运动目标分布式雷达成像技术研究

【摘要】本文以非合作运动目标的分布式雷达成像为对象,以空间谱理论为基础,通过综合考虑分布式系统的空间展开特性、发射信号带宽、目标相对运动对成像的作用及其相互关系,重点开展了以双基地逆合成孔径雷达(BistaticInverseSyntheticApertureRadar,B-ISAR)为基本系统形式的运动目标分布式雷达成像技术研究,主要工作如下：首先,针对分布式雷达成像的基本单元——B-ISAR的特殊几何构型,提出了基于运动分解的回波建模方法,所建立的回波模型能够解析的表达B-ISAR成像结果的几何畸变、二维定标因子与系统构型及目标运动之间的关系,从而将成像的畸变校正和定标问题转化成了参数估计问题。在此基础上推导出了一般条件下目标在三维空间中运动时B-ISAR的成像平面,并分析了距离-多普勒(Range-Doppler,RD)成像结果的几何畸变与定标特征,为后续章节的研究打下了基础。其次,利用目标散射的稀疏先验信息,研究了压缩感知在运动目标分布式成像中的应用,主要是两个方面：1)针对B-ISAR的RD成像存在几何畸变及二维无法直接定标的问题,提出了一种联合几何畸变校正及定标的B-ISAR稀疏成像算法；2)提出了一种基于T/R-R(transmitter/receiver-receiver)构型的运动目标稀疏融合成像方法,以简单的系统构型在短的相干处理时间内实现了运动目标的高分辨率稀疏成像。第三,针对一般运动目标的高分辨率成像问题,提出了一种新的分布式成像构型——多输入单输出ISAR(MultipleInputSingleOutputISAR,MISO-ISAR),在获得高分辨率的同时尽可能的简化了系统复杂度、提高了系统的抗干扰能力、机动能力及生存能力,体现了高性能和可实用性的良好折中。最后,在MISO-ISAR的基础上,提出了基于运动接收机的三维成像方法,该方法利用一维的发射机阵列和运动的接收机,即可实现运动目标的三维成像,系统结构简单实用性较强。
【作者】柴守刚；
【导师】陈卫东；
【作者基本信息】中国科学技术大学，电磁场与微波技术，2014，博士
【关键词】运动目标成像；分布式成像；子孔径融合；稀疏成像；子图像融合；高分辨率成像；三维成像；

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