专利名称：一种对非协同目标高精度的isar运动补偿方法
技术领域：
本发明涉一种逆合成孔径雷达(Innerves Synthetic Aperture Radar,简称ISAR)运动补偿方法，特别是涉及一种对高速运动的非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法。
背景技术：
逆合成孔径雷达(ISAR)通常利用目标的角度旋转运动来收集反射率数据，可以对非协同目标产生高质量的图像，进而能够全天候地观测远距离目标，在民用和军事领都有重要的应用价值。ISAR比传统的成像传感器更能适应不良气候，可应用于高精度目标识别领域，但是雷达与目标之间的相对运动通常会引起图像模糊，因此运动补偿是改善图像质 量，提高图像分辨率必不可少的一步。目标运动包含平移运动和旋转运动，平移运动可进一步分为径向分量和切向分量。径向分量，即沿雷达视线(LOS)方向的分量，由于其不能产生同一距离门中不同散射点之间的多普勒梯度，是造成雷达图像模糊的主要原因，需要对其进行补偿。切向分量和旋转运动能够产生所需的多普勒梯度，因此得到所需的二维图像信息，同时也会对图像造成模糊效应，但与前者相比要小得多。运动目标的非协同特性使ISAR中的运动补偿难度增加，首先要对目标的运动形式和参数进行估计，尤其对运动速度较大的目标，要得到高分辨率的图像，必须寻找更好的运动补偿方法，为此人们投入了大量的研究工作。ISAR领域已经提出了很多行之有效的运动补偿方法，如中心跟踪法则、多散射点方法、包络最小化方法、对比最大化方法、相位梯度自聚焦技术以及联合时频方法等等。然而，在距离徙动较大的情况下，应用这些方法都不能得到很好的补偿效果。
发明内容
本发明的目的是提出一种对非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法，可以有效消除高速相对运动引起的图像模糊，得到高精度的ISAR图像。本发明技术方案一种对非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法，其特点在于在传统的包络相关方法的基础上进行改进，将计算相邻距离像之间的互相关函数改为首先选择参考距离像，然后计算待对准距离像与参考距离像之间的互相关函数，进而计算并纠正每一个距离像与参考距离像之间的偏移量。本发明中待对准参考距离像由前一个已对准距离像和参考距离像联合得到。所述方法包括以下步骤(I)由步进频率逆合成孔径雷达获得大小为M*N的非协同目标回波数据E[m，n],其中M表示传感器接收的总脉冲串组数，N表示每一组脉冲串中步进频率脉冲的个数；(2)对目标回波数据沿距离向进行脉冲压缩，得到M组长度为N的距离像RPm(n)，m = 0, I,…，M-I ;n = 0，I,…，N-I，，其中m表示脉冲串数，n表示脉冲数；(3)定义第一组对准距离像= RFlAn),式中RPtl(n)表示第一个组未对准距离像；(4)由第m组已对准距离像和参考距离像RPMfm(n)，按如下公式计算出下一组参考距离像RPMfm+1(n)
权利要求
1.一种对非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法，其特征在于实现步骤如下 (1)由步进频率逆合成孔径雷达获得大小为M*N的非协同目标回波数据E[m，n]，其中M表示传感器接收的总脉冲串组数，N表示每一组脉冲串中步进频率脉冲的个数； (2)对目标回波数据沿距离向进行脉冲压缩，得到M组长度为N的距离像RPm(n)，m=O，I, ---,M-Ijn = O，I, “'N-l，其中m表示脉冲串数，n表示脉冲数； (3)定义第一组对准距离像
2.根据权利要求I所述的一种对非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法，其特征在于所述步骤(7)的具体实现过程是 (a)定义最优点B= T m+1,Q，比较(2)中定义的互相关函数在Tm+1,Q+1和Tm+1,Q-1两点的取值，EC(t m+1, Jl)较大的定义为次优点G，较小的定义为差点W，令f(x) =EC(X)表示在X点RPMfm+1 (n)与RPm+1 (n-x)的互相关函数，x为任意点； (b)取中心点A= ，反射点R = 20-W，R代表反射点，O代表中心点；2 (C)若 f (R) > f(G)，转到(i);若 f(R) < f(G)，转到(ii);(i)反射或者扩展 如果f (B) > f (R)，以R代替W ;如果f (B)彡f (R)，计算扩展点E = 2R-0和f (E)，如果f(E) > f(B)以E代替W ;如果f (E) ( f(B)以R代替W ; (ii)压缩或者收缩如果f (R) > f(W)，以R代替W;f(R) Sf(W)则W不变，计算压缩点r = 或者
全文摘要
一种对非协同目标高精度的ISAR运动补偿方法，该方法在传统的包络相关方法的基础上重新定义参考距离像，然后计算待对准距离像与参考距离像之间的互相关函数EC(τm+1)，其中m＝0,1,…,M-1，M为距离像组数，τm+1为距离偏移量。运动补偿方法的核心技术是精确的估计每一个距离像与参考距离像之间的偏移量，即从而消除距离徙动；再对每个距离像中的相位矢量进行估计和补偿，消除目标的相位误差；从而可以得到运动补偿后的高精度ISAR图像。采用本发明的方法可以显著消除目标运动引起的成像模糊问题，是一种为高速运动目标提供高分辨率的ISAR图像的有效方法。
文档编号G01S13/90GK102707282SQ20121018977
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者袁运能, 陈娟 申请人:北京航空航天大学