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1、第41卷第4期红外与激光工程2012年4月Vol.41No.4InfraredandLaserEngineeringApr.2012逆合成孔径成像激光雷达成像算法11,211何劲，张群，杨小优，罗迎(1.空军工程大学电讯工程学院，陕西西安710077；2.复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室，上海200433)摘要：逆合成孔径成像激光雷达是一种能实现运动目标超高分辨实时成像的雷达，它在发射激光信号的基础上，运用逆合成孔径原理对目标进行成像。但激光信号具有极高载频、超大带宽和极短波长的特性，传统的距离-多普勒算法不再适用。在对回波信号特征进行分析的基
2、础上，利用重排维格纳分布和Hough变换对光外差探测后的信号进行时频分析以估计目标的运动速度，构造有效的补偿因子，完成了对回波信号的精确运动补偿，并进一步采用Keystone变换完成对目标散射点的越距离单元徙动校正，实现了对目标的高分辨二维成像。仿真实验验证了成像算法的有效性，并通过与微波波段逆合成孔径雷达的比较，证明了逆合成孔径成像激光雷达可实现对运动目标更快速、更高分辨的成像。关键词：逆合成孔径成像激光雷达；运动目标；时频分析；运动补偿；越距离单元徙动中图分类号：TN958文献标志码：A文章编号：1007-2276(2012)04-1094-07Ima
3、gingalgorithmforinversesyntheticapertureimagingLADAR11,211HeJin,ZhangQun,YangXiaoyou,LuoYing(1.TelecommunicationEngineeringInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Xi′an710077,China;2.KeyLaboratoryofWaveScatteringandRemoteSensingInformation(MinistryofEducation),FudanUniversity,Shan
4、ghai200433,China)Abstract:InversesyntheticapertureimagingLADAR(ISAIL)isaradarsystemwhichcanrealizehighresolutionimagingforthemovingtargets.Thisradarrealizesimagingwiththelasersignalandinversesynthetictheory.Duetothehighfrequency,largebandwidthandshortwavelengthoflasersignal,conven
5、tionalrange-Doppleralgorithmisnotsuitablehere.Inthispaper,thecharacteristicsofechosignalwereanalyzed;time-frequencyanalysisforthesignalusingthereassignsmoothedpseudoWVDandHoughtransformwascarriedoutafteropticalheterodyneprocessing.Then,thevelocityoftargetcouldbeestimatedandtheecho
6、signalcouldbecompensatedaccurately.TheKeystonetransformwasusedtofinishthemigrationthroughrangecellcompensation.Finally,thehigh-resolutiontwo-dimensionalimagingwasrealized.Simulationresultsshowtheeffectivenessoftheproposedalgorithm,anddemonstratethattheimagesachievedbytheISAILsyste
7、mhavemuchhigherqualitythanthoseofthemicrowaveISARsystem.Keywords:inversesyntheticapertureimagingLADAR;movingtargets;time-frequencyanalysis;motioncompensation;migrationthroughrangecell收稿日期：2011-08-05；修订日期：2011-09-03基金项目：国家自然科学基金(60971100)作者简介：何劲(1984-)，男，博士生，主要从事成像雷达方面的研究。Email:hje
8、lva@163.com导师简介：张群(1964-)，男，教授，博士
