一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法技术

本发明专利技术提供一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)成像方法，技术特征在于：利用目标旋转这一特点，设计发射脉冲序列，使得ISAR成像转角内所需的采样数目足够，实现对旋转目标的ISAR成像。包括以下步骤：估计旋转目标频率；根据估计的旋转频率，设计发射脉冲串；发射设计好的脉冲串，抽取回波中成像所需转角时间对应的脉冲回波；利用二分法循环迭代，对目标频率进行精估计，同时获得目标的ISAR像；对目标成不同时刻的ISAR成像，获得视频ISAR像。本发明专利技术提出的方法，克服了使用传统的ISAR成像算法无法获得旋转目标ISAR图像的缺点，不仅实现了对旋转目标的视频ISAR成像，同时也提高了对目标旋转频率的估计精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法
本专利技术涉及雷达成像、雷达信号与信息处理技术，具体涉及一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法。
技术介绍
随着空间装备军事应用需求的不断增强和空间对抗装备技术的日趋成熟，空间已经成为国际战略竞争的制高点。世界各国航天航空活动日益频繁，各类空间目标数量急剧增加，空间目标的探测与识别对于维护国家空间利益、保障空间安全的意义变得日益突出。雷达是防空反导的重要武器装备，通过分析雷达回波特征实现对目标的识别是当前研究的热点问题。文献“ChenVC.Analysisofradarmicro-Dopplersignaturewithtime-frequencytransform.Proc.StatisticalSignalandArrayProcessing,2000,463-466.”正式将“微多普勒效应”及“微动”的概念引入到雷达探测领域中，将目标除质心平动以外的，如自旋，锥旋，振动等运动，称之为微动，其对雷达回波的调制特性，即目标的微多普本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，包括下列步骤：/n第一步：估计旋转目标的旋转频率；/n第二步：根据估计的旋转频率，设计发射脉冲串；/n第三步：发射设计好的脉冲串，抽取回波中成像所需转角时间对应的脉冲回波；/n第四步：利用二分法循环迭代，对目标频率进行精估计，同时获得目标的ISAR像；/n第五步：对目标进行不同时刻下的ISAR成像，获得视频ISAR像。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，包括下列步骤：
第一步：估计旋转目标的旋转频率；
第二步：根据估计的旋转频率，设计发射脉冲串；
第三步：发射设计好的脉冲串，抽取回波中成像所需转角时间对应的脉冲回波；
第四步：利用二分法循环迭代，对目标频率进行精估计，同时获得目标的ISAR像；
第五步：对目标进行不同时刻下的ISAR成像，获得视频ISAR像。


2.如权利要求1所述的基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，其特征在于：所述第一步具体为：
雷达发射线性调频信号，设雷达脉冲重复间隔为PRI(PulseRepetitionInterval)，设脉冲重复频率为PRF(pulserepetitionfrequency)，空间中有一旋转目标，旋转周期为T，对于目标上某散射点，天线接收到的回波为



其中，tk为脉内时间，也称快时间，tm为脉间时间，也称慢时间，此时，Tp为脉冲宽度，j为虚数单位，c为光速，fc为载频，γ为调频斜率，σ为该散射点的散射系数，R(tm)为该时刻散射点到雷达的距离；
完成目标平动补偿后，抽取回波在每一脉冲的同一快时间单元，得到行信号yn，其中，n＝1,2,L,N为慢时间采样数，N为总的慢时间采样数，采用正弦调频傅立叶贝塞尔级数对yn进行展开，得到目标的初始估计频率


3.如权利要求1所述的空间旋转目标视频ISAR成像方法，其特征在于：所述第二步具体为：
首先，确定好对旋转目标进行ISAR成像的成像转角θ，以及成像所需转角时间内总的脉冲数M，通常情况下，ISAR成像转角为2°～5°，成像所需转角时间内的脉冲数不少于30个；其次，根据雷达脉冲重复频率PRF，以及估计出的旋转频率计算出相关参数，包括：目标旋转一周成像所需转角时间内脉冲数Q，目标旋转一周采样脉冲数I，目标所需旋转周期数L，计算过程如公式(2)-(5)所示，即









其中，为向下取整符号，则目标每旋转一圈雷达发射脉冲延迟时间tΔ为
tΔ＝1/...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗迎，梁婷，张群，梁必帅，李瑞，李开明，苏令华，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61