海面艦船目標(biāo)ISAR最優(yōu)成像時(shí)間選擇算法.pdf

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1、第29卷第4期數(shù)據(jù)采集與處理Vol_29No.42014年7月JournalofDataAcquisitionandProcessingJu1.2014文章編號(hào):1004—9037(2014)04—0526—07海面艦船目標(biāo)ISAR最優(yōu)成像時(shí)間選擇算法朱岱寅俞翔。汪玲(1.南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院,南京,210016;2.南京工程學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)院,南京,211167)摘要:通過(guò)分析高海情下海上艦船目標(biāo)的三維搖擺對(duì)成像的影響,基于方差定義的平均多普勒展寬概念,提出了一種逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)最優(yōu)成像時(shí)間選擇算法。該算法根據(jù)目標(biāo)距離向先驗(yàn)信息

2、估計(jì)出艦船的固有縱搖周期,利用該周期隔離微多普勒效應(yīng)的干擾,并為多普勒展寬曲線的平滑提供了可靠依據(jù),使得算法整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)。該算法易實(shí)現(xiàn)且運(yùn)算量較低,適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用。仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果表明,利用本文算法篩選出的數(shù)據(jù)段獲得了較理想的成像結(jié)果。關(guān)鍵詞:ISAR;最優(yōu)成像時(shí)間;多普勒展寬;縱搖周期中圖分類(lèi)號(hào):TN957.52文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AOptimalProcessingTimeandDurationSelectionAlgorithmforISARZhuDaiyin,YuXiang,WangLing(1.CollegeofElectronica

3、ndInformationEngineering,NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics,Nanjing,210016,China;2.CollegeofComputerEngineering,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing,211167,China)Abstract:Throughanalyzingtheinfluenceofimagingof3Drockingshiptargetsunderheavyscalesea,aswel1asbasedontheco

4、nceptofvariance,anaverageDopplerspreaddefinitionisproposedtoestimatetheoptimalprocessingtimeanddurationforISAR.Inthisalgorithm,theshipnaturalpitchingperiodisestimatedthroughtheinformationoftherangedirection,bywhichthemicro—DopplereffectiseliminatedandareliablebasisforsmoothingDo

5、pplerspreadcurveisprovided.Thealgorithmcanworkautomaticallyinsteadofartificialintervention.ThesimulationandmeasureddataprocessingresultsshowthatidealISARimagescanbeobtainedbyusingthedatasegmentsselectedbytheproposedalgorithm.Keywords:ISAR;optimalprocessingtime;Dopplerspread;pitc

6、hingperiod率,需要選擇等效轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度較大且平穩(wěn)的數(shù)據(jù)引#段,該步驟稱為最優(yōu)成像時(shí)間選擇。實(shí)際應(yīng)用中艦船目標(biāo)都可視為非合作目標(biāo),因逆合成孔徑雷達(dá)(ISAR)可以用來(lái)對(duì)海上艦船此需要根據(jù)回波信息篩選出符合要求的數(shù)據(jù)段。高分辨成像。對(duì)于海上艦船目標(biāo),在低海情下等效已有的經(jīng)典算法主要可以分為兩類(lèi):基于圖像圖形轉(zhuǎn)動(dòng)主要依賴于目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)巡航;而在高海分析的篩選算法剮和基于估計(jì)目標(biāo)散射點(diǎn)多普勒情下,艦船受海浪涌動(dòng)造成橫搖、縱搖和偏航的三信息的篩選算法l_】。第一類(lèi)經(jīng)典算法不假設(shè)艦維運(yùn)動(dòng)成為等效轉(zhuǎn)動(dòng)的主要來(lái)源,而且上述三維運(yùn)船運(yùn)動(dòng)的任何信息,僅通過(guò)估

7、計(jì)目標(biāo)圖像的參數(shù)或動(dòng)在各自維度上總體呈現(xiàn)出周期性的特點(diǎn)。三維者提取圖像特征估計(jì)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性。比較有代運(yùn)動(dòng)合成的等效轉(zhuǎn)動(dòng)矢量導(dǎo)致了艦船目標(biāo)多普勒表性的算法如文獻(xiàn)E9]和文獻(xiàn)[1O],其中文獻(xiàn)Eg]提頻率的時(shí)變特性,為了提高圖像質(zhì)量和方位向分辨出了一種基于圖像對(duì)比度的篩選方法,該算法需要基金項(xiàng)目:國(guó)防基礎(chǔ)科研計(jì)劃(B252011OOO8)資助項(xiàng)目;南京航空航天大學(xué)基礎(chǔ)科研業(yè)務(wù)費(fèi)(NS2013023)資助項(xiàng)目。收稿日期:2014—05—14;修訂日期:2014—07—01第4期朱岱寅,等:海面艦船目標(biāo)ISAR最優(yōu)成像時(shí)間選擇算法527對(duì)最優(yōu)成像時(shí)刻與時(shí)段兩

8、個(gè)變量交替迭代以獲得最優(yōu)的成像數(shù)據(jù)段,算法的計(jì)算量較大;文獻(xiàn)[10]通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)提取目

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