[發(fā)明專利]一種基于TOAF的復(fù)雜目標(biāo)ISAR成像方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110412307.2
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113204021A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李艷艷;趙飛凱;周延;劉君一;汪霖;張萬緒;陳曉璇;姜博;孟娜
• 申請（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 西安嘉思特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 尹曉雪

1.一種基于TOAF的復(fù)雜運(yùn)動目標(biāo)ISAR成像方法，其特征在于，包括：

獲取待測目標(biāo)在每個(gè)距離單元中散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號；

對所述雷達(dá)回波信號進(jìn)行距離走動補(bǔ)償；

將距離走動補(bǔ)償后的雷達(dá)回波信號建模為立方相位信號；

采用三階自相關(guān)函數(shù)和解線性調(diào)頻技術(shù)對所述立方相位信號進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到預(yù)估參數(shù)；

根據(jù)預(yù)估參數(shù)，對所述立方相位信號進(jìn)行多普勒頻移補(bǔ)償；

利用多普勒頻移補(bǔ)償之后的立方相位信號，重建得到所述待測目標(biāo)的ISAR圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述立方相位信號為：

其中，l表示第l個(gè)距離單元，L表示總的距離單元數(shù)，t_n表示慢時(shí)間，P表示第l個(gè)距離單元內(nèi)的散射點(diǎn)的個(gè)數(shù)，A_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的幅度，α_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的中心頻率，β_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的調(diào)頻率，γ_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的二次調(diào)頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述預(yù)估參數(shù)包括：調(diào)頻率估計(jì)值、二次調(diào)頻率估計(jì)值、中心頻率估計(jì)值和幅度估計(jì)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用三階自相關(guān)函數(shù)和解線性調(diào)頻技術(shù)對所述立方相位信號進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到預(yù)估參數(shù)包括：

采用三階自相關(guān)函數(shù)對所述立方相位信號進(jìn)行處理，得到所述散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的估計(jì)模型；

所述三階自相關(guān)函數(shù)為：

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

其中，τ_n表示時(shí)延變量，x^*(2t_n)表示x(2t_n)的共軛；

所述估計(jì)模型為：

通過對所述估計(jì)模型進(jìn)行積分運(yùn)算，將信號能量沿時(shí)延軸積累，得到積分后的估計(jì)模型；

所述積分后的估計(jì)模型為：

其中，表示時(shí)延變量τ_n對應(yīng)的頻域，δ(·)表示沖激函數(shù)，A′_p表示幅值；

對積分后的估計(jì)模型利用補(bǔ)償函數(shù)進(jìn)行時(shí)變相位項(xiàng)補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的估計(jì)模型；

所述補(bǔ)償函數(shù)為：

補(bǔ)償后的估計(jì)模型：

對補(bǔ)償后的估計(jì)模型進(jìn)行霍夫變換，并通過峰值檢測技術(shù)得到所述散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的調(diào)頻率估計(jì)值和二次調(diào)頻率估計(jì)值；

其中，β_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的調(diào)頻率估計(jì)值，γ_p表示第p個(gè)散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的二次調(diào)頻率估計(jì)值，β_s表示搜索調(diào)頻率，γ_s表示搜索二次調(diào)頻率，R(β_s,γ_s)表示對第l個(gè)距離單元的立方相位信號x_l(t_n)進(jìn)行霍夫變換以后的結(jié)果，A′_p′表示回波信號的幅值；

根據(jù)所述調(diào)頻率估計(jì)值和所述二次調(diào)頻率估計(jì)值對所述立方相位信號進(jìn)行處理；

基于處理之后的立方相位信號，利用解線性調(diào)頻技術(shù)得到所述散射點(diǎn)的雷達(dá)回波信號的中心頻率估計(jì)值和幅度估計(jì)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述調(diào)頻率估計(jì)值和所述二次調(diào)頻率估計(jì)值對所述立方相位信號進(jìn)行處理包括：

使用處理函數(shù)，對所述立方相位信號進(jìn)行處理；

其中，所述處理函數(shù)為：