机载isar对海面舰船成像算法研究及其硬件实现

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1、南京航空航天大学硕士学位论文机载ISAR对海面舰船成像算法研究及其硬件实现姓名：余渝生申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：朱岱寅20090101南京航空航天大学硕士学位论文摘要逆合成孔径雷达（ISAR）能够全天候、全天时、远距离获得非合作运动目标的精细图像，具有重要的军用和民用价值。由于舰船运动的复杂性，ISAR对海面舰船的成像一直是国内外相关领域的研究重点。本文在对ISAR距离对准算法和海面舰船最优成像时刻选择算法进行深入研究的基础之上，结合硬件平台，重点研究了距离对准算法和最优成像时刻选择算法的硬件实现问题，最后在通用并行数字信号

2、处理系统上实现了对仿真和实测数据的成像处理。全文的内容可以归纳为以下几个方面：第一章回顾了ISAR成像技术在国内外的发展情况，介绍了ISAR成像的基本原理，介绍了DSP并行处理系统在雷达信号处理中的应用，并概述了全文的主要内容。第二章阐述了ISAR距离对准技术的基本原理，回顾了传统的距离对准算法，介绍了一种新的全局最小熵算法；本章还对在成像积累角度较大情况下的距离对准进行了讨论，并对此提出了改进距离对准效果的分段算法。第三章首先对海面舰船回波信号的特点进行了分析，给出了舰船目标成像的信号模型，其次介绍了海面舰船最优成像时刻选择算法。最后通过对仿真

3、数据的成像处理，说明最优成像时刻选择算法的有效性。第四章研究了在通用并行数字信号处理系统上实现ISAR成像处理的方法。在第二章和第三章的研究基础上，对距离对准算法和最优成像时刻选择算法处理任务进行了划分，设计了算法的并行处理方案，并在通用并行数字信号处理系统上实现了上述两种算法，最后分别给出实测和仿真数据的处理结果。第五章对全文的工作进行总结，并指出了下一步需要继续研究的问题。关键词：逆合成孔径雷达，距离对准，最优成像时刻选择，并行处理，通用并行数字信号处理系统I机载ISAR对海面舰船成像算法研究及其硬件实现ABSTRACTInversesynt

4、heticapertureradar(ISAR)isakindofhighresolutionimagingradar,whichallowsfineresolution,allweather,day-and-nightimagingofnoncooperativetargetsinlongrange.Therefore,itisofgreatmilitaryandcivilvalues.AmongtheapplicationsofISAR,theimagingofshiptargetisanactivetopic.Thisthesisstudi

5、esontherangealignmentalgorithmofISARimaging;andthesolutiontorangealignmentinconditionoflargeintegrationangle.Moreover,ourthesisdealswiththeoptimalimagingtimeselectionalgorithm,whichisbasedontherotationvectorestimation.Thefeasibilityandeffectivenessofthealgorithmisverifiedthro

6、ughtheimagingexperimentusingtheexperimentaldata.ConsideringtheISARimagingunderreal-timecondition,therangealignmentandoptimalimagingtimeselectionalgorithmsareimplementedonparallelDSPdevicesusingliveandexperimentalISARdata.Themaincontentofthisthesiscanbeconcludedasfollow:Inchap

7、ter1,thedevelopmentoftheISARisreviewed;theprincipleoftheISARimagingisintroduced;andtheapplicationoftheparallelDSPsysteminradarsignalprocessingisoutlined.Inchapter2,theprincipleoftheISARrangealignmentisdescribed;akindofrangealignmentalgorithmbasedonglobalentropyminimizationisp

8、roposedafterthereviewoftraditionrangealignmentalgorithms;ISARrangeal