ISAR技術(shù)在高頻雷達(dá)目標(biāo)分辨中的應(yīng)用研究.pdf

1、我國(guó)的高頻雷達(dá)已進(jìn)入工程化應(yīng)用階段，但由于受分辨能力的限制，在群組目標(biāo)的個(gè)數(shù)分辨及大型船只的識(shí)別等方面仍有不足之處。逆合成孔徑雷達(dá)（InverseSyntheticApertureRadar，簡(jiǎn)稱ISAR）信號(hào)處理對(duì)接收到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的回波信號(hào)進(jìn)行相干處理，等價(jià)成一個(gè)大口徑天線，很大程度上提高了方位向距離分辨力。雖然以往的ISAR信號(hào)處理技術(shù)研究碩果累累，但是在高頻雷達(dá)領(lǐng)域中的應(yīng)用還是較少見(jiàn)的，更沒(méi)有具體算法供參考，因而本文對(duì)逆合成孔徑雷

2、達(dá)信號(hào)處理在高頻雷達(dá)系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行初步探索研究。
　　高頻雷達(dá)工作在擁擠的短波波段，由于絕對(duì)占優(yōu)的一階海浪回波的存在，必須采用基于距離?速度譜變換的多普勒頻率分辨技術(shù)來(lái)處理雜波，以提取目標(biāo)信息。與傳統(tǒng)ISAR成像采用的距離?多普勒原理相比，主要區(qū)別是速度譜變換直接采用快速傅里葉變換，而沒(méi)有ISAR的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理。另外，對(duì)目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與跟蹤是進(jìn)行ISAR信號(hào)處理應(yīng)用的前提。故必須先依據(jù)高頻雷達(dá)信號(hào)處理流程完成對(duì)二維距離?速度譜變換以

3、及對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)、參量估值和航跡建立。然后，根據(jù)參量估值結(jié)果，進(jìn)行精細(xì)的數(shù)字波束形成，濾出目標(biāo)譜線，做速度譜反變換并合并多批數(shù)據(jù)，得到待處理的方位向信號(hào)。
　　由推導(dǎo)的準(zhǔn)切向運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的方位向信號(hào)的相位表示式可以看出，此信號(hào)近似為線性調(diào)頻信號(hào)。根據(jù)其調(diào)頻斜率，構(gòu)造方位向匹配濾波函數(shù)可實(shí)現(xiàn)方位向匹配壓縮。此外，根據(jù)ISAR信號(hào)處理基本原理，通過(guò)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償將準(zhǔn)切向運(yùn)動(dòng)等效為轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可利用測(cè)量的距離信息來(lái)實(shí)現(xiàn)或從分析方位向信號(hào)入手進(jìn)

4、行距離對(duì)準(zhǔn)和相位補(bǔ)償。相位補(bǔ)償可利用粗估的二次項(xiàng)系數(shù)或精確搜索二次項(xiàng)系數(shù)實(shí)現(xiàn)。方位向距離分辨力與雷達(dá)工作波長(zhǎng)及等效的轉(zhuǎn)角有關(guān)。若波長(zhǎng)一定，等效的轉(zhuǎn)角越大，方位向距離分辨力越高。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)角太大時(shí)，會(huì)造成遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心部分的目標(biāo)點(diǎn)成像模糊。
　　本文所述方法通過(guò)了高頻雷達(dá)系統(tǒng)仿真平臺(tái)產(chǎn)生的飛機(jī)及艦船目標(biāo)數(shù)據(jù)的分辨處理性能分析。結(jié)果表明，等效ISAR信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)了對(duì)準(zhǔn)切向運(yùn)動(dòng)目標(biāo)組的橫向距離高分辨。該方法穩(wěn)健好，提供了一種群組目標(biāo)個(gè)數(shù)分