前提介绍

本章内容简介：分析了CPF（三次相位函数法），CICPF（相干三次相位函数法）和ICPF（积分三次相位函数法）三种LFM信号调频率估计方法，分析了基于LOG算子（高斯拉普拉斯）的散射点提取方法，进行仿真实验成功实现了高精度的方位维定标（也称横向定标）。

ISAR成像定标方法的研究具有重要意义，但是与之相关的学习资料以及仿真对于小白来说很难找或者很杂乱，本人作为小白之一在研究过程中苦不堪言，现在自己所要研究的定标内容已经完成，以后还学不学雷达也不一定，因为后面的路更难，现在打算把一些相关推导和仿真结果列出来，以供小白交流学习使用，希望能有点帮助。（PS：由于公式和符号的原因，采用图片形式说明）

逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR）能对空间运动目标进行成像，其相关技术在战略预警、目标分类和目标识别等方面广泛应用，在空间监视中发挥着重要的作用。在目标识别等应用方面上，作为输入的ISAR图像需要提供目标的形状信息和精确的尺寸信息。目标的形状信息可以由ISAR成像时获得的目标距离-多普勒投影图像直接获得，但是目标精确的尺寸信息则需要获得目标的距离及方位分辨率确定图像各单元的具体长度，并对目标进行定标处理获得目标的实际尺寸大小。因此本文研究ISAR成像技术和图像定标方法具有重要意义。

在获得观测目标图像后，还需要对图像进行定标处理，以获得目标在实际中的真实尺寸。距离维的定标很好实现，由已知参数将距离单元转化为距离维的真实物理尺寸即可。已知方位维的转换因子与目标等效转速有关，因此要实现目标方位维的定标需要先实现目标等效转速的估计。本章节将研究利用回波参数估计方法计算等效转速。其基于目标所提取的散射点进行回波参数估计，定标精度高但由于调频率搜索需要较大计算量，因此在针对空间目标的实际应用中，可以利用轨道信息估测等效转速值，为后续参数估计法定标提供调频率搜索范围，从而达到辅助减小运算量的目的。在本章的末尾将针对该方法给出仿真实验

基于LOG算子的目标散射点提取

基于ICPF的转速估计

ISAR成像定标仿真实验

在实际应用中，对于已知轨道的雷达观测目标，可以利用上一节中介绍的方法利用先验轨道信息对成像目标进行转速估计，根据该转速可以为ICPF算法确定调频率搜索范围从而减少运算量，提高估计效率。

结语

本节针对空间目标的方位维定标问题研究了基于参数估计的方位定标方法。使用基于LOG算子的检测方法对目标RD图像进行散射点提取，随后使用ICPF算法对每个单独散射点进行调频率估计，针对目标方位向回波信号构造信号的ICPF式，通过搜索最值估计调频率。根据散射点调频率与距离值的线性关系利用最小二乘法拟合斜率并计算出目标等效转速。在本章的最后，通过仿真实验对比了ICPF等算法的调频率估计效果，成功使用ICPF算法实现了ISAR成像定标，ICPF法相比其他算法具有更好的定标效果。

MATLAB仿真程序说明：实现CPF,ICPF,CICPF三种方法估计调频率和对ISAR图像高精度定标，实现LOG算子提取单独散射点，自定义提取散射点个数，自定义提取散射点大小（对应LOG算子方差大小）。雷达方面的公开仿真程序极少，大多杂乱且无用，本程序包含个人付出，有用于参考和学习需要的请私聊。

ISAR成像定标方法研究专栏：

【ISAR成像定标方法（1）—转台目标的RD成像算法MATLAB仿真】

【ISAR成像定标方法（2）—平动目标ISAR成像的运动补偿方法MATLAB仿真】

【ISAR成像定标方法（3）—基于SGP4模型的空间目标定标方法MATLAB仿真】

【ISAR成像定标方法（4）—基于参数估计法的方位维定标MATLAB仿真】

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【ISAR成像定标方法（4）—基于参数估计法的方位维定标MATLAB仿真】

前提介绍

基于LOG算子的目标散射点提取

基于ICPF的转速估计

ISAR成像定标仿真实验

结语

【ISAR成像定标方法（4）—基于参数估计法的方位维定标MATLAB仿真】相关推荐

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