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题目:高背景电平下转台ISAR成像数据处理技术研究

关键词:ISAR成像;凹口数据;Burg算法;零多普勒杂波;杂波抑制;三维干涉成像

  摘要

转台目标的逆合成孔径雷达(ISAR)成像系统能方便和精确地生成复杂目标的二维和三维高分辨力雷达图像,可用于目标雷达散射截面(RCS)特性建模、合成孔径雷达(SAR)成像处理算法验证以及自动雷达目标识别算法研究等。本文针对美国佐治亚技术研究所(GTRI)在外场测得的T72坦克数据对转台目标成像中的以下三方面问题开展研究工作:(1)谱凹口处丢失数据的恢复;(2)零多普勒杂波抑制;(3)转台ISAR二维及三维成像处理算法。论文首先研究谱外推方法用于提高雷达图像分辨力的基本原理及实现方法,对Burg算法进行了改进,应用微波暗室实测飞机模型数据对其进行验证,分析了影响图像恢复的主要因素-凹口宽度及有效数据长度。在此基础上,最终把改进的算法用于含有周期性方位角谱凹口的T72坦克数据的恢复中,取得了满意的图像恢复效果。在分析转台ISAR实测数据中背景杂波-零多普勒杂波成因及杂波特性的基础上,研究了零多普勒杂波抑制的数据域和图像域滤波算法及实现过程,并将其成功地应用于GTRI成像数据的零多普勒杂波滤除。根据GTRI数据成像几何关系,导出了应用二维滤波-逆投影算法及三维干涉式成像算法实现目标三维散射中心图像再现的表达式,并用于T72坦克全方位角数据二维成像和小方位角下的三维干涉成像。图像中散射中心位置及高度与实际目标部件相吻合,验证了算法的正确性。