ISAR成像算法中几个问题的研究

论文摘要

逆合成孔径雷达成像(ISAR)是目前世界上雷达成像处理中的研究热点,也是信号处理中的一个崭新领域。本文主要对逆合成孔雷达成像中的两个问题进行研究和探索:时频相位校正算法的改进和高速运动目标成像算法的研究。要想成出清晰的ISAR图像,平动补偿是必不可少的步骤,平动补偿包括距离对准和相位校正两个步骤。距离对准是要将同一散射点在各个不同回波中的样值对准到同一距离门中,相位校正是要将雷达和目标之间的平动多普勒相位从各个回波中移除。时频方法是一种很有前景的逆合成孔径雷达(ISAR)相位校正算法。传统的时频方法通常是通过检测时频分布在各时刻切片的峰值来估算散射点的瞬时多普勒频率的。这种算法存在一些缺陷,比如易受目标闪烁和噪声的影响、由于不满足奈奎斯特采样率而造成时频分布混叠等。在本文中将提出了一种改进的时频方法,它是利用时频分布中相邻时刻切片的包络相关来估算散射点瞬时多普勒频率的。与传统的时频方法相比,改进的时频方法对瞬时多普勒频率的估算更为准确。另外,我们还提出了一种预处理方法,以消除由于不满足奈奎斯特采样率所造成的时频分布混叠,从而使时频方法的应用成为可能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章. 绪论
• 1.1 成像雷达的发展及现状
• 1.2 合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）的基本介绍
• 1.3 论文的主要内容
• 第二章. ISAR 基本原理
• 2.1 引言
• 2.2 仅考虑目标旋转的成象
• 2.3 平动补偿
• 2.4 大转角成像
• 第三章. ISAR 的系统构成和设计考虑[39]
• 3.1 引言
• 3.2 ISAR 系统
• 第四章. 时频信号分析[40]
• 4.1 引言
• 4.2 短时FOURIER 变换
• 4.3 GABOR 变换
• 4.4 非线性时频变换导论
• 4.5 WIGNER-VILLE 分布
• 4.6 模糊函数
• 4.7 时频分布的性能评价与改进
• 第五章. ISAR 时频相位较正算法及其改进
• 5.1 引言
• 5.2 传统的时频方法简介
• 5.3 改进的时频方法
• 5.4 实验结果及分析
• 5.5 结论
• 第六章. 空间高速运动目标的成像问题
• 6.1 引言
• 6.2 高速运动目标成像分析模型的建立
• 6.3 速度补偿
• 6.4 实验结果及其讨论
• 第七章. 结论和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录