1 航天工程大学,a研究生院
2 航天工程大学,b.电子与光学系, 北京 101000
在高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像中, 基于传统线性调频(LFM)信号参数估计进行相位补偿的方法存在计算复杂和误差大等问题, 对此提出一种基于卷积神经网络(CNN)的线性调频信号调频斜率估计方法。首先采用Wigner-Ville分布的时频分析方法对一定范围调频斜率的线性调频信号生成时频图像构建训练集; 其次将高速运动目标回波信号经Wigner-Ville分布处理的时频图输入到卷积神经网络中, 对回波信号调频斜率进行识别; 接着通过识别的调频斜率对目标速度进行反演, 进而构建补偿信号并对回波信号进行相位补偿; 最后通过距离多普勒成像算法处理后可得到清晰的ISAR像。仿真实验结果表明了所提方法的有效性。
高速运动目标 ISAR成像 卷积神经网络 Wigner-Ville分布 high-speed moving target ISAR imaging convolutional neural network Wigner-Ville distribution
1 School of Electrical and Computer Engineering, RMIT University, Australia
2 School of Electronic Science and Engineering,National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
Frame processing method offers a model-based approach to Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) imaging. It also provides a way to estimate the rotation rate of a non-cooperative target from radar returns via the frame operator properties. In this paper, the relationship between the best achievable ISAR image and the reconstructed image from radar returns was derived in the framework of Finite Frame Processing theory. We show that image defocusing caused by the use of an incorrect target rotation rate is interpreted under the FP method as a frame operator mismatch problem which causes energy dispersion. The unknown target rotation rate may be computed by optimizing the frame operator via a prominent point. Consequently, a prominent intensity maximization method in FP framework was proposed to estimate the underlying target rotation rate from radar returns. In addition, an image filtering technique was implemented to assist searching for a prominent point in practice. The proposed method is justified via a simulation analysis on the performance of FP imaging versus target rotation rate error. Effectiveness of the proposed method is also confirmed from real ISAR data experiments.
ISAR imaging ISAR imaging frame theory frame theory frame processing frame processing target rotation rate target rotation rate radar waveforms radar waveforms 红外与激光工程
2016, 45(3): 0302001
1 西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室, 西安 710071
2 西安工程大学 电子与信息学院, 西安 710048
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710068
由于双基地雷达中两极区双基地角的时变特性, 传统ISAR成像法无法获取高分辨的目标像.分析了两极区双基地角的时变性及对距离包络和方位的影响, 就两极区目标运动模型中目标方位高次项提出了Radon-TCDS-Relax超分辨成像算法, 对每个距离单元进行调频率和调频率变化率搜索并补偿其所对应的方位高次相位误差, 用Radon-TCDS-Relax提取散射点实现TCD-RID 成像.仿真实验与分析验证了本文方法的有效性.
ISAR成像 双基地雷达 时间调频率分布搜索 超分辨 Radon变换 ISAR imaging Bistatic radar Time chirp distribution search Super resolution Radon transform
中国人民解放军92664部队, 山东 青岛266023
由于运动的复杂性, 传统的成像方法已无法满足机动目标成像的要求。在分析机动目标复杂运动引起目标回波多普勒相位非线性变化的基础上, 提出了一种基于自适应最优核时频分布(AOK TFR)理论的ISAR成像方法。通过计算回波数据不同距离单元的AOK TFR, 得到不同时刻目标的瞬态ISAR像, 且不受交叉项的影响；通过估计距离单元的瞬时多普勒频率并依此对成像时间段进行选择。仿真数据结果验证了该方法的有效性。
自适应最优核时频分布(AOK TFR) ISAR成像 瞬时频率估计 时间选择 adaptive optimal kernel time-frequency representat ISAR imaging instantaneous frequency estimation time selection
1 电子科技大学 电子工程学院， 成都 611731
2 中国工程物理研究院 电子工程研究所， 四川 绵阳 621900
研究了处于复杂场景下目标的逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题。首先，建立了目标与复杂环境的电磁散射模型，采用计算电磁学的方法仿真得到了目标的雷达回波数据，进而充分考虑了背景噪声对雷达成像质量的影响。研究发现，目标所处的复杂背景会降低ISAR对目标的成像质量。其次，为减小仿真雷达回波数据所需的计算量，提出采用基于压缩感知(CS)的方法来对该场景进行成像，从而极大降低电磁仿真的计算点数。通过实验发现，在CS成像中，采用数据点使用率为0.4时所得到的成像质量可达到采用转台成像质量的效果。因此，采用基于CS的成像方法，可极大降低目标与场景的电磁散射计算复杂度，使得处于真实复杂场景下的目标电磁仿真和ISAR成像研究切实可行。
ISAR成像 物理光学法 复合散射 压缩感知 基追踪 ISAR imaging physical optics composite scattering compressive sensing basis pursuit 强激光与粒子束
2014, 26(7): 073206
1 北京理工大学 毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室， 北京 100081
2 西安电子工程研究所， 西安 710100
针对太赫兹频段具有大带宽的特点，阐述了太赫兹波段进行高分辨力成像的原理，按照微波上变频的方法，将微波源通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源;采用频率步进脉冲体制，设计和实现了220 GHz太赫兹主动成像系统;并在暗室和外场进行了分辨力测试和拉距实验，获得的纵向分辨力达4 cm，测试距离达10 m。
太赫兹 频率步进 一维成像 二维逆合成孔径雷达成像 三维成像 terahertz step-frequency 1D imaging 2D ISAR imaging 3D imaging
