基于设计结构化Gram矩阵的ISAR运动补偿方法.pdf

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1、第3期电子学报V01．42No．32014年3月A(nELECrR0NICASINICAMar．2Ol4基于设计结构化Gram矩阵的ISAR运动补偿方法俞翔，朱岱寅，张劲东，蒋锐(南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京210016)摘要：运动补偿是ISAR(InverseSyntheticApertureRadar)成像算法中的重要步骤．本文将运动补偿归结为多参数估计问题，基于设计结构化Gram矩阵的最优化理论提出了一种运动补偿方法．该方法可分为距离对准和相位补偿两部分，其中距离对准算法通过让所有距离像之间的相

2、关性同时逼近最大值的准则实现偏移量的估计，而相位补偿算法则通过分析信号模型推导出最优矩阵从而利用最优化方法提取相位误差．实测数据处理结果表明，这两种算法都具有较强的鲁棒性和较高的估计精度，是一种有效的运动补偿方法．关键词：ISAR；结构化Gram矩阵；距离对准；相位补偿；压缩感知中图分类号：TN957．52文献标识码：A文章编号：0372．2112(2014)03-0452—10电子学报URL：http：／／www．ejoama1．org．anDOI：10．3969／j．issn．0372．2112．2014．03

3、．006AMotionCompensationAlgorithmBasedontheDesigningStructuredGramMatricesYUXiang，ZHUDai—yin，ZHANGJing—dong，JIANGRui(CollegeofElectronicandIrCo'rmationEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing，Jiangsu210016，China)Abstract：Motioncompensat

4、ionisakeyprocedureinISAR(InverseSyntheticApertureRadar)imaging．Themotiontom—pensafioncanbeviewedasamulti-parameterestimationproblem．BasedonthedesigningstructuredGrammatricesoptimization，amotioncompensationmethodisputforward．Thismethodconsistsoftwoparts：therang

5、ealignmentalgorithmandthephasecom-pensationalgorithm．Theformerestimatestheofsetofeachrangeprofilebasedonacriterion，whichmakescorrelationsamongallrangeprofilesapproachingtomaxinluinvaluessimultaneously．Andthelattercanextractphaseerrorsbymeansoftheoptimizationme

6、thod，inwhichtheoptimalmatrixisderivedfromanalysisonthesignalmode1．Themeasureddataproces~ngresultshowsthatthemotioncompensationmethodhasstrongrobustnessandhi【ghestimationaccuracy．Keywords：ISAR(InverseSyntheticApertureRadar)；slructuredGrammatrices；rangealignment

7、；phasecompensation；tom—pressedsensing成像_lI2J的研究成果．1引言与合成孔径雷达(sAR)成像目标相比，ISAR成像目逆合成孔径雷达(ISAR)成像是一种可以在全天时标的尺寸通常较小，因此要求ISAR图像具有更高的距全天候条件下对非合作动目标远距离高分辨成像的技离向和方位向分辨率．ISAR的距离向分辨率主要依赖术．ISAR的应用平台十分灵活，可以是海基、陆基、空天于发射信号的带宽，而方位向分辨率则与孔径时间内目基．得益于其平台的多样性，ISAR在军事和民用领域具标的等效转动角

8、度有关，本文仅讨论小转角情况下的距有较为广泛的应用前景，目前公开发表的文献中就有很离多普勒成像方法．距离多普勒成像方法可以分为两部多关于ISAR对人造航空航天器、水面舰船甚至是行星分，即成像算法和运动补偿．收稿13期：2012—11．16；修回13期：2013—07—23；责任编辑：覃怀银基金项目：国家自然科学基金(No．61071165，No．612013