基于VSAR系统的地面动目标检测技术与速度解模糊方法研究

摘要

高速运动平台SAR-GMTI技术在动目标检测领域中是一项必不可少的关键技术，具有重要的使用价值和广阔的应用前景，主要涉及在强地杂波背景下实现动目标检测定位与参数估计。多通道SAR-GMTI系统能够有效地抑制杂波，实现微弱慢速运动目标检测。本文主要研究基于速度SAR系统的动目标检测技术与速度解模糊方法，提出一种改进的目标速度估计和速度解模糊算法，该方法能够克服传统方法固有的动目标速度估计精度低和速度模糊的局限性，有效地提高了动目标的正确检测概率和定位精度，实现快速目标速度解模糊处理和重新定位。
　　 1.针对传统方法中动目标速度估计精度低的问题，本文提出采用子空间拟合法提高动目标的速度估计精度。在理想情形和杂波干扰情形下，分别采用信号子空间和噪声子空间拟合法对动目标进行测速。当目标场景存在杂波时，通过抑制杂波能够有效地提高目标信杂比，而子空间拟合法通过提取空域信息能进一步抑制杂波并提高速度估计精度。通过仿真实验对本文方法与传统方法的性能进行对比分析，实验结果验证了本文所提方法的有效性。
　　 2.由于受到脉冲重复频率的限制，快速目标会出现速度模糊问题，为了正确估计目标径向速度，本文采用多视差频法实现动目标速度解模糊处理。该方法通过提取相位信息来估计差频信号的多普勒中心，并改进传统方法中的迭代过程，能够有效地降低计算量，缩短运行时间，提高估计多普勒模糊数的正确概率。结合存在模糊的径向速度和多普勒模糊数能够得到无模糊的目标径向速度，进而实现目标的重新定位。仿真实验验证了本文方法的可靠性和有效性。