[发明专利]一种多站雷达ISAR图像配准方法

权利要求书

1.一种多站雷达ISAR图像配准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1其中一部雷达发射宽带信号照射目标，位置不同的多部雷达以相同的工作参数同时接收目标回波，并进行脉冲压缩和径向速度补偿，得到一维距离像序列；

S2计算并对比各雷达一维距离像的信噪比，其中信噪比最大的记为雷达A，其他分别记为雷达B、雷达C、雷达D、…；

S3完成雷达A一维像序列的平动分量补偿，其中包络对齐采用基于最大相关准则的对齐方法，初相校正采用基于最小熵准则的相位自聚焦方法；

S4雷达B一维距离像序列的联合包络对齐：采用最大相关准则，将雷达B的每个一维距离像，参考同时刻下包络对齐后的雷达A一维距离像实现包络对齐；

S5雷达B一维距离像序列的快速联合相位补偿：计算同时刻下，雷达B一维距离像相对雷达A一维距离像的平均相位差，并补偿该相位差，至此完成雷达B一维像序列的平动补偿，具体包含以下步骤：

S5.1求取两个一维距离像之间的相位差：

上式中表示由回波路程差异引起的相位差，n表示一维像的离散采样点，N表示总采样点数；

S5.2相对于目标上所有的散射点相同，对其进行相位补偿：

其中s_{B_comp}(t)即为相位补偿后的一维距离像；

S5.3将雷达B的每个一维距离像，分别参考同时刻下平动补偿后的雷达A一维距离像按照以上步骤进行快速联合相位补偿操作，即可完成整个雷达B一维距离像序列的相位补偿；

S6雷达A、雷达B一维距离像序列分别进行方位压缩，得到配准后的两幅ISAR像；

S7将雷达C、雷达D、…等其他雷达的一维像序列分别等效为雷达B一维像序列，进行S4、S5、S6的操作，即可完成多站雷达ISAR图像的配准。

2.一种根据权利要求1所述多站雷达ISAR图像配准方法，其特征在于：S4中，联合包络对齐包含以下步骤：

S4.1记经过S3进行平动分量补偿后的雷达A一维距离像为：

其中σ_i、R_Ai分别表示第i个散射点的后向散射系数、第i个散射点相对雷达A的距离，p(·)为归一化的回波包络，f_c为载频，c为光速；在雷达A收到s_{A_comp}(t)信号的同一时刻，雷达B收到目标回波，记为s_B(t)，经过脉冲压缩，s_B(t)可表达为：

其中R_Bi表示第i个散射点到雷达B的距离；

S4.2以s_{A_comp}(t)为参考模板，根据最大相关准则，求取s_B(t)相对s_{A_comp}(t)的最佳偏移量；s_{A_comp}(t)和s_B(t)之间的相关函数可记为：

s_Corr(Δt)＝|s_{A_comp}(t)·s_B(t+Δt)|

其中Δt表示时间偏移量；由于s_{A_comp}(t)、s_B(t)是同一目标在同一时刻的反射回波，它们之间的差异项为其中R_Ai-R_Bi为回波路程差，τ_m为接收采样窗口时间差；相关函数s_Corr(Δt)存在唯一的峰值，记峰值位置为Δt_max；

S4.3通过一维搜索得到函数s_Corr(Δt)的峰值位置Δt_max，然后借助傅里叶变换对s_B(t)进行平移：

s_{B_aligned}(t)＝IFT{FT[s_B(t)]·exp(j2πfΔt_max)}

其中s_{B_aligned}(t)表示联合包络对齐后的雷达B一维距离像；

S4.4将雷达B的每个一维距离像，分别参考同时刻下平动分量补偿后的雷达A一维距离像按照以上步骤进行联合包络对齐操作，即可完成整个雷达B一维距离像序列的距离对齐。