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曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法

魏嘉琪 张磊 刘宏伟 盛佳恋

引用本文: 魏嘉琪, 张磊, 刘宏伟, 盛佳恋. 曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法[J]. 电子与信息学报, doi: 10.11999/JEIT190033 shu
Citation:  Jiaqi WEI, Lei ZHANG, Hongwei LIU, Jialian SHENG. A Novel Micro-motion Multi-target Wideband Resolution Algorithm Based on Curve Overlap Extrapolation[J]. Journal of Electronics and Information Technology, doi: 10.11999/JEIT190033 shu

曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法

    作者简介: 魏嘉琪: 女,1994年生,博士生,研究方向为ISAR成像;
    张磊: 男,1984年生,副教授,研究方向为SAR/ISAR成像与运动补偿;
    刘宏伟: 男,1971年生,教授,研究方向为宽带雷达信号处理;
    盛佳恋: 女,1987年生,工程师,研究方向为SAR/ISAR成像,太赫兹雷达信号处理;
    通讯作者: 张磊, leizhang@xidian.edu.cn
  • 基金项目: 国家自然科学基金(61771372,61771367),上海市自然科学基金(17ZR1428700)

摘要: 针对传统的微多普勒特征提取技术难以解决多目标分辨和微动参数估计这一问题,该文针对进动多目标,提出一种曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法。该算法以各个滤波数据点间的相对距离为准则,结合各曲线的历史斜率信息,对交叠点后的点迹进行外推估计,实现各个分量信号微动曲线的区分关联。在此基础上,通过分析各曲线的微动特性差异实现多目标分辨。仿真实验验证了所提算法的有效性和稳定性。

English

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  • 图 1  多目标模型

    图 2  弹道目标散射模型示意图

    图 3  整体思路图

    图 4  算法流程图

    图 5  距离-慢时间回波

    图 6  点迹凝聚处理结果

    图 7  数据关联结果

    图 8  RTS平滑结果

    图 9  文献[13]区分关联结果

    图 10  曲线估计结果相似度

    表 1  实验锥体目标参数

    锥体高度$H\left( {\rm{m}} \right)$质心到锥顶距离$d\left( {\rm{m}} \right)$底面半径$r\left( {\rm{m}} \right)$自旋频率${f_{\rm s}}\left( {\rm{Hz}} \right)$锥旋频率${f_{\rm c}}\left( {\rm{Hz}} \right)$进动角$\theta \left( {^ \circ } \right)$
    目标11.260.420.253510
    目标23.50.821.644615
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    表 2  雷达系统主要参数

    参数数值
    载频${f_0}$10 GHz
    带宽$B$1 GHz
    脉冲宽度${t_{\rm{p}}}$10 μs
    脉冲重复周期prf100 Hz
    驻留时间$T$1 s
    雷达视线方位角$\alpha $90$^ \circ $
    雷达视线俯仰角$\beta $60$^ \circ $
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    表 3  微动参数估计结果

    曲线1曲线2曲线3曲线4
    进动频率$\left( {{\rm{Hz}}} \right)$5.13336.09715.99245.0565
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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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