[发明专利]一种基于TOAF的复杂目标ISAR成像方法

权利要求书

1.一种基于TOAF的复杂运动目标ISAR成像方法，其特征在于，包括：

获取待测目标在每个距离单元中散射点的雷达回波信号；

对所述雷达回波信号进行距离走动补偿；

将距离走动补偿后的雷达回波信号建模为立方相位信号；

采用三阶自相关函数和解线性调频技术对所述立方相位信号进行参数估计，得到预估参数；

根据预估参数，对所述立方相位信号进行多普勒频移补偿；

利用多普勒频移补偿之后的立方相位信号，重建得到所述待测目标的ISAR图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述立方相位信号为：

其中，l表示第l个距离单元，L表示总的距离单元数，t_n表示慢时间，P表示第l个距离单元内的散射点的个数，A_p表示第p个散射点的雷达回波信号的幅度，α_p表示第p个散射点的雷达回波信号的中心频率，β_p表示第p个散射点的雷达回波信号的调频率，γ_p表示第p个散射点的雷达回波信号的二次调频率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预估参数包括：调频率估计值、二次调频率估计值、中心频率估计值和幅度估计值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用三阶自相关函数和解线性调频技术对所述立方相位信号进行参数估计，得到预估参数包括：

采用三阶自相关函数对所述立方相位信号进行处理，得到所述散射点的雷达回波信号的估计模型；

所述三阶自相关函数为：

TOAF(t_n,τ_n)＝x(t_n+τ_n)x(t_n-τ_n)x^*(2t_n)

其中，τ_n表示时延变量，x^*(2t_n)表示x(2t_n)的共轭；

所述估计模型为：

通过对所述估计模型进行积分运算，将信号能量沿时延轴积累，得到积分后的估计模型；

所述积分后的估计模型为：

其中，表示时延变量τ_n对应的频域，δ(·)表示冲激函数，A′_p表示幅值；

对积分后的估计模型利用补偿函数进行时变相位项补偿，得到补偿后的估计模型；

所述补偿函数为：

补偿后的估计模型：

对补偿后的估计模型进行霍夫变换，并通过峰值检测技术得到所述散射点的雷达回波信号的调频率估计值和二次调频率估计值；

其中，β_p表示第p个散射点的雷达回波信号的调频率估计值，γ_p表示第p个散射点的雷达回波信号的二次调频率估计值，β_s表示搜索调频率，γ_s表示搜索二次调频率，R(β_s,γ_s)表示对第l个距离单元的立方相位信号x_l(t_n)进行霍夫变换以后的结果，A′_p′表示回波信号的幅值；

根据所述调频率估计值和所述二次调频率估计值对所述立方相位信号进行处理；

基于处理之后的立方相位信号，利用解线性调频技术得到所述散射点的雷达回波信号的中心频率估计值和幅度估计值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述调频率估计值和所述二次调频率估计值对所述立方相位信号进行处理包括：

使用处理函数，对所述立方相位信号进行处理；

其中，所述处理函数为：