逆合成孔径雷达的成像研究
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摘要
逆合成孔径雷达成像技术是近半个世纪以来发展起来的一项在军事和民用方面都具有重要实用价值的高新技术。其中平动补偿是关键技术，平动补偿包括包络对齐和相位补偿两步，本文总结了常用的包络对齐和相位补偿算法，重点研究了基于图像准则的相位补偿技术，并在实测数据的仿真中证明了该方法的优越性。
为了提高成像质量，本文接着讨论了目标做匀加速转动时的成像和转动补偿，在转动补偿中重点研究了当目标匀速直线运动时相对转角非均匀变化的补偿这种典型情况，并进行了仿真，取得了良好的效果。
Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) imaging is an important breakthrough in the field of modern radar technique, it is very practicable to not only military but also civilian use. The translational motion compensation is a key technique in inverse synthetic aperture radar imaging, The translational motion compensation includes two steps which are range alignment and phase compensation. This dissertation summarizes some general range alignment and phase compensation ways and researches the motion compensation based on image cost function, moreover experimental data and simulation are sued to prove this method.
In order to improve image, this dissertation discusses the imaging when the target does a constant acceleratively rotating and study rational compensation when target moves uniformly rectilinearly. These methods are proved availably through experimental data and simulation, the quality of the image of the experimental and simulation data is evidently improved through rotational compensation.
为了提高成像质量，本文接着讨论了目标做匀加速转动时的成像和转动补偿，在转动补偿中重点研究了当目标匀速直线运动时相对转角非均匀变化的补偿这种典型情况，并进行了仿真，取得了良好的效果。
Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) imaging is an important breakthrough in the field of modern radar technique, it is very practicable to not only military but also civilian use. The translational motion compensation is a key technique in inverse synthetic aperture radar imaging, The translational motion compensation includes two steps which are range alignment and phase compensation. This dissertation summarizes some general range alignment and phase compensation ways and researches the motion compensation based on image cost function, moreover experimental data and simulation are sued to prove this method.
In order to improve image, this dissertation discusses the imaging when the target does a constant acceleratively rotating and study rational compensation when target moves uniformly rectilinearly. These methods are proved availably through experimental data and simulation, the quality of the image of the experimental and simulation data is evidently improved through rotational compensation.
引文
1 丁鹭飞等编．雷达原理．西安：西安电子科技大学出版社，1995
2 刘永坦等著．雷达成像技术．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999
3 孙仲康．雷达数据数字处理．北京：国防工业出版社，1983
4 王世一．数字信号处理．北京：北京理工大学出版社，1997
5 M．I．斯科尔尼克．雷达手册．北京：国防工业出版社，1978
6 贾鸿志．雷达信号分析．江苏：南京理王大学，1995
7 王启才．信号检测与估计．江苏：华东工学院，1988
8 黄小红，邱兆坤．目标高速运动对宽带一维距离像的影响及补偿方法研究．信号处理．2002，18(6)：487-490
9 杨柳，徐维朴．一种新型基于运动补偿的自适应去隔行算法．微电子学与计算机．2002，19(9)：4-6，11
10 王小宁，许家栋．离散调频—傅里叶变换及其在雷达成像中的应用．系统工程与电子技术．2002，24(3)：14-15，51
11 姜义成，刘永坦．毫米波雷达阶跳频信号分析及运动补偿方法的实现．高技术通讯．2001，11(12)：41-43
12 张群，张涛．基于拉伸信号的ISAR成像运动补偿新方法．西安电子科技大学学报．2001，28(1)：83-87
13 张涛，马长征．基于线性调频步进信号的ISAR成像技术研究．电子与信息学报．2001，23(3)：268-274
14 赵乘骥，朱维乐．在频域内做运动补偿的改进公式及其计算复杂度分析．信号处理．1999，15(4)：352-355，315
15 庞怡杰，王国林．一种改进的ISAR运动补偿方法．系统工程与电子技术．1998，20(6)：39-43
16 王琨，罗琳．ISAR成角中包络对齐的幅度相关全局最优法．电子科学学刊．1998，20(3)：369-373
