[发明专利]一种复杂运动目标的ISAR成像方法

摘要

本发明提供一种复杂运动目标的ISAR成像方法，通过平动补偿后各特显点距离单元回波信号的多项式相位优化估计与多项式相位信号的时频分解，其中分解得到的每一个信号分量都为任一时刻都只对应一个频点的单分量，克服了传统的时频变换中一个时刻对应多个频点的非单分量存在交叉项的缺陷，最终实现各特显点距离单元回波信号无任何交叉项干扰且时频联合分辨率较优的时频分布的构建，从而得到距离‑瞬时多普勒成像；本发明原理简单，操作方便，有效克服经典时频分析方法交叉项干扰的不利影响以及时频联合分辨率的损失的同时，还有效提升非平稳多项式相位信号时频分析的质量和效益，得到质量和分辨率俱佳的目标图像。

主权项

1.一种复杂运动目标的ISAR成像方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：选取雷达接收的经脉冲压缩后回波信号的特显点距离单元，并对特显点距离单元对应的回波信号s₀(t)进行平动补偿，得到平动补偿后的多项式相位信号s(t)，同时确定多项式相位信号s(t)的模型阶数N_p；步骤2：对多项式相位信号s(t)进行多次分解，每次分解均得到一个信号分量h_c、信号分量h_c各阶相位的待定系数集{a_n}_c以及信号分量h_c的频谱包络最大值处的强度复数取值，其中信号分量h_c的相位模型由模型阶数N_p和待定系数集{a_n}_c确定，且c＝1,2,...,C，C为分解的次数；步骤3：根据信号分量h_c的相位模型，按单分量信号瞬时频率的物理定义，得到第c个信号分量h_c对应的瞬时频率曲线f_c(t)；步骤4：根据所有瞬时频率曲线f_c(t)确定原始多项式相位信号s(t)的频率分布范围；步骤5：对整个多项式相位信号s(t)的频率分布范围进行离散化，得到离散频率向量f_s；步骤6：根据离散频率向量f_s的瞬时频率值、各瞬时频率曲线f_c(t)的瞬时频率值、各信号分量h_c的频谱包络最大值处的强度复数取值，通过Sinc函数依次计算所有信号分量h_c所有时刻的频率分布f′_c(t)；步骤7：按时间先后顺序累加各信号分量h_c的频率分布f′_c(t)，得到最终多项式相位信号的时频联合分布f(t)；步骤8：选取下一个特显点距离单元，重复步骤1‑步骤7，直到得到所有特显点单元的时频联合分布f(t)，并按特显点距离单元的顺序存储所有时频联合分布f(t)，得到距离‑方位时间‑瞬时多普勒频率的三维数据立方；步骤9：选定方位时间维度上的任一时刻，取出三维数据立方中的一个时间切片，从而得到复杂运动目标的距离‑瞬时多普勒图像。