[发明专利]一种基于MIAA谱估计的DVB-T信号无源ISAR成像方法

说明书

一种基于MIAA谱估计的DVB‑T信号无源ISAR成像方法，本发明涉及基于MIAA谱估计的DVB‑T信号无源ISAR成像方法。本发明的目的是为了解决以存在频谱间隔的多频段DVB‑T信号作为成像信号时获得的一维距离像副瓣升高导致成像效果变差的问题。过程为：一、信号源发射多频段DVB‑T信号，经过目标反射后被雷达接收，接收的信号为回波，对回波信号做匹配滤波，得到匹配滤波后信号，对匹配滤波后信号做FFT，获得一维距离像的频谱；二、得到谱估计结果；三、获得低副瓣一维距离像；四、对低副瓣一维距离像进行平动补偿，对平动补偿后结果使用FFT进行方位维压缩获得ISAR图像。本发明属于雷达技术领域。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及基于MIAA谱估计的DVB-T信号无源ISAR成像方法。

背景技术

相比于有源逆合成孔径雷达(ISAR)，无源ISAR具有成本低、配置灵活、减少电磁污染、抗隐身能力和覆盖范围等明显优势。由于DVB-T信号具有大带宽、良好的空间覆盖率等优点，其被广泛应用于无源雷达中。因此基于DVB-T信号的无源ISAR成像技术近年来获得了较快的发展。由于单频段DVB-T信号的距离分辨率很低，因此目前通过对多频段DVB-T信号进行联合处理来提高雷达的距离分辨率。

然而实际中为了减少相邻频段信号间的干扰以使电视信号能够高质量传输，相邻频段DVB-T信号之间存在频谱间隔。如果不对频谱间隔进行处理，会导致获得的一维距离像副瓣升高，进而导致获得的ISAR图像质量变差。目前现有的方法主要是使用压缩感知(CS)技术和空域切趾滤波(SVA)技术解决频谱间隔对成像的影响。尽管使用这两种方法能够提高以DVB-T信号作为成像信号时获得的ISAR图像质量，但是这两种方法均是对完成平动补偿后的信号进行处理，未考虑升高的副瓣对平动补偿的影响。因此研究在进行平动补偿前解决频谱间隔对成像的影响对基于DVB-T信号的无源ISAR成像技术就显得十分必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决以存在频谱间隔的多频段DVB-T信号作为成像信号时获得的一维距离像副瓣升高导致成像效果变差的问题，提出了一种基于MIAA谱估计的DVB-T信号无源ISAR成像方法。

一种基于MIAA谱估计的DVB-T信号无源ISAR成像方法具体过程为：

步骤一、信号源发射多频段DVB-T信号，经过目标反射后被雷达接收，接收的信号为回波，对回波信号做匹配滤波，得到匹配滤波后信号，对匹配滤波后信号做FFT，获得一维距离像的频谱；

所述FFT为快速傅里叶变换；

步骤二、使用MIAA谱估计技术对一维距离像的频谱进行K点谱估计，得到谱估计结果；

步骤三、基于谱估计结果对一维距离像频谱进行频谱间隔填充，对填充后的一维距离像频谱做FFT获得低副瓣一维距离像；

步骤四、对低副瓣一维距离像进行平动补偿，对平动补偿后结果使用FFT进行方位维压缩获得ISAR图像。

本发明的有益效果为：

现有的针对存在频谱间隔情况下基于DVB-T信号的无源ISAR成像算法主要是对平动补偿后且目标处于理想转动情况下的回波信号通过CS技术或SVA技术降低一维距离像的副瓣，进而获得高质量的ISAR图像。本发明可对目标具有复杂运动状态时平动补偿前的一维距离像进行处理，将一维距离像通过FFT变换到频域后，通过MIAA谱估计技术填充一维距离像的频谱间隔后通过FFT将获得低副瓣的一维距离像；之后使用积累互相关和恒定相位差消除法完成包络对齐和相位校正；最后使用FFT进行方位维压缩获得ISAR图像。与已有的算法相比有如下优点：(1)本方法除适用目标理想转动的情况外还可应用于目标做复杂运动的场景；(2)解决了多频段DVB-T信号存在频谱间隔时的无源ISAR成像问题，相对于已有的算法能够获得更高质量的ISAR图像；(3)在平动补偿前解决了DVB-T信号频谱间隔造成的一维距离像副瓣升高的问题，相对于已有算法实现了更高精度的平动补偿。