[發明專利]基于復數后向投影的自旋目標三維成像方法

有效

• 申請號: 201210001679.7
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102540189A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 白雪茹;周峰;劉妍;保錚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.基于復數后向投影的自旋目標三維成像方法，包括如下步驟：

(1)雷達錄取ISAR回波；

(2)回波相干化

2a)在距離頻域對回波距離向的平移和展寬分別補償相位因子；

2b)在慢時間域對回波補償相位因子，使得回波完全相干化；

(3)平動補償

3a)采用傅里葉變換對回波進行距離脈壓，獲得距離-慢時間域回波；

3b)對于某單次距離-慢時間域回波，分別計算其與其它各次距離-慢時間域回波的滑動相關系數，具有最大滑動相關系數的回波與該回波之間的時間間隔為目標的自旋周期，對自旋周期取倒數并乘以2π，得到自旋角頻率；

3c)對應最大滑動相關系數的回波與該次回波之間移動的距離數為一個周期內目標的平動量，補償平動量實現包絡粗對齊；

3d)從第二次距離-慢時間域回波開始，對于單次距離-慢時間域回波，采用廣義Radon變換方法獲取不同偏移量下該次回波與之前所有回波對應的二維圖像并求圖像熵，使圖像熵最小的距離偏移量為最優距離偏移量，根據最優偏移量對回波包絡進行微調，將每次回波進行包絡精對齊后，最終得到平動補償后的目標回波；

(4)算法選擇

4a)采用距離-多普勒算法對平動補償后的回波成像，得到目標的距離-多普勒圖像；

4b)若距離-多普勒圖像的方位維沒有混疊，則選擇CIRT算法，執行步驟(5)；

4c)若距離-多普勒圖像出現方位維混疊，則選擇RIRT算法；

(5)二維切片成像

5a)建立自旋目標的柱面坐標系，沿目標自旋軸方向將自旋目標分成多個二維切片；

5b)將所有二維切片按照步驟(4)選擇的算法進行成像，得到二維切片圖像；

(6)重構回波并更新

6a)對于所有的二維切片圖像，提取圖像域中最大峰值對應的三維坐標，記錄為目標散射點的位置坐標，并在距離-慢時間域構造散射點回波；

6b)運用最小范數準則對步驟6a)中所構造的散射點回波的幅度進行估計；

6c)將記錄的散射點的位置坐標與估計的回波幅度組合構成散射點回波；

6d)從步驟3d)得到的目標回波中減去散射點回波，更新目標回波；

(7)判斷目標回波能量是否低于能量門限

7a)若目標回波能量低于門限，則執行步驟(8)；

7b)若目標回波能量高于門限，則執行步驟(5)；

(8)操作結束，根據6a)中記錄的目標散射點位置重構目標三維圖像。

2.根據權利要求1所述的基于復數后向投影的自旋目標三維成像方法，其特征在于，步驟4b)中所述的CIRT算法公式為：

I^(x,y,z)=∫0Θs(r,tm)exp(j4πλ)dθ]]>

其中，為重構圖像，x、y、z為所有可能散射點位置的坐標，Θ＝ωT_a為自旋目標在總觀測時間T_a中的轉角，ω為步驟3b)中得到的自旋角頻率，s(r，t_m)為平動補償后距離-慢時間域的目標回波，r＝xsinθ+ycosθ+z為搜索變量，θ＝ωt_m，t_m∈[0，T_a]，ΔR(θ)為散射點與成像參考點之間的瞬時斜距，λ為信號載頻對應的波長。