一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法技术

本发明专利技术提出一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法，包括如下步骤：步骤一，对ISAR信号模型进行分析，得到其调频率；步骤二，采用带宽和时宽伪随机变化，得到伪随机变化的调频率，基于生成新的LFM信号；步骤三，将调控信号和目标信号混合，进行成像处理后改变雷达图像特征。本发明专利技术能使信号合成参数获取较为简便和快捷，仅需获取LFM体制ISAR雷达信号的带宽和脉宽。调控信号的调频率表现为伪随机特性，使得图像特征的调控和改变也呈现出伪随机变化特性。合成的调控信号与ISAR目标信号在时宽、带宽方面较为接近，差别控制在5％以内，图像特征调控和改变过程较为隐蔽。图像特征调控和改变过程较为隐蔽。图像特征调控和改变过程较为隐蔽。

【技术实现步骤摘要】
一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法


[0001]本专利技术是一种调频率伪随机变化的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)图像特征改变方法，涉及线性调频(Linear Frequency Modulation，LFM)体制ISAR雷达信号处理领域，具体涉及调频率伪随机捷变的ISAR雷达图像特征调控及改变方法。

技术介绍

[0002]作为一种高分辨成像宽带雷达，ISAR在很多领域被广泛应用。基于先进的数字波形合成技术，针对LFM体制ISAR系统研究调频率变化对成像的影响，采用伪随机变化的调频率手段，有望快速便捷地实现ISAR图像特征的便捷调控及隐蔽改变。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：采用调频率伪随机变化的信号形成技术，实现ISAR图像特征的调控及改变。
[0004]本专利技术采取的技术方案如下：
[0005]第一步，对ISAR信号模型进行分析，得到其调频率；
[0006]ISAR发射的LFM雷达信号其中表示快时间，t
m
表示慢时间；获取信号带宽B和时宽T
P
，从而调频率为
[0007]第二步，采用带宽和时宽伪随机变化，得到伪随机变化的调频率，基于生成新的LFM信号；
[0008]通过对ISAR雷达LFM信号的带宽B、时宽T
P
进行伪随机变化处理，获取新的LFM信号带宽时宽其调频率呈现伪随机变化特性；基于调频率生成新的LFM调控信号
[0009]第三步，将调控信号和目标信号混合，进行成像处理后改变雷达图像特征；
[0010]将与目标回波信号混合后，进行传统距离
‑
多普勒成像处理。
[0011]本专利技术优点在于：
[0012]第一，信号合成参数获取较为简便和快捷，仅需获取LFM体制ISAR雷达信号的带宽和脉宽。
[0013]第二，调控信号的调频率表现为伪随机特性，使得图像特征的调控和改变也呈现出伪随机变化特性。
[0014]第三，合成的调控信号与ISAR目标信号在时宽、带宽方面较为接近，差别控制在5％以内，图像特征调控和改变过程较为隐蔽。
【附图说明】
[0015]图1是伪随机调频率ISAR图像特征改变方法实现框图。
[0016]图2(a)是目标散射点图像。
[0017]图2(b)是目标ISAR图像。
[0018]图3(a)是加入伪随机调频率在1％范围内(and)的调控信号后目标ISAR图像。
[0019]图3(b)是加入伪随机调频率在5％范围内(and)的调控信号后目标ISAR图像。
【具体实施方式】
[0020]现结合附图，详述本专利技术具体实施方式：
[0021]本专利技术提出一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法，包括以下步骤：
[0022]第一步，获取ISAR雷达LFM信号的带宽、时宽及调频率。
[0023]设ISAR发射的LFM雷达信号为
[0024][0025]其中，为矩形窗函数，j是复数单位，表示全时间，载频频率为f0。获取信号带宽B和时宽T
P
，从而调频率为
[0026]第二步，在一定范围内，伪随机变化带宽和时宽，得到伪随机变化的调频率并基于生成新的LFM调控信号。
[0027]限定带宽和在ISAR发射的LFM信号相应参数的5％范围内伪随机变化，
[0028]即andrandsample表示伪随机取值，得到伪随机变化的调频率以为信号波形参数，生成LFM调控信号
[0029][0030]其中Δt表示调控信号延时。
[0031]第三步，将调控信号和目标信号混合，进行成像处理后改变雷达图像特征。
[0032]目标假定为转台目标模型，转速为ω(rad/s)，中心点距离雷达R0，则其ISAR目标回波信号可表示为
[0033][0034]其中，i∈[1,I]表示目标上散射点，在目标坐标系中坐标为(x
i
,y
i
)，总个数为I个；t
i
表示第i个散射点的时延。其经过距离
‑
多普勒成像处理后结果为
[0035][0036]其中，r表示距离向，f表示方位向，T
M
表示慢时间域总时长，sinc表示辛可函数，表示信号波长，R
Δim
＝R0+y
i
+x
i
ωt
m
‑
R
ref
，R
ref
为ISAR距离向成像常用的解线频调处理技术中的参考距离。因调控信号中调频率是伪随机变化的，故经过距离
‑
多普勒成像处理后无法聚焦，将对目标成像结果H(r,f)产生改变图像特征的效果。
[0037]如图1所示，是伪随机调频率ISAR图像特征改变方法的实现框图。设LFM信号载频f0＝10GHz，B＝500MHz，脉冲长度T
P
＝100us，距离向采样点数512个，方位向成像脉冲数256个，雷达重频1600Hz；目标散射点图像如图2(a)中所示，其为民用雅克
‑
42飞机模型，其距离
‑
多普勒成像结果如图2(b)所示。将带宽B在1％范围内伪随机变化得到带宽将时宽T
P
在1％范围内伪随机变化得到时宽从而获取新的调频率生成LFM调控信号后与目标信号混合后进行距离
‑
多普勒成像结果如图3(a)所示；将带宽B在5％范围内伪随机变化得到带宽将时宽T
P
也控制在5％范围内伪随机变化得到时宽从而获取另一组调频率生成LFM调控信号后与目标信号共同进行距离
‑
多普勒成像结果如图3(b)所示。通过图3中两组实验结果与图2(b)中对比可以看出，目标ISAR图像特征被伪随机调频率的调控信号显著地加以改变。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，对ISAR信号模型进行分析，得到其调频率；ISAR发射的LFM雷达信号其中表示快时间，t
m
表示慢时间；获取信号带宽B和时宽T
P
，从而调频率为步骤二，采用带宽和时宽伪随机变化，得到伪随机变化的调频率，基于生成新的LFM信号；通过对ISAR雷达LFM信号的带宽B、时宽T
P
进行伪随机变化处理，获取新的LFM信号带宽时宽调频率呈现伪随机变化特性；基于调频率生成新的LFM调控信号步骤三，将调控信号和目标信号混合，进行成像处理后改变雷达图像特征；将与目标回波信号混合后，进行传统距离
‑
多普勒成像处理。2.根据权利要求1所述的一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法，其特征在于：在步骤一中，设ISAR发射的LFM雷达信号为：其中，为矩形窗函数，j是复数单位，表示全时间，载频频率为f0。3.根据权利要求1所述的一种伪随机调频率ISAR图像特征改变方法，其特征在于：在步骤二中，限定带宽和在ISAR发射的LFM信号相应参数的5％范围内伪随机变化，即randsample表示伪随机取值，得到伪随机变化的调频率以为信号波形参数，生成LFM调控信号LFM调控信号其中Δt表示调控信号延时。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘小义，顾赵宇，王泉，赵锋，艾小锋，陈吉源，肖顺平，冯德军，刘晓斌，吴其华，徐志明，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：