[发明专利]分段线性估计的多项式拟合ISAR包络对齐方法

摘要

本发明公开了一种分段线性走动估计的低信噪比ISAR包络对齐方法，主要解决现有技术不能对低信噪比情况下的ISAR回波包络进行有效而快速对齐的问题。其实现方案是：利用目标运动的连续性，将目标回波的包络误差建模为高阶多项式形式，并将全孔径时间分成若干个子孔径时间，将每个子孔径时间内的包络误差可近似为线性。运用传统的包络对齐算法对每个子孔径进行线性系数的估计，利用子孔径的线性系数估计结果，通过最小二乘法实现对全孔径包络误差的估计。本发明能在低信噪比情况下实现对目标回波包络高效精确地对齐，可用于目标探测与识别和ISAR成像领域。

主权项

1.一种分段线性估计的多项式拟合ISAR包络对齐方法，利用高阶多项式拟合包络误差，将全孔径时间分割为若干个子孔径，将子孔径的包络误差近似为线性，通过估计各个子孔径包络误差，利用最小二乘方法实现全孔径包络误差的估计，包括如下步骤：（1）对接收的目标回波进行距离向脉冲压缩得到的信号形式，k为目标中散射点的个数，为快时间，t_m＝mT为慢时间，m为整数，中包含了包络误差项ΔR(t_m)；（2）构造包络误差函数为其中Q是拟合的多项式阶数；将包络误差函数系数写为向量形式β＝[a₁,a₂…a_Q]^T，其中[·]^T表示矩阵转置；对ΔR(t_m)求导，得到包络误差导数为（3）将全孔径时间均匀分成M个子孔径，将每个子孔径的包络误差近似为线性，用相邻相关包络对齐方法或最小熵包络对齐方法对每个子孔径的包络误差进行线性估计，得到子孔径包络误差导数估计ξ，写为向量形式为ξ=[ΔR·1,ΔR·2...,ΔR·m...ΔR·M-1,ΔR·M]T;]]>（4）根据得ξ＝M·β，其中M＝[δ₁,δ₂,…δ_q…δ_Q-1,δ_Q]，δ_q＝q·α(k)^q-1，α(k)＝[t₁,t₂…t_m…t_M-1,t_M]^T为每个子孔径的中心时刻构造的时间序列；用最小二乘法求得包络误差函数系数β的估计结果其中W是ξ所对应的权值矩阵；（5）利用步骤（4）求得的带入到包络误差ΔR(t_m)的表达式中，得到包络误差函数的估计结果，利用此结果对信号的包络进行对齐；（6）将子孔径数量减半，利用步骤（1）—（4）再次进行包络对齐，直到包络对齐的精度达到实际需求精度。