双基地isar舰船目标成像方法分析

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1、硕士学位论文双基地ISAR舰船目标成像方法研究RESEARCHONIMAGINGOFSHIPTARGETBASEDONBISTATICISAR王猛哈尔滨工业大学2013年7月国内图书分类号：TN957.52学校代码：10213国际图书分类号：681.14密级：公开工学硕士学位论文双基地ISAR舰船目标成像方法研究硕士研究生：王猛导师：姜义成教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2013年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN957.52U.D.C:681.14DissertationfortheMasterD

2、egreeinEngineeringRESEARCHONIMAGINGOFSHIPTARGETBASEDONBISTATICISARCandidate：MengWangSupervisor：Prof.YichengJiangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2013Degree-Co

3、nferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要逆合成孔径雷达(ISAR)利用目标与雷达之间的相对转动对目标进行成像。通过目标的的不同回波延时来区分与雷达距离不同散射点，从而达到距离向分辨；同时，因为目标在转动，相同距离上的点能够产生不同的多普勒，我们也能达到方位向分辨。经过多年来的发展和演进，单基地ISAR成像技术已经获得了巨大的发展。不过单基地ISAR仍然存在两个缺点：它存在PRF和雷达作用距离矛盾。测量较远的目标，需要很长的脉冲发射时间间隔；在现代高科技电子战争中，单基地ISAR容易被敌方发现

4、而致摧毁。因此本论文研究了一种新的成像技术——双基地ISAR成像技术。利用双基地的ISAR成像技术可以很好地解决单基地ISAR成像在实际应用中遇到的短板。首先，建立了双基地ISAR成像的转台模型运动目标成像几何模型；随后，建立了运动目标的模型；讨论了双基地ISAR的二维分辨率以及双基地角对成像分辨率带来的影响；回波处理方面，详细介绍了线性调频信号的特征及脉冲压缩技术（包括匹配滤波技术和解线调频技术）；对运动目标要进行运动补偿，包络对齐我们采用积累互相关法，相位校正采用多普勒中心跟踪法。详细地研究了在海上的舰船目标运动特点，构建了舰船目标的三维散射点模型。分别研究了舰船目标的三维摆

5、动——侧摆、俯仰和偏航每一项分量对目标多普勒频率变化的影响，分别分析了给成像结果带来的影响，并做了仿真。高海情下，当舰船目标存在着三维转动和变速旋转的情况下，旋转轴或者转速的变化会带来多普勒频率时变，传统的R-D成像（距离多普勒算法）得到的目标像会发生模糊。这种情况下只有对舰船目标上各个散射点的多普勒频率进行瞬时频率估计，才能得到舰船目标的清晰成像。这就要求采用拥有较强的交叉项抑制能力和较高的时频集聚性的时频分析方法。对于瞬时成像算法，本章选取了几种有代表性的线性及双线性分布（STFT、SPEC、WVD和SPWD）。通过理论分析及对双基地ISAR舰船三维摆动目标成像仿真表明，在这

6、些分布中，谱图（SPEC）没有交叉项的影响，而且计算量很小，具有一定的实用价值。关键词：单基地ISAR；双基地ISAR；R-D算法；舰船三维转动；时频分析-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInversesyntheticapertureradar(ISAR)canprovetargetimagingbyusingrelativerotationbetweentheradarandtarget.Wecanachievedistanceresolutionbymeansoftimedelayofthetargetechobetweenthedifferentdist

7、ancetoradarscatteringpoints;Atthesametime,becauseoftherotationofthetarget,thepointsonthesamedistancecanproducedifferentdoppler,wecanalsoachieveazimuthresolution.Afteryearsofdevelopmentandevolution,thesinglebaseofISARimagingtechnologyhasobtain