isar运动参数估计和补偿改进方法

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1、第37卷第3期电子科技大学学报Vol.37No.32008年5月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMay.2008·通信与信息工程·ISAR运动参数估计和补偿改进方法张晓玲，黄书伟，郭少南(电子科技大学电子工程学院成都610054)【摘要】在使用FFT距离多普勒算法进行ISAR成像处理时，回波相关性的减弱将加大运动补偿难度，带来较大的误差。该文在常规相邻相关法基础上，提出了一种改进的运动补偿方法。在距离向上，利用基准回波相关法与曲线拟合，克服了低回波相关性下包络对齐时出现的包络漂移、包络跳变等缺陷；在方

2、位向上，利用DCFT变换，对目标的运动参数进行精确估计并加以补偿，减小了回波相关性降低对相位补偿的影响。仿真验证了该方法的有效性。关键词离散调频傅里叶变换;包络漂移;包络跳变;二次曲线拟合中图分类号TN918;O332文献标识码AAnImprovedMethodforParameterEstimationandMotionCompensationinISARImagingZHANGXiao-ling,HUANGShu-wei,andGUOShao-nan(SchoolofElectronicEngineering,UniversityofElectronicScienceandTec

3、hnologyofChinaChengdu610054)AbstractWhentherange-Doppleralgorithmisusedininversesyntheticapertureradar(ISAR)imaging,thereductionofechocorrelationwilladdmoredifficultiesonmotioncompensationandbringmoreerror.Accordingly,basedontheadjacent-correlatecompensatemethodusedinFFTrange-Doppleralgorithm,a

4、nimprovedcompensationmethodispresentedinthispaper.Thetraditionalcompensationmethodismodifiedtoavoidtheenvelopedriftandenvelopejumpinrangealign.Inphasecompensation,anewalgorithmbasedonaccuratetargetparameterestimationbyuseofdiscretechirp-Fouriertransform(DCFT)transformispresented.Finallytheimpro

5、vemethodisverifiedbysimulation.Keywordsdiscretechirp-Fouriertransform;envelopedrift;envelopejump;2orderpolynomialfittingFFT距离多普勒算法由于其计算量小、实现简单的[2-3]信号，接收的第k个回波为：优点，被广泛应用于ISAR成像领域。该算法利用相2k⎡⎛⎞⎛2()rtkk2()rt⎞⎤邻回波间的强相关性，估计它们的相对时延并进行ftK()=−expj2⎢πft0⎜⎟⎜+j2πβt−⎟⎥⎢⎣⎝⎠⎝cc⎠⎥⎦运动补偿，因此，它对回波的相关性有着较高的要(1)[1]求

6、。式中M为目标散射点数；K为散射点的散射系数；然而，目标运动速度增大、目标的不规则运动、干f0为信号载频；rtk()为距离函数；β为chirp信号的调扰与噪声的增强、脉冲重复频率(PRF)的降低都将导频斜率；c为光速。致回波间相关性的减弱。而传统FFT距离多普勒基采用去斜率方法对回波做检波处理后得到：于相邻回波相关性的补偿算法会产生较大误差，难k⎛⎞2()rtkftK()=exp⎜⎟−×j2πf以满足成像的精度要求。B0c⎝⎠本文提出了一种针对较低回波相关性改进的运动补2⎛⎞4()rtk偿算法。expj2⎜⎟πβ2×⎝⎠c1回波信号模型⎛2()rtk⎞exp⎜−j4πβt⎟(2)⎝⎠

7、c在单散射点情况下，雷达按一定PRF发射chirp收稿日期：2006−11−24;修回日期：2007−06−05基金项目：国防预研基金作者简介：张晓玲(1964−)，女，教授，博士生导师，主要从事合成孔径雷达(SAR)处理技术、ISAR技术、目标分类与识别技术以及卫星导航定位技术等方面的研究.322电子科技大学学报第37卷在相对短的回波接收时间内，rt()变化不大，对齐时，是把前一个距离像作为对准的基准，因此k可看作常数，将式(2)离散化并经距离压缩(FF