题目：超宽带雷达目标散射中心提取方法研究

超宽带雷达可得到目标的高分辨一维、二维像，利用高分辨图像序列、雷达的后向投影方程及回波散射模型，可估计出目标散射中心的三维位置信息、运动信息及特征参数信息。散射中心提取不仅有助于直观理解目标的形状、特征和姿态信息，而且对简化目标的特征建模和识别过程有特殊意义。本文针对超宽带雷达目标，研究基于微动信息的散射中心三维位置提取方法，主要研究内容包括：超宽带高精度平动速度测量、超宽带高精度平动补偿、超宽带微动参数高精度提取、微动参数数据关联、基于一维距离像历程的三维重构等问题。
首先，针对微动参数的估计问题，提出了一种基于几何绕射理论（GTD）散射模型的状态空间处理方法，可实现散射中心径向距离、径向速度、类型参数及散射强度的同时估计。该方法将超宽带条件下的目标GTD散射模型转化为状态空间方程，通过奇异值分解估计散射中心的径向距离和径向速度；然后由主成分分析法估计出散射中心的类型参数；最后基于最小二乘法估计出散射中心的散射强度。仿真结果表明，状态空间处理方法在低信噪比下具有好的鲁棒性，可高精度的提取目标微动距离、类型参数等信息。
其次，针对平动参数估计问题，提出了一种基于宽带回波频域互相关的状态空间处理方法。建立了高速平动目标UWB回波的状态空间模型，推导了相邻两帧脉组回波归一化采样序列的频域互相关与平动径向速度之间的关系，进而得出平动径向速度的估计式，最后基于状态空间法给出平动径向速度的估计。仿真结果表明，在低信噪比的情况下该方法可以高精度地提取目标平动径向速度信息。
再次，针对高速目标的宽带回波解线性调频相参处理，提出了一种考虑时间伸缩因子的宽带去斜回波精确平动补偿算法。推导了宽带去斜回波平动径向速度估计的解析表达式，通过引入与目标速度相关的时间伸缩因子，利用目标质心的平动径向距离和平动径向速度在时域和频域共同完成平动补偿。仿真和实测验证结果表明，对低信噪比的宽带去斜回波，通过该算法进行平动补偿后的结果，可以满足微动参数提取对平动补偿精度的要求。
接下来，针对散射中心微动径向距离历程的关联问题，给出了一种相对幅度似然函数辅助的多假设跟踪算法。仿真和实测验证结果表明，在散射中心强度较稳定的情况下，该方法可以改善密集杂波下散射中心径向距离历程的跟踪效果。
最后，针对散射中心三维重构问题，推导了利用目标的一维距离像序列，基于序贯奇异值分解实现散射中心三维重构的方法。在分析基于几何不变性的三维重构方法和基于因式分解的三维重构方法的基础上，采用方阵的正交迭代技术，得出了一种基于序贯因式分解的三维重构方法。仿真和实测验证结果表明，该方法不仅具有较低的三维重构误差，而且计算过程中矩阵的存储量和计算量不随时间变化。