【技术实现步骤摘要】
一种综合MIMO雷达和ISAR的目标检测和成像方法
[0001]本专利技术涉及雷达的目标检测和成像领域，尤其涉及一种综合多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)雷达和逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)的目标检测和成像方法。
技术介绍
[0002]雷达(Radar，Radio Detection And Ranging)作为一种目标探测和跟踪工具，在军事、民用和气象领域均有应用。不仅可以用来检测合作目标，由于雷达在射线方向具有高分辨率，所以也可以用来检测非合作目标，通过对空中目标、地面目标和海面目标等进行成像，在军事领域和民用领域都具有很大的应用价值。
[0003]MIMO雷达是指具有多个TX天线和多个RX天线的雷达，由于雷达角度分辨率与接收天线阵列的孔径大小相关，孔径越大，分辨率越高。因此，当RX天线数目越多，雷达角度分辨率越高。MIMO雷达利用其多发多收体制形成的虚拟天线阵元替代实际天线阵元，只需要少数物理阵元并采用相应的阵...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种综合MIMO雷达和ISAR的目标检测和成像方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、构建基于ISAR和MIMO雷达的应用场景；应用场景包括雷达待检测的目标，TX射频组件、RX射频组件、混频器、ADC(模数转换器)、微控制器MCU、信号处理器、显示器和电源；步骤二、TX射频组件和RX射频组件组成MIMO雷达天线阵面，TX射频组件对待检测目标分时发送线性调频LFM信号；发送的LFM波形信号为：其中，A0为发射信号的幅度，f0为载频，T为脉冲宽度，为调频斜率，B为信号带宽，表示宽度为T的矩形脉冲；步骤三、线性调频LFM信号经过时延产生回波信号；接收的回波信号为：其中，A
′0为回波信号的幅度，τ为回波信号和发射信号之间的延时，c为光速，R为雷达相对于目标散射中心的距离；步骤四、对回波信号进行去斜操作，得到时域回波信号；步骤五、对去斜后的时域回波信号进行MIMO信号处理，得到待检测目标的距离、速度、方位角度和信噪比；具体步骤如下：首先、对时域回波信号的距离维数据进行加窗和傅里叶变换，得到距离谱以及对应的各距离索引；然后，对距离谱的速度维进行加窗和傅里叶变换，得到速度谱以及对应的各速度索引；对速度谱做多普勒补偿；继续对补偿后的速度谱的角度维进行加窗和傅里叶变换，得到方位角度谱以及对应的各方位角度索引；最后，对方位角度谱做恒虚警率检测，估计出目标的距离、速度、角度和信噪比；恒虚警率检测具体过程为：首先，合并天线通道距离-速度谱，即RD谱，在RD谱上找无目标区域，将该区域的平均功率设定为噪声功率；然后，根据噪声功率计算RD谱上所有峰值点的信噪比，选择SNR超过虚警门限的局部峰值点；接着，判断各局部峰值点的信噪比是否大于各对应的距离索引门限，如果是，该峰值点记为有效峰值点，否则，该峰值点被舍弃；最后，从有效峰值点中，选择距离索引和速度索引都相同的目标点，选择功率最大值的点，通过该功率最大值下降固定功率作为过滤门限值，并将超过该过滤门限值的点作为有效点目标；将各有效目标点的距离索引乘以对应的距离分辨率，得到各目标与雷达之间的距离；将各有效目标点的速度索引乘以对应的速度分辨率，得到各目标的速度；将各有效目标点的方位角度索引乘以对应的角度分辨率，得到各目标的方位角度；
步骤六、对去斜后的时域回波信号进行ISAR信号处理，得到待检测目标的距离，速度和高度；首先，对时域回波信号进行运动补偿；具体为：将时域回波在包络上对齐到同一距离后，对距离维数据进行加窗和傅里叶变换，得到距离R谱，然后将R谱乘以目标平动引起的相位分量，进行相位补偿；然后，对距离谱的速度维进行加...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，张红莉，罗喜伶，曹先彬，张涛，王珺珺，许乙付，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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