[發明專利]基于高分辨ISAR成像的光滑進動錐體參數估計方法

有效

• 申請號: 201310386501.3
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103424741A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 白雪茹;宋揚;杜蘭;劉宏偉;肖金國;王鵬輝;王英華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/50
• 分類號: G01S13/50;G01S13/90
• 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.基于高分辨ISAR成像的光滑進動錐體參數估計方法，包括如下步驟：

（1）獲取頻率-慢時間域回波：

逆合成孔徑雷達ISAR發射線性調頻信號，獲取所發射線性調頻信號的頻率-慢時間域回波；

（2）估計多普勒中心模糊次數：

2a）頻率-慢時間域回波通過一組匹配濾波器，對每一個濾波器輸出的結果在頻率維做一維逆傅里葉變換，獲得一組距離脈壓回波；

2b）沿距離脈壓回波的慢時間方向，對所獲得的一組距離脈壓回波的方位樣本求重心，獲得一組距離脈壓回波重心；

2c）對所獲得的一組距離脈壓回波重心分別做radon變換，得到一組積分矩陣；

2d）對所得到的一組積分矩陣取最大值；

2e）選擇最大值對應的最大值匹配濾波器；

2f）選擇最大值匹配濾波器對應的頻率-慢時間域回波的多普勒中心模糊次數；

（3）補償多普勒中心模糊次數：

用最大值匹配濾波器乘以頻率-慢時間域回波，補償多普勒中心模糊次數，得到去模糊回波；

（4）校正去模糊回波的距離走動：

利用時域尺度變換方法，對去模糊回波的距離走動進行校正，得到去走動回波；

（5）估計錐體的錐旋頻率：

5a）設計一組與錐旋頻率和散射點位置相關的匹配濾波器，將去走動回波通過這組匹配濾波器進行濾波，得到一組頻域-等效時間回波；

5b）對頻域-等效時間回波做二維傅里葉變換，得到一組距離方位回波；

5c）從距離方位回波中取出距離方位回波的最大值；

5d）選擇距離方位回波的最大值對應的錐旋頻率；

（6）估計散射點的三維坐標值：

6a）選擇錐旋頻率對應的一組子距離方位回波；

6b）對所得到的一組子距離方位回波分別取出其絕對值最大的回波單元，得到成像回波矩陣；

6c）從成像回波矩陣中估計錐頂散射點的橫坐標值、錐頂散射點的縱坐標值、錐底散射點的橫坐標值和錐底散射點的縱坐標值；

6d）選擇錐旋頻率、錐頂散射點的橫坐標值和錐頂散射點的縱坐標值對應的距離方位回波估計值，采用估計錐頂散射點豎坐標值方法，估計錐頂散射點的豎坐標值；

6e）選擇錐旋頻率、錐底散射點的橫坐標值和錐底散射點的縱坐標值對應的距離方位回波估計值，采用估計錐頂散射點豎坐標值方法，估計錐底散射點的豎坐標值；

（7）估計參數：

7a）按照用戶提出的參數估計精度要求設置循環次數；

7b）按照用戶給定的各參數的取值范圍的先驗知識，在各參數的取值范圍內，隨機產生錐頂到錐體質心的距離初始值、錐體進動角初始值、逆合成孔徑雷達視線方位角初始值、逆合成孔徑雷達視線俯仰角初始值、錐體高度初始值和錐體底面半徑初始值，得到一組初始值；

7c）對所得到的一組初始值，采用最小二乘擬合方法，得到錐頂到錐體質心的距離估計值、錐體進動角估計值、逆合成孔徑雷達視線方位角估計值、逆合成孔徑雷達視線俯仰角估計值、錐體高度估計值、錐體底面半徑估計值和函數誤差值；

7d）重復步驟7b）、步驟7c），直到完成設置的循環次數，得到一組函數誤差值；

7e）從所得到的一組函數誤差值中選擇最小的函數誤差值，選出與該最小函數誤差值對應的錐頂到錐體質心的距離估計值、錐體進動角估計值、逆合成孔徑雷達視線方位角估計值、逆合成孔徑雷達視線俯仰角估計值、錐體高度估計值和錐體底面半徑估計值六個參數估計值；

7f）將六個參數估計值與先驗知識中給出的真實值做差，獲得參數估計誤差值；

7g）判斷參數估計誤差值是否滿足用戶提出的參數估計精度要求，若不滿足，則增加循環次數，執行步驟7b），若滿足，則執行步驟（8）；

（8）輸出結果：

計算機輸出錐頂到錐體質心的距離估計值、錐體進動角估計值、逆合成孔徑雷達視線方位角估計值、逆合成孔徑雷達視線俯仰角估計值、錐體高度估計值和錐體底面半徑估計值。