[发明专利]一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法

权利要求书

1.一种基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，包括下列步骤：

第一步：估计旋转目标的旋转频率；

第二步：根据估计的旋转频率，设计发射脉冲串；

第三步：发射设计好的脉冲串，抽取回波中成像所需转角时间对应的脉冲回波；

第四步：利用二分法循环迭代，对目标频率进行精估计，同时获得目标的ISAR像；

第五步：对目标进行不同时刻下的ISAR成像，获得视频ISAR像。

2.如权利要求1所述的基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，其特征在于：所述第一步具体为：

雷达发射线性调频信号，设雷达脉冲重复间隔为PRI(Pulse Repetition Interval)，设脉冲重复频率为PRF(pulse repetition frequency)，空间中有一旋转目标，旋转周期为T，对于目标上某散射点，天线接收到的回波为

其中，t_k为脉内时间，也称快时间，t_m为脉间时间，也称慢时间，此时，T_p为脉冲宽度，j为虚数单位，c为光速，f_c为载频，γ为调频斜率，σ为该散射点的散射系数，R(t_m)为该时刻散射点到雷达的距离；

完成目标平动补偿后，抽取回波在每一脉冲的同一快时间单元，得到行信号y_n，其中，n＝1,2,L,N为慢时间采样数，N为总的慢时间采样数，采用正弦调频傅立叶贝塞尔级数对y_n进行展开，得到目标的初始估计频率

3.如权利要求1所述的空间旋转目标视频ISAR成像方法，其特征在于：所述第二步具体为：

首先，确定好对旋转目标进行ISAR成像的成像转角θ，以及成像所需转角时间内总的脉冲数M，通常情况下，ISAR成像转角为2°～5°，成像所需转角时间内的脉冲数不少于30个；其次，根据雷达脉冲重复频率PRF，以及估计出的旋转频率计算出相关参数，包括：目标旋转一周成像所需转角时间内脉冲数Q，目标旋转一周采样脉冲数I，目标所需旋转周期数L，计算过程如公式(2)-(5)所示，即

其中，为向下取整符号，则目标每旋转一圈雷达发射脉冲延迟时间t_Δ为

t_Δ＝1/(L×PRF) (5)

由此，发射脉冲串设计如下：发射脉冲串总的脉冲数为L×I，以目标旋转周期T为周期，周期内雷达正常发射脉冲重复间隔为PRI的线性调频信号(参数设置同第一步)，从第二个周期开始，后一个周期的起始脉冲在前一个周期最后一个脉冲信号结束后延迟t_Δ。

4.如权利要求1所述的基于发射脉冲周期时延设计的空间旋转目标视频ISAR成像方法，其特征在于：所述第三步具体为：

发射第二步中设计好的脉冲串，收集回波，记为s_d，s_d∈R^L×I，s_d为观测时间目标总的回波，R^L×I代表s_d为长度为L×I的实数，从s_d中抽取出转角时间内对应的回波并依次进行排列，此时的回波记为s_r，抽取规则如下：首先确定回波起始脉冲序号，然后以观测到的目标旋转圈数L为周期，周期内下一个脉冲序号为前一个脉冲序号加I，周期间后一个周期的起始脉冲序号为前一个周期的起始脉冲序号加1，过程中若周期间脉冲序号超过总的回波数，则结束该周期的回波抽取，转为抽取下一个周期起始脉冲回波，直到s_r的脉冲数达到M。