离向时间的采样间隔；步骤4.3：根据所引入的符号，将外推结果进行简化，如公式(2)所示：p′m(i′Δt,jΔτ)＝Burg[pm(iΔt,jΔτ)]m＝0,…,M-1i′＝0，…，L′-1(2)；其中，p′m(i...
【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，滕焕超，张敏，吕伟强，戴永寿，孙伟峰，万勇，李立刚，曲晓俊，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37
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