基于机动目标距离-瞬时调频的ISAR成像方法

摘要

本发明公开了一种ISAR瞬时成像的方法。该方法是：首先，对距离压缩后的回波信号进行包络对齐和距离走动校正；然后，利用发明的时间-调频率分布TCD结合Clean算法对各距离单元信号进行处理，得到指定时刻瞬时多普勒谱和瞬时调频率谱；最后，根据得到的瞬时多普勒谱重构目标的距离瞬时调频率图像，根据得到的瞬时调频率谱重构目标的图像，实现对机动目标的动态ISAR成像。本发明不同于以往的方法，是一种新型的瞬时成像方法，可以获得更多的目标信息并且大大改善对机动目标的识别能力，成像效果好。

主权项

1.一种基于机动目标距离-瞬时调频的ISAR瞬时成像方法，包括如下步骤：(1)对原始数据信号依次进行距离压缩、包络对齐和距离走动校正；并将距离走动校正后的数据划分为若干个距离单元，定义每个距离单元的回波序列总信号为：其中，k表示信号分量的序号，σ_k(t)，Φ_k，0，f_k，γ_k，j，t分别表示成像时刻第k个信号分量的幅度，初相，起始频率，起始调频率，二次调频率，虚数符号和时间变量；(2)取其中一个距离单元的数据，计算出该距离单元数据信号的能量；取k＝1；(3)估计第一个信号分量s₁(t)的起始调频率γ₁和二次调频率并由此得到瞬时调频率为(4)根据起始调频率γ₁和二次调频率构造参考信号：(5)利用构造的参考信号对总信号进行解调频处理，并对解调频处理后的信号进行傅里叶变换，得到解调频处理后的信号谱S_d(f)；(6)从解调频处理后的信号谱中滤出第一信号分量的信号谱：S₁(f)＝WIN₁(f)·S_d(f)，其中f为频率变量，f₁为初始频率，Δf₁为第一信号分量的带宽；(7)从解调频处理后的信号谱S_d(f)中除去第一信号分量的信号谱S₁(f)，得到剩余信号的信号谱S_r(f)；(8)对剩余信号的信号谱进行逆傅里叶变换，并与构造的参考信号相乘，得到剩余信号S_r(t)，并计算该剩余信号剩余能量：E＝∑|S_r(t)|²，定义剩余能量比率为ξ＝E/E₀，其中E₀＝∑|s(t)|²，为总信号的能量；(9)对剩余信号的信号谱S_r(f)做逆傅里叶变换，得到散射点的幅度σ_k(t)；将总信号更新为此时的剩余信号s(t)＝s_r(t)，并将信号分量的序号k加1，进入下一个信号分量的计算；(10)重复执行步骤(3)-(9)，直到剩余能量比率ξ小于预定的门限值0.1；(11)重复执行步骤(2)-(10)，直到计算完所有的距离单元；(12)将各个距离单元中散射点的幅度σ_k(t)按照其瞬时调频率γ_k(t)的值填入距离-瞬时调频二维平面上的相应位置，得到目标t时刻的距离瞬时调频ISAR图像。