[發明專利]一種基于滑窗EHT的進動目標雷達三維成像方法

有效

• 申請號: 201611182469.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106707276B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 段銳;張娜;何婷婷;顏光宇;黃勇;張海;汪學剛
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏;王偉

1.一種基于滑窗擴展霍夫變換的進動目標雷達三維成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、從目標信號中分離出呈正弦函數變化的各個散射點回波信號；

S2、估計正弦信號的周期參數，獲得進動目標的進動周期；

S3、估計正弦信號的均值參數；

S4、對各散射點信號進行滑窗擴展霍夫變換處理，估計正弦信號的幅度和初相參數；

S5、計算不同時刻的散射點正弦信號的幅度和相位；

S6、通過坐標轉換，將各散射點的正弦信號參數映射到目標實際位置空間中，重建目標的三維圖像。

2.根據權利要求1所述的進動目標雷達三維成像方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下分步驟：

S11、假設進動目標的雷達回波信號為其中L表示目標包含的主要散射點的數量，n表示快時間采樣序號，采樣間隔為Δt_s，且n＝1,...,N，N為快時間樣點總數；t表示慢時間采樣序號，采樣間隔等于雷達的波形重復周期T_r，且t＝1,...,M，M為慢時間樣點總數；

S12、進行匹配濾波處理，得到目標的距離-慢時間域信號r表示距離門位置，距離分辨率為Δr，且r＝1,...,K_r，實際距離觀察范圍為R_r＝K_r·Δr，t表示慢時間采樣序號，S(r,t)即為目標的距離-慢時間域圖像I(r,t)；

S13、使用經驗模式分解算法對圖像I(r,t)進行分離，獲得每個散射點對應的距離-慢時間域圖像I_l(r,t)，其中l＝1,...,L；每幅圖像I_l(r,t)包含一條正弦曲線，表示散射點信號在距離-慢時間域呈正弦規律變化，正弦曲線的極坐標表達式為其中A_l、w_l、r_0,l分別為散射點l的幅度、角速度、初相和均值。

3.根據權利要求2所述的進動目標雷達三維成像方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下分步驟：

S21、根據公式(1)計算散射點l的圖像數據I_l(r,t)的自相關序列：

其中CCR_l(m),m＝1,...,M為散射點l的自相關序列，m表示樣點延遲；

S22、檢測自相關序列CCR_l的所有主峰值，估計出主峰值間的平均樣點間隔P，得到圖像I_l(r,t)中正弦信號的周期為T_l＝P×T_r，散射點l的進動角頻率為w_l＝2π/T_l；

S23、重復步驟S21-S22，估計其余L-1個散射點正弦信號的周期，則目標的進動周期T取為所有散射點正弦信號周期T_l的平均值：

目標的角速度w取為所有散射點正弦信號角速度w_l的平均值：

4.根據權利要求3所述的進動目標雷達三維成像方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、從圖像I_l(r,t)中截取長度為一個進動周期T的圖像I′_l(r,t')；

其中t'＝P₀,P₀+1,...,P₀+P-1，P為進動周期T對應的樣點數，P₀為圖像I′_l(r,t')的起始樣點位置；

S32、根據公式(4)估計散射點l的正弦信號的均值r_0,l：

S33、重復步驟S31-S32，估計其余L-1個散射點正弦信號的均值參數，r_0,l代表了散射點l在圖像I_l(r,t)中的均值。