高速運動目標斜距三次項補償及高分辨成像

王　凱

(西安測繪總站,陜西 西安　710054)

高速運動目標斜距三次項補償及高分辨成像

王凱

(西安測繪總站,陜西 西安710054)

摘要為提高信號的檢測性能,需要保持較長的積累時間,這卻造成嚴重的距離徙動。文中針對高速運動目標提出了一種新的高分辨成像算法,在運動參數(shù)未精確已知的情況下,通過對多普勒模糊數(shù)進行估計和補償?shù)玫秸_的二階Keystone變化結(jié)果,在有效估計目標運動參數(shù)后,利用駐相原理得到含有斜距三次項的頻域相位,并在二維頻域進行補償和聚焦。仿真結(jié)果表明,文中算法可以有效對高速微弱目標進行積累和補償,實現(xiàn)了高分辨成像。

關鍵詞動目標成像;斜距三次項;二階Keystone變化;多普勒模糊

A Method for High-speed Maneuvering Targets Imaging Based on the Compensationof the Cubic Item of the Instantaneous Range

WANG Kai

(Xi’an Mapping Station,Xi’an 710054,China)

AbstractThe long integration time required to improve the signal detection performance causes serious range cell migration,and the accurate imaging of weak target is currently achieved by efficient estimation of parameters.In this paper,a new high resolution imaging algorithm is proposed for the high speed moving target.The second-order Keystone variation results are obtained by estimating and compensating the parameters of the motion parameters.The frequency domain phase of the three terms is obtained by using the principle of stationary phase for effective estimation of the target motion parameters.The simulation results show that the algorithm can effectively accumulate and compensate the high speed weak target,and realize high resolution imaging.

Keywordsmoving target imaging;cubic item of the instantaneous range;second-order Keystone transform;Doppler ambiguity

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像中的地面動目標檢測(Ground Moving Target Indicationg,MTI)是近年來雷達成像領域的研究熱點之一。在加速度微小甚至可以忽略的情況下,通過一階Keystone[1]變化可以有效校正由斜距一次項所引起的距離走動偏差,完成對動目標的精確成像。然而隨著對微弱動目標檢測需求的增加,該方法需要用更長的積累時間進行觀測,這樣雖進一步提高了檢測性能,但卻造成了嚴重的距離徙動,如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)方法處理,聚焦后的點目標由于能量擴散會導致嚴重的跨單元模糊。

為了補償動目標的距離徙動偏差,通常需要對運動參數(shù)進行有效估計。現(xiàn)有的多種參數(shù)估計方法[2-5]對高信噪比下的信號具有良好的性能,然而在低信噪比下,由于相關脈沖不能得到有效積累,從而導致了檢測性能的下降。……