一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法技术

本发明专利技术涉及一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法，属于信号处理技术领域。首先将目标回波信号建模为多成分的多项式相位信号；再利用相位差分和Keystone变换将目标上的所有散射体的能量聚集到同一距离单元；然后通过吕氏分布变换将该距离单元内的所有散射体能量聚焦为一个高分辨的强点，精确获取目标运动参数；最终实现ISAR平动补偿。本发明专利技术能够在低SNR环境下保持良好的平动补偿性能，且避免了多维搜索，具有较低的计算复杂度，在实际应用中具有一定的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法
本专利技术属于信号处理
，涉及一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法。
技术介绍
逆合成孔径雷达(Inversesyntheticapertureradar,ISAR)作为一种高分辨成像雷达，能够全天时、全天候、远距离精确获取非合作目标的高分辨图像，在军事和民用领域都具有广泛的应用价值和应用潜质。在ISAR成像系统中，目标的复杂运动通常可分解为平动和转动。转动对成像是有益的，能够产生方位向高分辨率；而平动将导致目标散射点产生包络偏移和相位误差，对成像是有害的，严重影响成像质量，有时甚至无法获取目标ISAR图像，需要进行补偿。同时在复杂探测环境中普遍存在目标运动复杂，信噪比低等问题，给开展高精度平动补偿算法带来严峻挑战。因此，为了获取目标高分辨ISAR成像，需要进一步研究稳健且快速的ISAR平动补偿方法。ISAR平动补偿主要包括包络对齐和初相校正两个步骤。传统的包络对齐方法包括基于相邻脉冲相关性最大的包络对齐(MaximumCorrelation-basedRangeAlignment本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效复杂运动目标逆合成孔径雷达ISAR平动补偿方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：/n步骤1)将回波信号在距离频域—方位时域建模成多成分的多项式相位信号，移除距离调制项；/n步骤2)对回波信号进行相位差分PD和Keystone变换KT，将运动目标的所有散射体能量聚集在同一个距离单元，然后沿距离频率进行逆傅里叶变换获得信号；/n步骤3)利用幅度检测法检测出运动目标的散射体能量所在的距离门；/n步骤4)对目标所有散射体能量所在距离门数据进行吕氏分布变换LVD，得到LVD输出

【技术特征摘要】
1.一种高效复杂运动目标逆合成孔径雷达ISAR平动补偿方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤1)将回波信号在距离频域—方位时域建模成多成分的多项式相位信号，移除距离调制项；
步骤2)对回波信号进行相位差分PD和Keystone变换KT，将运动目标的所有散射体能量聚集在同一个距离单元，然后沿距离频率进行逆傅里叶变换获得信号；
步骤3)利用幅度检测法检测出运动目标的散射体能量所在的距离门；
步骤4)对目标所有散射体能量所在距离门数据进行吕氏分布变换LVD，得到LVD输出然后通过峰值检测法估计出平动系数b1和b2；再根据估计出的平动系数和求得运动目标的平动加速度α和加速度率β；
步骤5)根据估计获得的α和β值，运用Dechirp技术对原始回波数据进行解调处理，补偿目标平动中加速度和加加速度的影响；
步骤6)利用KT移除剩余的线性平动项；然后沿方位时间和距离频率维进行二维快速FT，得到聚焦良好的ISAR图像。


2.根据权利要求1所述的一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法，其特征在于：所述步骤1)包括对运动目标的回波数据建模，获取距离频域-方位时域序列：



其中，A为散射中心的反射系数，fr为tr对应的频率变量，fc为载波频率，Br为发射信号带宽，Tp是脉冲宽度，γ为线性调频斜率；exp-j4π(fr+fc)Rtrans(ta)/c是与目标平动相关的相位项，与目标散射中心位置无关，即同一目标的所有散射体具有相同的平动轨迹；exp-j4πfrRtrans(ta)/c会引起距离徙动现象，exp-j4πfcRtrans(ta)/c会引起相位误差。


3.根据权利要求2所述的一种高效的复杂运动目标ISAR平动补偿方法，其特征在于：所述步骤1)还包括将目标的平动距离轨迹建模为三阶多项式信号：



其中R0为运动目标的初始径向距离，υ为径向速度，α径向加速度，β径向加速度率。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静，张成祥，邹辰龙，陈兵，陆遥，
申请(专利权)人：重庆航天火箭电子技术有限公司，张成祥，
类型：发明
国别省市：重庆;50