[发明专利]一种复杂运动目标的ISAR成像方法

说明书

本发明涉及一种复杂运动目标的ISAR成像方法，包括：获取待测目标在每个距离单元中的散射点的雷达回波信号；对所述雷达回波信号进行脉冲压缩处理和运动补偿后建模为立方相位信号；采用非均匀采样积分型修正调频率‑二次调频率分布函数对所述立方相位信号进行参数估计，得到预估参数；根据所述预估参数更新每个距离单元中的散射点的所述雷达回波信号；根据更新后的雷达回波信号得到所述待测目标的ISAR图像。本发明的方法采用NIM‑CRQCRD对立方相位信号进行参数估计，只需采用快速傅里叶变换就可以实现参数估计，极大了简化了计算过程，而且可以有效提高本发明方法的抗噪声性能。

技术领域

本发明属于逆合成孔径雷达成像技术领域，具体涉及一种复杂运动目标的ISAR成像方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种最为常见的成像雷达，通常装在飞机、卫星等运动平台上，针对静止目标即对地进行成像。它的本质是通过雷达与目标之间的相对运动，等效地在方位向上合成巨大有效的天线孔径，从而突破了雷达的实孔径天线对方位向分辨率的限制，是雷达成像技术迈向了一个新台阶。逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)是在SAR基础上发展起来的另一种雷达成像技术，旨在解决运动目标的成像问题。ISAR多放置在固定位置，对运动目标来成像，主要是对非合作目标进行二维成像，在战略防御、反卫星、战术武器以及雷达天文学中都体现出重要的应用价值。

在ISAR发展过程中，涌现出许多优秀的ISAR成像算法，其中传统距离-多普勒(Range-Doppler，RD)成像方法是运算量最小、应用最为普遍的ISAR成像方法，该方法隐含的假设条件为目标回波信号在观测时间内的多普勒频移保持不变。对于复杂运动目标，在观测时间内，目标速度会随时间发生变化，导致目标回波信号在多普勒维是时变的，因此传统RD成像方法不再适用于复杂运动目标的ISAR成像。基于上述问题，人们提出了对复杂运动目标采用距离-瞬时多普勒(Range-Instantaneous-Doppler，RID的成像方法。

关于RID的成像方法，目前常见的算法包括立方相位函数(Cubic PhaseFunction，CPF)、高阶模糊函数-积分立方相位函数(High-Order Ambiguity Function-Integrated Cubic Phase Function，HAF-ICPF)、局部多项式魏格纳分布(Localpolynomial Wigner distribution，LWD)以及基于广义变尺度傅里叶变换的算法(Generalized Scaled Fourier Transform，GSCFT)等，但是上述的算法的抗噪声性能较低，而且计算过程中需使用非均匀傅里叶变换(Non-uniform Fast Fourier Transform，NUFFT)使得计算过程复杂，因此提出一种计算方法简单，且具有较好的抗噪声性能的ISAR成像方法是很有必要的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种复杂运动目标的ISAR成像方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种复杂运动目标的ISAR成像方法，包括：

获取待测目标在每个距离单元中的散射点的雷达回波信号；

对所述雷达回波信号进行脉冲压缩处理和运动补偿后建模为立方相位信号；

采用非均匀采样积分型修正调频率-二次调频率分布函数对所述立方相位信号进行参数估计，得到预估参数；

根据所述预估参数更新每个距离单元中的散射点的所述雷达回波信号；

根据更新后的雷达回波信号得到所述待测目标的ISAR图像。

在本发明的一个实施例中，所述立方相位信号为，