基于时变幅值LFM信号参数估计的机动目标ISAR成像方法与流程

技术特征：

1.基于时变幅值lfm信号参数估计的机动目标isar成像方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一、获取isar回波，对回波信号进行运动补偿和距离压缩后，将每个距离门的慢时间信号建模为多分量时变幅值lfm信号，即单个距离门回波的形式为

式中，ai(n)为第i个分量的时变幅值，ai1和ai2分别为第i分量的一、二阶相位参数，n为时域采样点，j为虚数单位，j²＝-1；

所述多分量为大于等于2个分量；

步骤二、初始化距离门个数k＝1，初始化散射点个数i＝0，设置能量阈值en；

步骤三、更新第k个距离门的慢时间信号sk(n)，并计算sk(n)的能量

式中，为sk(n)的共轭；

步骤四、比较ek与en的大小，若ek＞en，则更新i＝i+1，记录散射点i的距离向位置ri，执行步骤五；否则，执行步骤九；

步骤五、用三次相位函数法得到sk(n)的第i个分量一、二阶相位参数估计值和并构造补偿函数将sc(n)的共轭与sk(n)相乘得到含有时变幅值信息的信号sa(n)，对含有时变幅值信息的信号sa(n)做快速傅里叶变换得到sa(n)的频谱sa(m)，m为频域采样点；

步骤六、设置门限幅度值th，搜索sa(m)的峰值位置记为pmax，从峰值位置pmax处向左、右搜索sa(m)中第一个低于幅度门限值th的索引，将索引分别记为p1和p2，得到自适应窗长wl＝2max{pmax-p1,p2-pmax}；

构造以pmax为中心、wl为窗长的自适应高斯窗函数wg(m)；

步骤七、将自适应高斯窗函数wg(m)与频谱sa(m)相乘，提取、估计出时变幅值的频域信息对做快速傅里叶逆变换得到时变幅值的估计值

步骤八、构造窗长为wl的自适应带阻滤波器wr(m)；

用clean算法获取剩余信号sk(n)，过程为：

将自适应带阻滤波器wr(m)与频谱sa(m)相乘并做ifft，将所得信号与补偿函数sc(n)相乘，获得剩余信号sk(n)＝ifft[sa(m)wr(m)]sc(n)；返回步骤三；

步骤九、令k＝k+1，比较k与快时间点数nr的大小，若k≤nr，则执行步骤三，否则，执行步骤十；

步骤十、选定成像时刻n＝n0，确定每个散射点的瞬时多普勒频率和瞬时幅值根据瞬时多普勒频率确定散射点i的方位向位置，根据瞬时幅值确定散射点i的强度，当得到所有散射点i的方位向位置、距离向位置ri和强度后，即得到瞬时isar图像。

2.根据权利要求1所述基于时变幅值lfm信号参数估计的机动目标isar成像方法，其特征在于：所述步骤六中高斯窗函数的定义为：

式中，α为标准差。

3.根据权利要求1或2所述基于时变幅值lfm信号参数估计的机动目标isar成像方法，其特征在于：所述标准差α与信号长度n和窗长wl的关系为：

4.根据权利要求3所述基于时变幅值lfm信号参数估计的机动目标isar成像方法，其特征在于：所述步骤八中带阻滤波器的定义为：

技术总结
基于时变幅值LFM信号参数估计的机动目标ISAR成像方法，本发明涉及机动目标ISAR成像方法。本发明的目的是为了解决现有的RID方法所得的ISAR图像会有模糊、重影的问题。一、建模多分量时变幅值LFM信号；二、初始k＝1，i＝0；三、更新第k个距离门的慢时间信号并计算能量；四、若Ek＞En，i＝i+1，执行五；否则执行九；五、得到频谱；六、构造wl和wG(m)；七、得到时变幅值的估计值；八、获取剩余信号，返回三；九、k＝k+1，若k≤Nr，执行三，否则执行十；十、得到瞬时ISAR图像。本发明用于ISAR图像获取领域。

技术研发人员：王勇;曹蕊;黄鑫
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2019.08.29
技术公布日：2019.11.15