高分辨率雷达运动目标成像探测技术

第1章 概论 1.1 雷达成像与目标探测 1.1.1 雷达信号的长时间积累和工作体制 1.1.2 运动目标的距离徙动校正 1.1.3 示例分析和结论 1.2 运动目标成像探测 1.3 基本理论和方法 1.3.1 SAR和ISAR 1.3.2 Keystone变换 1.3.3 双频共轭处理 1.3.4 时频分析成像 1.3.5 InSAR和InISAR 1.3.6 压缩感知理论 1.4 本书的内容安排 参考文献第2章 地基ISAR空中运动目标成像 2.1 引言 2.2 运动补偿和ISAR成像方法 2.3 ISAR成像信号模型 2.4 基于Keystone变换的ISAR目标距离平动校正 2.5 基于时频分析的ISAR成像处理 2.6 实际数据的成像结果 2.7 小结 参考文献第3章 地基InISAR空中运动目标成像探测 3.1 引言 3.2 运动目标InISAR成像探测 3.2.1 运动目标回波信号模型 3.2.2 InISAR成像处理 3.2.3 仿真分析与实际数据处理 3.3 时频分析在InISAR中的应用 3.3.1 多运动目标时频分析与干涉测角 3.3.2 信号处理流程 3.3.3 仿真分析和实际数据处理结果 3.4 双频共轭处理技术在InISAR中的应用 3.4.1 双频共轭处理技术解多普勒模糊 3.4.2 双频共轭处理技术解测角模糊 3.4.3 仿真分析 3.5 小结 参考文献第4章 压缩感知理论在ISAR／InISAR中的应用 4.1 引言 4.2 基于压缩感知理论的成像算法 4.2.1 压缩感知理论 4.2.2 基于压缩感知的ISAR成像 4.3 基于压缩感知的InISAR目标定位 4.3.1 图像相位和信噪比的关系 4.3.2 基于压缩感知的InISAR信号处理流程 4.4 InISAR成像仿真分析和实际数据处理 4.4.1 运动目标InISAR仿真数据分析 4.4.2 运动目标InISAR实际数据处理 4.5 基于压缩感知的InISAR运动目标复图像压缩 4.5.1 ISAR和InISAR图像特征 4.5.2 InISAR图像压缩 4.5.3 InISAR实际数据试验 4.6 小结 参考文献第5章 机载SAR地面运动目标探测 5.1 引言 5.2 地面运动目标距离徙动校正 5.2.1 静止杂波分离与距离徙动 5.2.2 基于Keystone变换的距离走动校正 5.2.3 基于高阶相位处理的距离弯曲校正 5.3 运动目标参数估计 5.3.1 运动目标径向速度估计 5.3.2 运动目标方位速度估计 5.3.3 基于双频共轭处理的参数估计 5.4 运动目标成像处理和探测 5.4.1 在距离-多普勒域的成像探测 5.4.2 基于双频共轭处理的目标成像 5.5 实际数据处理结果 5.5.1 单个运动目标成像处理 5.5.2 多个运动目标成像处理 5.6 基于双频共轭处理的实际数据处理结果 5.6.1 单个运动目标处理结果 5.6.2 多个运动目标处理结果 5.7 小结 参考文献第6章 星载SAR／InSAR运动目标探测 6.1 引言 6.2 双频双孔径SAR体制分析 6.2.1 SAR工作模式和信号处理流程 6.2.2 仿真结果 6.3 三频三孔径星载InSAR运动目标探测 6.3.1 三频三孔径SAR系统模型 6.3.2 DPCA和ATI相结合的动目标检测、测速及定位方法 6.3.3 工作频率的选择依据 6.3.4 仿真结果 6.4 小结 参考文献第7章 机载SAR／InSAR舰船目标成像 7.1 引言 7.2 单天线机载SAR舰船目标成像 7.2.1 海面运动舰船回波信号分析 7.2.2 海面运动舰船距离徙动校正方法 7.2.3 运动舰船目标成像和图像副瓣抑制方法 7.2.4 实际数据处理结果 7.3 顺轨双天线机载InSAR舰船目标成像 7.3.1 散射点三维运动对成像的影响 7.3.2 单天线SAR实际数据的成像处理结果 7.3.3 顺轨InSAR对三维运动散射点的滤除处理 7.3.4 三维运动散射点的滤除处理仿真 7.3.5 三维运动散射点的运动补偿和成像 7.3.6 基于三维运动补偿的成像仿真 7.4 