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空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取

胡健 罗迎 张群 康乐 何其芳

胡健, 罗迎, 张群, 康乐, 何其芳. 空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(2): 270-277. doi: 10.11999/JEIT180372
引用本文: 胡健, 罗迎, 张群, 康乐, 何其芳. 空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取[J]. 电子与信息学报, 2019, 41(2): 270-277. doi: 10.11999/JEIT180372
Jian HU, Ying LUO, Qun ZHANG, Le KANG, Qifang He. Three-dimensional Interferometric Imaging and Micro-motion Feature Extraction of Rotating Space Targets Based on Narrowband Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(2): 270-277. doi: 10.11999/JEIT180372
Citation: Jian HU, Ying LUO, Qun ZHANG, Le KANG, Qifang He. Three-dimensional Interferometric Imaging and Micro-motion Feature Extraction of Rotating Space Targets Based on Narrowband Radar[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(2): 270-277. doi: 10.11999/JEIT180372

空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取

doi: 10.11999/JEIT180372
基金项目: 国家自然科学基金项目(61571457, 61471386),陕西省青年科技新星计划项目(2016KJXX-49)
详细信息
    作者简介:

    胡健:男,1986年生,博士生,研究方向为雷达成像与雷达目标微多普勒效应

    罗迎:男,1984年生,副教授,博士生导师,研究方向为雷达成像与目标识别、雷达目标微多普勒效应、认知雷达

    张群:男,1964年生,教授,博士生导师,研究方向为雷达成像、目标识别与电子对抗

    康乐:男,1993年生,博士生,研究方向为雷达成像与目标识别

    何其芳:女,1993年生,助理工程师,研究方向为雷达信号处理与目标识别

    通讯作者:

    胡健 hujianinstar@163.com

  • 中图分类号: TN957.52

Three-dimensional Interferometric Imaging and Micro-motion Feature Extraction of Rotating Space Targets Based on Narrowband Radar

Funds: The National Natural Science Foundation of China (61571457, 61471386), The Youth Science and Technology Nova Program of Shaanxi Province (2016KJXX-49)
  • 摘要:

    该文根据干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想,提出一种基于L型3天线模型的空间旋转目标3维成像与3维微动特征提取方法。将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,在时频面上通过Viterbi算法分离散射点并进行干涉处理获取目标在各时刻沿基线方向的2维投影坐标;根据目标微动特性,采用非迭代椭圆拟合方法重构出散射点的高度维信息,实现目标的真实3维成像,并在成像过程中提取目标的3维微动特征参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。

  • 图  1  目标与雷达之间的几何关系示意图

    图  2  窄带雷达中自旋目标微多普勒信号分析示意图

    图  3  散射点旋转轨迹及其在X-Z平面上投影的对应关系

    图  4  3维干涉成像仿真结果

    图  5  ${\rm{SNR}} =5 \; {\rm{dB}}$时的3维干涉成像仿真结果

    图  6  不同信噪比下的微动特征提取绝对误差

    表  1  3维微动特征提取结果与估计误差

    参数${M_{a1}}$ (Hz)${M_{a2}}$ (Hz)${\varOmega _r}$ (rad/s)${r_1}$ (m)${r_2}$ (m)${{{ω}}_r}$ (rad/s)
    理论值546.3059182.102010.88283.67421.5000[6.6908, –8.5830, –0.0121]
    估计值546.2000182.400010.89003.67861.4166[6.6980, –8.5774, –0.0151]
    绝对误差0.10590.29800.00720.00440.08340.0287
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-23
  • 修回日期:  2018-11-01
  • 网络出版日期:  2018-11-12
  • 刊出日期:  2019-02-01

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