大斜视DBS成像

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1、第６期电子学报Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６２０１０年６月ＡＣＴＡＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＡＳＩＮＩＣＡＪｕｎ．２０１０匀加速运动平台下的大斜视ＤＢＳ成像方法赵宏钟，谢华英，周剑雄，付强（国防科技大学ＡＴＲ实验室，湖南长沙４１００７３）摘要：距离走动校正和二次相位误差补偿是匀加速运动平台下大斜视ＤＢＳ成像的难点．因此，本文提出一种基于Ｒａｄｏｎ变换校正距离走动、基于Ｒａｄｏｎ模糊变换补偿二次相位误差的ＤＢＳ成像算法，并推导了此校正和补偿算法的空域适应性条件．该算法原理简单、精度高，且无需雷达平台运动参数、视角等先验信息，可实现预定方位分辨率的ＤＢＳ成像．仿真实验验证了算

2、法的有效性．关键词：雷达成像；多普勒波束锐化（ＤＢＳ）；大斜视；匀加速运动；Ｒａｄｏｎ变换；Ｒａｄｏｎ模糊变换中图分类号：ＴＮ９５７文献标识码：Ａ文章编号：０３７２２１１２（２０１０）０６１２８００７ＨｉｇｈＳｑｕｉｎｔＤＢＳＩｍａｇｉｎｇＢａｓｅｄｏｎＣｏｎｓｔａｎｔＡｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎＭｏｖｅｍｅｎｔＰｌａｔｆｏｒｍＺＨＡＯＨｏｎｇｚｈｏｎｇ，ＸＩＥＨｕａｙｉｎｇ，ＺＨＯＵＪｉａｎｘｉｏｎｇ，ＦＵＱｉａｎｇ（ＡＴＲＬａｂ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７３

3、，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｒｈｉｇｈｓｑｕｉｎｔＤＢＳｉｍａｇｉｎｇｏｎａｃｏｎｓｔａｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍ，ｒａｎｇｅｗａｌｋｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎａｎｄｑｕａｄｒａｔｉｃｐｈａｓｅｅｒｒｏｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｒｅｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｉｓｓｕｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｔｗｏｉｓｓｕｅｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａＤＢＳｉｍａｇｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈｃｏｒｒｅｃｔｓｔｈｅｒａｎｇｅｗａｌｋｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲａｄｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｓｔ

4、ｈｅｑｕａｄｒａｔｉｃｐｈａｓｅｅｒｒｏｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＲａｄｏｎａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ．Ａｎｄｔｈｅｓｐａｔｉａｌａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｉｓｅａｓｙｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ，ｓｈｏｗｓｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｎｅｅｄｓｎｏｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｌｏｏｋａｎｇｌｅｏｆｔｈｅｒａｄａｒｐｌａｔｆｏｒｍ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄ

5、．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒａｄａｒｉｍａｇｉｎｇ；Ｄｏｐｐｌｅｒｂｅａｍｓｈａｒｐｅｎｉｎｇ（ＤＢＳ）；ｈｉｇｈｓｑｕｉｎｔ；ｃｏｎｓｔａｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍｏｖｅｍｅｎｔ；Ｒａｄｏｎｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＲＴ）；Ｒａｄｏｎａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＲＡＴ）出将多普勒中心和多普勒调频率的真值分别代入进行１引言校正和补偿，它们依赖的一个重要前提是雷达平台运动多普勒波束锐化（ＤＢＳ）技术利用雷达回波中的多参数、视角等信息均可由惯导等测量系统精确获取；文普勒信息，通过频域的高分辨处理，等效地对真实天线献［７］提出在载机机动时利用载机在雷达视线上的

6、投影［１］波束进行划分，从而有效改善雷达的方位分辨能力．速度实时控制重频的相位补偿方法，同样依赖于惯导系它可在短时间内对大面积范围获得分辨率大为改善的统给出的测量值的精度．本文直接利用雷达回波数据自雷达图像，从而在对地测绘、匹配制导、地面目标识别等适应估计相关运动参数，再进行相应的校正和补偿，取［２，３］方面获得了广泛的应用．得了同样的方位分辨率，并避免了对测量设备与测量精已有的ＤＢＳ成像研究，多基于雷达平台作匀速直度的依赖．［２～４］线运动这一假设．事实上，在一些特殊的应用场合２匀加速运动平台下大斜视ＤＢＳ成像几何及信号中，平台机动性很强，不宜用匀速直线

7、运动状态描［３～５］特征述．本文即是在平台作匀加速运动这一假设条件下，研究大斜视下的ＤＢＳ成像问题．惯性坐标系ＸＹＺ下，雷达平台与波束照射区域之间匀加速运动平台下的大斜视ＤＢＳ成像，需进行距的几何关系如图１所示．假设ｔ＝０时刻平台位于Ｍ０点，离走动校正和二次相位误差补偿．这本质上相当于将聚坐标为（０，０，Ｈ），以初速度Ｖ０＝（ｖｘ０，ｖｙ０，ｖｚ０）、加速度Ａ焦型ＳＡＲ处理的方法引入到ＤＢＳ成像中．文献［４，６］提＝（ａｘ，ａｙ，ａｚ）作匀加速运动．Ｐ为地面场景中一静止收稿日期：２００９０１１３；修回日期：２０１００４１３２电子学报２０１０年［９］

8、点目标，ｔ＝０时刻，雷达平（πａ）／πａ．由式（２）可知，Ｒ（ｔ）