MIMO-ISAR成像原理与方法9787566133984

第1章概论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3 MIMO-ISAR成像关键问题

第2章 MIMO-ISAR二维成像建模及分析

2.1引言

2.2MIMO-ISAR二维成像原理

2.3MIMO-ISAR回波建模及分析

2.4MIMO-ISAR成像平面分析

2.5仿真实验

2.6本章小结

第3章MIMO-ISAR二维成像平动补偿

3.1引言

3.2 MIMO-ISAR二维成像运动模型分析

3.3平动补偿方法

3.4仿真实验

3.5本章小结

第4章MIMO-ISAR二维成像空时等效误差校正

4.1 引言

4.2基于频域滤波的MIMO-ISAR空时等效误差校正

4.3基于稀疏求解的空时等效误差校正

4.4本章小结

第5章MIMO-ISAR时域成像算法研究

5.1 引言

5.2信号模型

5.3基于距离单元聚焦的MIMO-ISAR成像算法

5.4时域成像算法的快速计算

5.5本章小结

第6章基于图像融合的MIMO-ISAR二维成像算法

6.1引言

6.2信号模型

6.3基于图像融合的MIMO-ISAR成像方法

6.4改善因子校正方法

6.5仿真实验

6.6本章小结

参考文献

第1章概论

1.1引言

雷达成像技术起源于二十世纪五六十年代，它的出现使得雷达技术的发展进入了一个崭新的时代。成像雷达不仅能获得目标的位置与运动信息，而且能够给出目标的图像等精细化信息，因而在过去的几十年里受到极大的关注，并取得了长足进展。由于成像雷达具有作用距离远、分辨力高、全天时、全天候等优点，能够完成复杂环境下目标的监视、识别等任务，为红外、光学等常规系统所不能比拟，因此在军用和民用领域都得到了广泛应用。

逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像是雷达成像技术的一个重要分支。它以距离-多普勒（range-doppler,R-D)技术为核心,通过发射大带宽信号获得距离高分辨力，依靠目标相对于雷达的转动获得横向高分辨力，从而获得空中目标在距离-多普勒平面的二维图像。经过几十年的研究与发展，ISAR成像技术已经从理论走向应用。美国林肯实验室研制的ALCOR雷达系统、Haystack 雷达系统、美“瞭望号”舰载Cobra Judy雷达系统以及德国FGAN（高频物理和雷达技术研究所）研制的TIRA雷达系统等都是其中的典型代表。

传统的单站ISAR成像的基础是目标与雷达之间的相对运动，要求目标在成像积累时间内运动平稳。然而，目标通常具有非合作性，会将诸多非理想因素引入成像过程，大大影响ISAR成像的效率和质量。例如，对于高机动目标ISAR成像，由于目标运动形式复杂，在成像过程中不得不对回波信号进行复杂的运动补偿，以满足ISAR成像要求；另外，对于微转动目标ISAR成像，由于目标转动不明显，传统ISAR成像难以实现横向高分辨等。传统ISAR关于复杂运动目标成像的困境限制了ISAR成像技术的进一步发展与应用。

针对复杂运动目标给传统ISAR成像带来的挑战，国内外学者对此做了深入研究并取得了一系列卓有成效的成果，概括起来可分为两个方面：一是采用超分辨算法进行成像，超分辨算法能够突破“瑞利限”的限制，在较短孔径条件下实现高分辨成像；二是采用多通道ISAR成像体制进行成像，多通道ISAR成像可以综合利用不同雷达站的空间采样与ISAR技术的时间采样，在短相干积累时间内联合处理实现成像，减小成像对目标运动的依赖，避免或减小复杂的运动补偿。这两种方法都能够实现短相干积累时间目标成像，但都依然存在诸多问题没有解决，短积累时间成像是当前成像领域的研究热点。

多通道ISAR