17 王群生，黄义涌．一种基于隔行直接内插的运动补偿内插算法．电子学报．1998，26(1)：6-10，28
18 孙光民，刘国岁．基于优化技术的ISAR成像运动补偿．红外与毫米波学报．1998，17(6)：435-440
19 佘志舜，朱兆达．方位维逆合成孔径雷达运动补偿成像中的预加处理．航空学报．1997，18(1)：89-92
20 孙琥知，许志祥．运动补偿快速算法的探讨．上海大学学报：自科版．1997，
3(6)：645-649
21 朱兆达，邱晓晖．用改进的多普勒中心跟踪法进行ISAR运动补偿．电子学报．1997，25(3)：65-69
22 王国林，许荣庆．ISAR运动补偿的快速方法．系统工程与电子技术．1996，18(5)：63-69
23 保铮，叶炜．ISAR运动补偿聚焦方法的改进．电子学报．1996，24(9)：74-79
24 朱兆达．逆合成孔径雷达信号处理方法研究进展．南京航空航天大学学报．1995，27(1)：59-66
25 佘志舜，朱兆达．同时距离时准和相位补偿．航空学报．1995，16(4)：497-500
26 钱恭斌，顾铭．逆合成孔径雷达的横向采样率和运动补偿．深圳大学学报：理工版．1995，12(3)：60-67
27 杨军，王民胜．一种ISAR多目标实时成像方法．电子学报．1995，23(4)：1-5
28 王国林，许荣庆．一种新的ISAR运动补偿方法．现代雷达．1993，15(6)：8-13
29 张庆文，保铮．采用窄Stretch信号的ISAR成象与运动补偿．西安电子科技大学学报．1992，19(1)：8-16
30 保铮．ISAR成像处理中的一种运动补偿方法．电子学报．1992，20(6)：1-6
31 邢孟道，保铮．ISAR机动目标的平动补偿和瞬时成像研究．电子学报．2001，29(6)：733-737
32 邢孟道，保铮．逆合成孔径雷达成像的机动目标平均补偿．西安电子科技大学学报．2001，28(3)：383-387
33 王根原，保铮．逆合成孔径雷达运动补偿中包络对齐的新方法．电子学报．1998，26(6)：5-8
34 王琨，罗琳．应用超分辨技术提高逆合成孔径雷达成像包络对齐精度．西安电子科技大学学报．1997，24(A00)：109-115
35 王根原，保锋，孙晓兵，“基于匀加速多普勒频率模型的ISAR成像”，电子学报，VOI．25，NO．6，1997
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38 黄波宝，郑义明．基于多特显点综合的SAR／ISAR自聚焦．西安电子科技大学学报．2001，28(1)：105-109
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42 单秋山，宗成阁．ISAR信号模拟源．系统工程与电子技术．1997，19(3)：1-3．19
43 邱晓晖，朱兆达．一种用于ISAR成像的转角采样不均匀补偿方法．现代雷达．1996，18(3)：1-6
44 佘志舜，朱兆达．一种改进的逆合成孔径雷达运动补偿法．南京航空航天大学学报．1994，26(6)：768-772
45 刘永坦，国外逆合成孔径雷达技术．出国考察技术报告．1991，(1)：291-293
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53 Ronfqing Xu, Zhidao Cao, Yongtan Liu. "Motion Compensation for ISAR and Noise Effect". IEEE AES Magazine, Jun. 1990
54 Stephen Simmons, Robin Evans. "Maximum Likelihood Autofocusing of Radar Images". Radar'95, USA:410-415
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ISAR Imaging". ICASSP'94, V-201-V-204
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57 F.Berizzi, G.cosini. "Autofocing of Inverse Synthetic Aperture Radar Images using Contrast Optimisation". IEEE Trans on Aerospace Electronic System. Vol. AES-32, No.3. July,1996:1185-1191
58 Benjamin C.F, Alberto Ugarte. "Refinement of Range-Doppler imagery by feedback control". SPIE,Automatic object Recogniton Ⅲ. Vol. 1960,1993:36-46
59 Benjamin C.F. "Choise of an entropy-like function for Range-Doppler processing". SPIE,Automatic object Recogniton Ⅲ. Vol. 1960, 1993:47-56
60 Richard P.Bocker et.al. "A new inverse synthetic aperture radar algorithm for translational motion compensation". SPIE. Vol. 1569, 1991:298-310
61 Benjamin C.F et al. "Image focus quality indicators for efficient inverse synthetic aperture radar phase correstion". SPIE. Vol.2757:2-13
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64 Lu G.Y, Bao Z. "Scatters Migration In ISAR Imaging and Compensation". Proceeding of Fourth International Conference on Signl Processing (ICSP'98), Beijing, Publication House of Electronic Industrial. 1998:477-480
65 Genyuan.Wang, Zheng.Bao. "Compensation of Scattener Migration Through Resolution Cell in Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging". IEEE Proceeding-Radar, Sonar and Navigation. Vol. 142, No.2, Apr.2000:80-85
66 R.P.Perry, R.C.Dipietro, R.L.Fante. "SAR Imaging of Moving Targets". IEEE Trans Aerospace Electronic System. Vol.AES-35, No. 1, Jan 1999:188-199
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