Stretch 信号的ISAR 成像补偿方法

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1、Stretch信号的ISAR成像补偿方法张焕颖，张守宏，李强(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，陕西西安710071)摘要：在逆合成孔径雷达成像的Stretch信号处理方法中，需要补偿本振信号延时量的误差引起的一维距离像的相位抖动。当本振信号延时量误差较大时，采用先补偿平方相位项，后进行包络对齐、相位聚焦的方法，时间量化误差会使补偿效果变差。分析表明，只要将每次回波傅立叶变换的零时刻补偿到同一点，通过包络对齐和聚焦处理即可将本振信号的延时量误差精确补偿掉。仿真结果表明，该方法是可行的。关键词

2、：Stretch信号；逆合成孔径雷达（ISAR）；运动补偿；ANewCompensationMethodofStretchSignalinISARImagingZHANGHuan-ying,LIQiang,ZHANGShou-hong(NationalKeyLab.ofRadarSignalProcessing,XidianUniv.,Xi’an710071,China)Abstract:IntheprocessingoftheISARstretchsignal,thephaseerrorofoned

3、imensionrangeprofilefromtheerrorofthelocaloscillator’sdelaymustbecompensated.Whenthedelayerrorofthelocaloscillatorbecomeslarger,theclassicwaythatcompensatingthequadraticphasetermfirstbeforerangealignmentandthenfocusingcouldn’treceiveasatisfiedresultbeca

4、useoftheexistingofthetimequantizationerror.AnalyzingresultindicatesthatiftheinitialphaseofFouriertransformcouldbecompensatedtoasamepoint,therangealignmentandauto-focusingprocessingcancompensatethedelayerrorofthelocaloscillatoraccurately.Thesimulationsho

5、wstheeffectivenessofthenewmethod.KeyWords:Stretch,ISAR,MotionCompensation获得高分辨距离像是逆合成孔径雷达（ISAR）成像的基础。Stretch信号处理方法是基于线性调频信号(LFM)的一种高距离分辨率方法，可大大减少数据采集难度、减少数据量和运算量。Stretch信号处理过程为：雷达发射LFM脉冲，并对此脉冲加以延迟作为解调频的参考信号，其延迟量为回波包络中心相对于发射脉冲的延迟。在接收端，将目标回波与解调频参考信号相混频，则目

6、标上的一个散射点就对应于混频后中频回波信号的一个单频分量。对混频输出信号做离散傅立叶变换（DFT），即可获得目标的距离像。在此方法中，通常要采用辅助的窄带信号对目标实时测距，以确定本振信号的延时量。但因存在测距误差，将产生本振信号延时量的误差，引起一维距离像的包络和相位的【1】随机抖动。因此ISAR成像运动补偿的核心就是补偿延时量的随机误差。文献提出了通过坐标变换将混频产生的平方相位项转换为完全平方项，并在一维距离像中补偿该平方相位项，再进行包络对齐和相位聚焦的运动补偿方法。但在存在时间量化误差的情况

7、下，该方法不能对距离像的相位进行精确补偿。本文在对Stretch信号分析的基础上，提出了一种新的补偿延时量的方法，理论上可以精确补偿信号延时量的误差引起的距离像的相位抖动，同时避免了时间量化误差的影响。1Stretch信号模型雷达发射的线性调频脉冲可表示为：12st()=a()texp[j2π(ft+µt)]（1）t02⎧1,0≤≤tTp其中at()=⎨，f为中心频率，µ为调频斜率，T为脉宽。回波信号为：0p⎩0,其他张焕颖(1980-),男,西安电子科技大学硕士研究生。从事信号处理、雷达成像等方面的

8、研究工作。146-1其中τ=2/Rc为回波延时，R为点目标距离，c为光速。参考信号为：12st()=−a()tτπexp{j2[f()t−τ+µ()t−τ]}（3）ll0ll2式中τ为利用窄带信号测距得到的本振延时量。因为τ−τ<