基于压缩感知的isar抗干扰成像方法研究

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1、硕士学位论文基于压缩感知的ISAR抗干扰成像方法研究RESEARCHONANTI-INTERFERENCEISARIMAGINGBASEDONCOMPRESSEDSENSING付梦哈尔滨工业大学2016年7月国内图书分类号：TN958.2学校代码：10213国际图书分类号：621.396.75.969密级：公开工程硕士学位论文基于压缩感知的ISAR抗干扰成像方法研究硕士研究生：付梦导师：宿富林教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN958.2U.

2、D.C.:621.396.75.969DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONANTI-INTERFERENCEISARIMAGINGBASEDONCOMPRESSEDSENSINGCandidate:FuMengSupervisor:Prof.SuFulinAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringElectronicsandCommunicationSpecialty:EngineeringSchoolofElectronicsandAffilia

3、tion:InformationEngineeringDateofDefence:July,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在复杂的现代电磁环境下，ISAR在工作过程中难免会受到各种干扰，使得ISAR无法成像或者混淆真假目标。本文主要针对两种常见的干扰进行了研究，一是当目标上被放置某种形式的微动部件时，微动部分会对回波形成复杂的调制而产生微多普勒效应。此效应会影响目标的成像处理，在目标的ISAR图象中形成干扰。二是在ISAR成像过程中，常会

4、受到虚假目标的欺骗干扰，但是这种方法是在完全得到雷达发射信号的工作参数的前提下才能进行有效的干扰，如果雷达采用捷变频技术，就可有效防止敌方侦收到正确的载频等信号参数，这样就能够大大提高雷达抗干扰的能力。由于干扰会造成目标主体回波数据存在缺失，此时若采用距离—多普勒算法来成像，得到ISAR图象质量较差，由于压缩感知算法具有能够从少量数据中恢复的特点，本文提出了基于压缩感知的ISAR抗干扰成像算法。首先，本文介绍了ISAR转台成像原理及经典的RD成像算法，及压缩感知算法的基本原理，然后利用RD算法对仿真飞机目标进行了ISAR成像。接着，本文在转台运动模型的基础上建立

5、了典型的转台上微动运动模型，在转台回波模型基础上，得到了微动散射点的回波模型。并结合理论分析和计算机仿真，对各种形式微动影响ISAR的成像质量进行了分析研究。根据在一维距离象上微动散射点与静止散射点回波的不同，提出了基于压缩感知的抑制微多普勒效应的成像方法。该方法通过计算一维距离象的波形熵，取出含有微动散射点的距离单元组成子图象，把子图象中能量大的回波去除掉，利用CS算法从剩余回波中恢复出原始的二维ISAR图象。通过对仿真数据和实测数据的处理，验证了此方法的有效性和可行性。最后，本文分析了在捷变频ISAR系统中存在着多普勒频率捷变以及方位向无法压缩等问题。为解决

6、这些问题，本文在分析捷变频ISAR回波相位特性的基础上，对在三个载频间随机捷变的雷达进行仿真成像。由于在单个载频下，可视其为部分回波缺失，由于回波信号具有稀疏性，提出了基于压缩感知的方位压缩算法，得到恢复后的全回波数据，然后采用经典的RD算法成像，该方案能够提高距离向的分辨率。通过仿真验证了该方法的有效性和可行性。关键词：逆合成孔径雷达；抗干扰；压缩感知；微多普勒效应；捷变频-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInthemoderncomplexelectromagneticenvironment,ISARintheworkprocesswill

7、inevitablybesubjecttovariousdisturbanceswhichwouldcausethequalityofISARimagingdeclineorcannotconfusethetrueandfalsetargets.Thisarticlefocusedontwocommontypesofinterference,andthefirstiswhenthetargetisplacedonsomeformofmicrocomponents,micropartwillreturntoformcomplexmodulationandprodu

8、cemicro-Dopp