【摘要】：雷達(dá)成像技術(shù)是信息化作戰(zhàn)條件下獲取目標(biāo)更加豐富的信息從而進(jìn)行偵察與識別的重要方式,其中逆合成孔徑雷達(dá)(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像技術(shù)是對運動目標(biāo)成像的典型手段之一,但是伴隨著非合作目標(biāo)隱身技術(shù)、超高速突防、電子干擾以及反輻射武器等反雷達(dá)手段越發(fā)先進(jìn),傳統(tǒng)ISAR成像性能甚至戰(zhàn)場生存能力都受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)為代表的陣列信號處理技術(shù)為彌補傳統(tǒng)ISAR成像的不足提供了契機,將MIMO技術(shù)引入雷達(dá)成像領(lǐng)域可以提高ISAR的戰(zhàn)場生存能力、魯棒性和成像性能。但是目前對于MIMO-ISAR系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和成像原理還沒有成熟的理論,因此本文對MIMO-ISAR成像的相關(guān)問題進(jìn)行了研究,本文的研究內(nèi)容及主要創(chuàng)新點如下:首先,在對MIMO體制和ISAR成像技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,研究并提出了基于模擬固化-迭代算法(Simulated Solidification-Iterative Algorithm,SSIA)的正交相位編碼信號設(shè)計以及相位編碼與線性調(diào)頻(PCM-LFM)組合波形設(shè)計,通過對所設(shè)計波形正交性及分辨率性能指標(biāo)的計算和分析,證明本算法所設(shè)計的波形具備較之于傳統(tǒng)波形更優(yōu)良的性能;研究了基于等效相位中心(Phase Center Approximation,PCA)原理的MIMO-ISAR陣列設(shè)置,通過理論分析表明MIMO體制可以產(chǎn)生出多于實際物理陣元的虛擬陣元,并給出該原理應(yīng)用的限制條件。其次,在系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)確定的基礎(chǔ)上,結(jié)合MIMO與ISAR的基本特點和目標(biāo)的運動模型,研究了MIMO體制收發(fā)陣元空間分置引起的回波無序問題,提出了MIMO-ISAR體制回波分選與重排以及基于目標(biāo)運動狀態(tài)的空間頻譜分析方法,對于MIMO-ISAR體制中亟待解決的空間與時間的等效問題進(jìn)行了系統(tǒng)而多角度的分析論證。此外,為解決MIMO體制下的運動目標(biāo)平動補償問題,研究了MIMO-ISAR的運動補償算法,研究了基于積累-包絡(luò)相關(guān)法(Accumulation-Envelope Correlation Method,AECM)的包絡(luò)對齊算法和基于多普勒中心跟蹤法(Doppler Center Tracking,DCT)的相位校正算法,仿真實驗表明本文算法可以實現(xiàn)較好的運動補償效果。最后,研究了基于圖像最小熵準(zhǔn)則的目標(biāo)速度估計方法,提出了基于回波數(shù)據(jù)的插值與去冗余方法的成像算法,并與傳統(tǒng)ISAR成像效果進(jìn)行對比分析。仿真結(jié)果說明了本文所提算法的正確性和優(yōu)越性。
【圖文】：

ebora Pastina等人開展了對于MIMO 平臺重構(gòu)下動目標(biāo)二維 SAR/ISAR 成像的[17],2014 年 Vishal Riche 等人提出的 MIMO 成像系統(tǒng)的自適應(yīng)波形設(shè)計[18]，同yle.B.Stewart 等人提出基于 MIMO 成像的波形分集目標(biāo)檢測[19]，2015 年 M.Nham 等人提出的混合接受陣列的 MIMO 成像技術(shù)[20]，2015 年由 A.Bacci 等人的伴隨著壓縮感知圖像重構(gòu)的時間追蹤 FMCW 算法[21]，2016 年 Christopianelli 等人提出的基于 MIMO 動目標(biāo)檢測的長 CPI 的 SAR 成像方法[22]等在此贅述。.3.2 國內(nèi)研究歷程與現(xiàn)狀上世紀(jì) 70 年代后期，北京航空航天大學(xué)和中科院電子所率先在國內(nèi)開展成達(dá)的研制和實驗工作。其他大學(xué)和科研機構(gòu)包括西安電子科技大學(xué)、哈爾濱大學(xué)、中科院電子所、中國電子科技集團 14 所，航天科工二院 23 所等隨即了 ISAR 成像的研究工作。1993 年在國家 863 計劃的支持下，由哈爾濱工業(yè)和航天科工集團第二研究院 23 所聯(lián)合研制的實驗 ISAR 取得成功并獲得相應(yīng)，取得同時期國際先進(jìn)（公開發(fā)表）的 ISAR 成像結(jié)果，部分結(jié)果如圖 1-1 所示

-2 西安電子科技大學(xué)與中電 38 所搭建的 SIAR 實驗等人提出的基于空時處理的 MIMO-ISAR 二維二維ESPRIT算法以及RHT（Random Hough T譜分布，而后通過空時處理技術(shù)來克服由于，該成像方法克服了傳統(tǒng) MIMO-ISAR 成像數(shù)據(jù)進(jìn)行重排以等效成單通道 ISAR 成像造 Dang-wei Wang 等人基于寬帶 MIMO 雷達(dá)系行散射點回波采樣模型，節(jié)省系統(tǒng)硬件資源[ MIMO 雷達(dá)成像算法的研究，較為詳細(xì)的論法,距離偏移（RM）算法等，通過改進(jìn)算法提 Changzheng Ma 等人提出了基于分布式 MIMMO 陳列構(gòu)型設(shè)計，零相關(guān)域（Zero Correlatio分選準(zhǔn)則進(jìn)行目標(biāo)的三維成像[26]。2013 年南MIMO技術(shù)的，，可有效聚焦的極坐標(biāo)格式ISA大學(xué)高斯，王勇研究了幾種不同情況下，MIM[28]
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN957.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2576122