高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一維成像研究.pdf

1、一維距離像是目標(biāo)上各散射點(diǎn)回波在雷達(dá)距離向的矢量疊加所形成的幅度分布圖,可以反映出目標(biāo)精細(xì)的物理結(jié)構(gòu),是目標(biāo)識(shí)別的重要特征之一。由于目標(biāo)的一維距離像計(jì)算量較小、實(shí)時(shí)性高、并且有很好的穩(wěn)定性,因此有著重要的實(shí)用價(jià)值,在民用領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域都有廣泛地應(yīng)用。但是,當(dāng)目標(biāo)高速運(yùn)動(dòng)時(shí),目標(biāo)的一維距離像會(huì)變模糊,出現(xiàn)譜峰分裂、頻譜展寬或畸變等現(xiàn)象。要得到目標(biāo)清晰地一維距離像,必須對目標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償以消除速度對成像的影響。本論文的主要研究內(nèi)容如下:

2、r>　　1.針對高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo),研究了基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換( FrFT)的一維成像。LFM信號經(jīng)FrFT后,在某一特定的分?jǐn)?shù)階域有很好的時(shí)頻聚集性,表現(xiàn)為一峰值。本章采用了基于兩步峰值搜索的FrFT,首先使用大步長搜索,估計(jì)出峰值的粗略值。然后進(jìn)行小步長搜索,就可以得到峰值的精確值。最后根據(jù)峰值的位置信息就可以估計(jì)出LFM信號的參數(shù)。該方法有很高的參數(shù)估計(jì)精度,計(jì)算復(fù)雜度也比較小,并對噪聲有很好的魯棒性。并把該方法成功的應(yīng)用于對高速運(yùn)動(dòng)目

3、標(biāo)的一維成像速度補(bǔ)償中,估計(jì)出的調(diào)頻率達(dá)到了很高的精度,取得了很好的成像效果。最后仿真驗(yàn)證了上述結(jié)論的正確性。
　　2.研究了基于Wigner-Hough變換( WHT)的高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一維成像。WHT是Wigner-Ville分布( WVD)和Hough變換( HT)的結(jié)合,是一種重要的時(shí)頻分析方法。LFM信號經(jīng)WVD后映射為WVD平面上的直線,再進(jìn)行Hough變換,即做直線的投影積分變換,會(huì)映射為WHT面上的峰值點(diǎn),根據(jù)峰值點(diǎn)的

4、位置信息就可以實(shí)現(xiàn)對高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)一維距離像的速度補(bǔ)償。該方法能很好的抑制交叉項(xiàng)和噪聲的影響,有很高的參數(shù)估計(jì)精度,仿真實(shí)驗(yàn)取得了很好的一維成像效果。
　　3.完成了基于離散多項(xiàng)式相位變換( DPT)的大加速度運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的一維成像研究。大加速度目標(biāo)的回波可以看作是階數(shù)為3的多項(xiàng)式相位信號( PPS)。利用DPT實(shí)現(xiàn)了對PPS的二階項(xiàng)和三階項(xiàng)系數(shù)的估計(jì),求得的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償因子有效地消除了回波中高次項(xiàng)對成像的影響。DPT法有很高的參數(shù)估計(jì)精度