基于相位恢复算法的ISAR自聚焦成像

摘要

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)具有全天候、全天时、远距离的特点，可对飞机、舰船等进行探测、成像和识别，在军事战略中占有重要地位。近年来，ISAR对机动目标的成像一直是研究的热点。然而在有随机噪声条件下的高速机动目标成像和浮空器载ISAR平台不稳定时，传统的ISAR成像以及运动补偿方法不能获得高分辨率成像。因此，本文提出了基于相位恢复算法的ISAR自聚焦成像算法。主要内容如下：
　　首先，介绍了 ISAR成像的基本原理，详细介绍了距离多普勒(Range Doppler，RD)算法。分析了ISAR成像模型，对RD成像的适用范围作了介绍，并用实验仿真对其进行了验证。
　　其次，研究了浮空器载雷达在受到气流的影响下，雷达平台发生位移或者振动的现象，针对这两种情况，建立了ISAR回波几何模型，在分析ISAR回波特点的基础上，提出了一种基于先验信息的相位恢复算法，该算法能够实现浮空器载雷达在不稳定的状态下，依然可以对机动目标实现高分辨率成像，并对传统相位恢复算法的唯一性做了改进。通过实验仿真验证了此算法的有效性。
　　最后，根据ISAR回波特性，应用相位恢复算法对高速机动目标进行成像。然后研究了在有随机噪声的条件下的ISAR成像情况，此时ISAR回波数据发生变化，不能直接应用相位恢复算法对其进行高分辨率成像。所以对传统的相位恢复算法做了改进，首先要消除随机噪声对ISAR回波数据的影响，才能应用相位恢复算法。改进的相位恢复算法能够实现在有随机噪声条件下的高速机动目标的自聚焦成像，模拟结果说明了此方法的可行性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 ISAR研究历史及现状

1.2 相位恢复研究历史及现状

1.3 课题研究的意义

1.4 本文的主要内容

第2章 逆合成孔径雷达成像基本原理

2.1 引言

2.2 二维ISAR成像基本概念

2.3 距离-多普勒成像原理

2.4 本章小结

第3章 基于相位恢复算法的浮空器载ISAR成像

3.1 引言

3.2 浮空器载ISAR回波分析

3.3 浮空器载ISAR成像研究

3.4 仿真结果与分析

3.5 本章小结

第4章 基于改进的相位恢复算法的ISAR成像

4.1 引言

4.2 基于相位恢复算法的ISAR机动目标成像

4.3 有随机噪声条件下的ISAR机动目标成像

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