含旋转部件目标双基地ISAR微动特征提取及成像研究

朱仁飞 张 群② 罗 迎 朱小鹏

①(空军工程大学电讯工程学院 西安 710077)②(复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室 上海 200433)

1 引言

双基地逆合成孔径雷达(Bi-ISAR)因其具有良好的 “四抗性能”，以及对目标成像时不受目标运动方向限制等特点使之成为雷达成像领域的一个重要研究方向[1−4]。而微多普勒效应(micro-Doppler effect)是指目标或目标结构中的微动部件使目标回波信号的多普勒频率发生展宽，并会使目标像产生模糊现象[5−8]。实现目标微动信息的有效分离与提取，除了可以得到清晰目标主体像外，还能获得目标的精细运动特征，并且进一步确定目标微动部件与目标主体之间的位置关系，从而为目标的识别与分类提供更为丰富的信息。

近年来，许多有效的微多普勒信息分离与提取技术相继被提出，如时频分析技术[9]、匹配追踪法[10]、经验模式分解(EMD)[11]、扩展Hough变换法[12]等。但这些方法都是针对单基雷达的，其在收、发分置的双基地雷达系统中是否适用则还尚未研究。本文以自然界中最为常见的微动形式——旋转运动为例，首先建立了含旋转部件运动目标的双基地ISAR系统数学模型，并详细分析了目标结构部件旋转所产生的微多普勒效应。在分析研究了目标微多普勒在距离-慢时间谱图域的表现形式及其特点后，针对双基地雷达收、发分置的特殊空间构成，修正了基于扩展Hough变换的谱图域提取目标微动信息的方法，最终获得双基体制下雷达目标的真实微动信息和清晰主体像。……