海雜波建模及其對(duì)ISAR成像的影響.pdf

1、逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)是一種高分辨成像雷達(dá)，能全天時(shí)、全天候、遠(yuǎn)距離提供高分辨率的雷達(dá)圖像，在軍用和民用的眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。利用雷達(dá)對(duì)海面的艦船目標(biāo)進(jìn)行ISAR成像時(shí)，由于目標(biāo)存在于周?chē)淖匀画h(huán)境中，因此成像時(shí)不可避免地會(huì)受到海雜波的影響。針對(duì)這一問(wèn)題，本文建立了海雜波模型，進(jìn)行了仿真，并分析了其對(duì)ISAR成像的影響。
　　本文首先研究了艦船目標(biāo)ISAR成像算法。建立了艦船幾何模型，分析艦船的運(yùn)動(dòng)特性，利用旋轉(zhuǎn)矩陣?yán)?/p>

2、論得到了散射點(diǎn)在各個(gè)時(shí)刻的空間位置，介紹ISAR轉(zhuǎn)臺(tái)成像和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)幕驹?，仿真得到不同時(shí)間艦船僅存在偏航、俯仰和滾動(dòng)三種轉(zhuǎn)動(dòng)中的一種時(shí)以及三種轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)存在時(shí)的成像結(jié)果。
　　其次分析了海雜波的幅度分布特性及其相關(guān)特性。本文海雜波的幅度分布特性采用K分布模型。K分布模型不僅對(duì)于海表面物理散射機(jī)理有很好的解釋?zhuān)遗c實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)取得較好的吻合。隨后分別對(duì)海雜波的時(shí)間和空間相關(guān)性進(jìn)行了研究。此外給出了K分布中形狀參數(shù)v與尺度參數(shù)a的估計(jì)

3、方法，分析雷達(dá)參數(shù)、環(huán)境參數(shù)和幾何視角參數(shù)對(duì)K分布參數(shù)估計(jì)的影響。
　　接著研究了K分布海雜波的建模及其仿真方法。利用零記憶非線性變化法(ZMNL)和球不變隨機(jī)過(guò)程法(SIRP)分別產(chǎn)生了時(shí)間相關(guān)非相參和相參K分布海雜波序列，給出了仿真結(jié)果證明了方法的有效性；在ISAR回波信號(hào)中，海雜波為時(shí)-空二維的，因此根據(jù)海雜波的時(shí)間和空間相關(guān)性，利用球不變隨機(jī)過(guò)程理論產(chǎn)生符合任意時(shí)-空相關(guān)性并服從K分布的隨機(jī)序列。
　　最后本文重點(diǎn)分

4、析了海雜波對(duì)ISAR成像和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)挠绊?。根?jù)時(shí)-空相關(guān)K分布海雜波的模擬方法和參數(shù)估計(jì)方法，分析形狀參數(shù)對(duì)海雜波數(shù)據(jù)的影響。將仿真得到海雜波加入到艦船目標(biāo)雷達(dá)回波后，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分為距離對(duì)準(zhǔn)和相位補(bǔ)償兩個(gè)部分，相位補(bǔ)償是在距離對(duì)準(zhǔn)完成之后進(jìn)行處理的，因此僅分析海雜波對(duì)距離對(duì)準(zhǔn)的影響，文中從距離估計(jì)誤差和互相關(guān)函數(shù)兩個(gè)方面分析海雜波對(duì)距離對(duì)準(zhǔn)的影響；而理想補(bǔ)償后，海雜波會(huì)在目標(biāo)的ISAR像中形成一個(gè)條帶干擾，影響ISAR成像的