[发明专利]基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法

说明书

本发明公开了一种基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法，其主要思路为：地基ISAR雷达发射调频脉冲信号，并对接收到的目标回波信号进行混频处理，得到混频后的基带回波信号s(t_r,t_a)；对s(t_r,t_a)进行距离脉压处理，得到距离脉压处理后的基带回波信号然后对进行平动补偿处理，得到平动补偿处理后的基带回波信号S(f_r,t_a)，计算直角坐标系下表示的波数域基带回波信号W(k_y,k_x)，进而计算误差相位φ_error(k_y,k_x)中与距离无关的误差相位，即距离向逆快速傅里叶变换后的波数域基带回波信号的误差相位根据得到与距离有关的目标平动误差根据计算相位补偿后的波数域基带回波信号W_comp(k_y,k_x)，进而计算波数域基带回波信号的ISAR成像并进行自聚焦处理，得到自聚焦处理后的ISAR成像。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，特别涉及一种基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法，即基于极坐标格式算法(Polar Format Algorithm，PFA)的大转角逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Radar,ISAR)雷达的平动补偿方法和成像方法，适用于直接进行采样雷达的ISAR成像处理。

背景技术

逆合成孔径雷达可以对运动的非合作目标进行两维成像，从而获得更多的目标信息，为之后的目标识别和分类提供基础，因此受到广泛的关注和应用。随着雷达技术的不断发展，高分辨雷达ISAR成像的获取一直是研究的热点和难点问题，ISAR成像的距离向分辨率通过增加发射带宽提高，且方位向分辨率通过增大对目标的观测角度来实现，但是观测角度的增大会导致散射点发生越距离单元徙动(Migration Through Range Cell,MTRC)，同时其相对应的多普勒将不能近似为恒定值，如果不对越距离单元徙动进行校正和相位补偿，ISAR成像将会在距离和方位向出现散焦。所以要获取高质量的ISAR成像，不仅要考虑目标平动的引起的越距离单元徙动MTRC，还要考虑目标转动产生的角度影响，尤其大转角情况下，平动分量和转动分量的强耦使得平动补偿使得传统基于包络对齐和自聚焦的平动补偿方法很难对平动分量进行精确校正，进而使得后续的大转角ISAR成像算法处理的结果出现距离和方位向的散焦。

发明内容

针对上述已有技术的不足，本发明的目的在于提出了一种基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法，该种基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法通过PFA校正转动引起两维耦合，能够提高目标平动补偿的处理精度和效率。

为达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种基于PFA的大转角ISAR雷达的平动补偿和成像方法，包括以下步骤：

步骤1，地基ISAR雷达发射调频脉冲信号，并对接收到的目标回波信号进行混频处理，得到混频后的基带回波信号s(t_r,t_a)；其中，t_r表示距离快时间，t_a表示方位时间；

步骤2，对混频后的基带回波信号s(t_r,t_a)进行距离脉压处理，得到距离脉压处理后的基带回波信号然后对距离脉压处理后的基带回波信号进行平动补偿处理，得到平动补偿处理后的基带回波信号S(f_r,t_a)和目标平动误差△R(t_a)；其中，f_r表示距离频率；