[发明专利]一种基于距离像与ISAR像融合的雷达成像方法

说明书

一种基于距离像与ISAR像融合的雷达成像方法，涉及雷达成像技术领域。本发明是为了将多雷达数据进行融合，从而提高成像质量。本发明所述的一种基于距离像与ISAR像融合的雷达成像方法利用两个雷达垂直放置，其中一个雷达进行ISAR成像，另一个雷达得到目标的一维距离像，用纵向雷达的纵向距离高分辨来弥补横向雷达ISAR像中横向距离分辨率。

技术领域

本发明属于雷达成像技术领域。

背景技术

雷达通过发射宽带信号(77GHz毫米波雷达带宽B可达2GHz以上)经匹配滤波或脉冲压缩技术可获得目标距离高分辨，距离分辨率为C/2B，从而获得雷达视线方向的高分辨一维距离像，每个脉冲或调频信号周期均对应一幅距离像。一维距离像表述了目标三维空间散射在雷达视线上的投影分布。雷达信号积累时间与目标在雷达波束中的驻留时间有关。 但是，仅仅是一维距离的高分辨并不能达到现在的需求，实际目标有着三维坐标，因此需 要获取另一维甚至另两维的距离高分辨。而逆合成孔径雷达(ISAR)就是获取目标两维坐 标高分辨的方法。

对于理想的转台目标，在获得一维距离像序列后，对每个距离单元内的信号沿方位维 做傅里叶变换便可以得到二维ISAR图像。值得注意的是，为了降低旁瓣并提高成像质量， 在做方位维压缩之前要对每个距离单元的回波做加窗处理，一种常用的窗函数为汉宁窗。

ISAR成像的基础是目标与雷达之间存在着相对转动，因为存在着相对转动在积累时间 内有着一定的积累角度，利用此积累角度与不同散射点不同的横向距离可以得到不同的多 普勒频率，进而能够获取目标的横向距离高分辨。但是，积累角度的大小直接影响横向距 离高分辨，如果角度过小横向距离分辨率低，则会产生越距离单元等一系列影响。

利用毫米波雷达对行驶车辆进行ISAR成像时，因为汽车行驶速度较慢，等效成转台 模型时模型转速较慢，积累角度较小，横向分辨率较低。单个雷达ISAR成像横向距离分辨率的提高是现在的一个难点与重点，但是当使用多个雷达进行数据融合时，可以获取目标更多的信息，进而将成像质量进行提高，所以多雷达数据融合提高成像质量是目前的重点。

发明内容

本发明是为了将多雷达数据进行融合，从而提高成像质量，现提供一种基于距离像与 ISAR像融合的雷达成像方法。

一种基于距离像与ISAR像融合的雷达成像方法，成像场景中设有两个雷达，所述两 个雷达的视线方向相互垂直，设其中一个雷达为横向雷达，另一个雷达为纵向雷达，所述 雷达成像方法包括以下步骤：

步骤一：分别计算横向雷达和纵向雷达至目标的横向距离分辨率d_rc和纵向距离分辨率 d_r，d_rd_rc：

步骤二：将d_rc和d_r相除获得商n，对n取整获得n₁；

步骤三：分别对两个雷达每一帧回波数据的一维距离像中每个距离单元进行插值处理；

步骤四：对横向雷达每一帧回波数据对应的插值结果进行ISAR成像处理，获得目标 的ISAR图像，

在纵向雷达每一帧回波数据对应的插值结果中任意选取一个回波、并对该回波进行检 测处理，

当n₁为偶数时，将存在目标的距离单元与其左右两侧各n₁/2个距离单元内的数据全部 替换为1，

当n₁＝1时，将目标所在距离单元内的数据全部替换为1，

当n₁为大于1的奇数时，将目标所在距离单元左右两侧各(n₁-1)/2个距离单元内的数据 全部替换为1，