正交三天线机载InSAR舰船目标三维成像 7.4.1 三维成像几何模型 7.4.2 舰船运动目标距离徙动校正 7.4.3 运动目标图像配准 7.4.4 运动目标图像干涉处理 7.4.5 动目标三维成像处理流程 7.4.6 仿真及成像结果 7.5 小结 参考文献第8章 机载多孔径天线InSAR性能分析 8.1 引言 8.2 顺轨InSAR工作模式和信号处理形式 8.2.1 多频多孔径对地成像和运动目标探测 8.2.2 同频方位波束拼接高条带分辨率成像 8.2.3 同频多孔径对地成像和运动目标探测 8.3 InSAR的天线安装方式 8.4 相扫天线通道的幅相一致性 8.5 有源相控阵天线辐射中心稳定性 8.6 有源相控阵天线的系统定标 8.7 机载顺轨InSAR的示例分析 8.8 小结 参考文献第9章 高分辨率星载毫米波空间碎片观测雷达系统分析 9.1 引言 9.2 面临问题和关键技术 9.2.1 空间碎片观测区域的覆盖 9.2.2 低信噪比空间碎片的探测和运动参数估计 9.2.3 空间碎片的轨道测量 9.3 空间站载雷达系统 9.3.1 雷达的探测方式 9.3.2 天线和发射机的形式 9.3.3 雷达体制和信号处理方法 9.4 雷达系统参数 9.4.1 工作频率选择 9.4.2 天线尺寸选择 9.4.3 探测距离分析 9.4.4 测距和测角精度分析 9.4.5 径向和横向速度精度分析 9.5 目标轨道测量 9.5.1 速度分解和坐标转换方法 9.5.2 干涉定位和测速精度分析 9.5.3 轨道预测精度分析 9.6 小结 参考文献 作者简介

本书重点介绍了基于SAR和ISAR的运动目标成像探测技术，主要内容包括：概论、雷达成像与目标探测、空中运动目标ISAR成像、空中运动目标InISAR成像探测、时频分析和双频共轭处理在毫米波InISAR中的应用、基于压缩感知的空中运动目标InISAR成像探测、机载SAR地面运动目标成像、顺轨多天线机载SAR性能分析、顺轨三天线星载SAR地面运动目标成像成像探测、机载SAR舰船目标成像、机载InSAR舰船目标二维和三维成像、星载毫米波空间碎片观测雷达系统分析。【作者简介】李道京，男，研究员，博士研究生导师，1964年11月出生。1986年和1991年在南京理工大学分别获通信与电子系统专业工学学士和硕士学位，2003年在西北工业大学获电路与系统专业工学博士学位。1986年参加工作后在中国兵器工业第206研究所从事地面防空雷达的研制工作，2003年进人中国科学院电子学研究所通信与信息工程专业博士后流动站工作，2006年出站后进人中国科学院电子学研究所微波成像技术重点实验室工作。主要研究方向为雷达系统和雷达信号处理，承担过国家自然科学基金、863计划、973计划、国家重大科技专项等多个项目，已发表学术论文90余篇，曾获2002年度国防科学技术三等奖一项，2002年度中国兵器工业集团公司科学技术二等奖一项，2007年度国家科学技术进步二等奖一项。刘波：男，工程师，1984年3月出生。2008年在吉林大学获电子信息科学与技术专业理学学士学位，2013年在中国科学院电子学研究所获信号与信息处理专业工学博士学位，主要研究方向为毫米波雷达运动目标成像探测技术，同年进入中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室工作。曾参与国家自然科学基金、“863”计划等多个项目，发表学术论文20余篇。尹建凤：女，高级工程师，1981年12月出生。2004年在北京理工大学电子工程系获信息工程专业工学学士学位，2009年在中国科学院电子学研究所获信号与信息处理专业工学博士学位，同年进入中国空间技术研究院研究发展部工作。现在中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室工作，主要研究方向为星载雷达运动目标探测与成像技术、星载干涉sAR技术等。曾承担和参与国家自然科学基金、“863”计划、民用航天等多个项目，发表学术论文20余篇。汤立波：男，高级工程师，1975年2月出生。2006年在中国科学院电子学研究所获信号与信息处理专业工学博士学位，现就职于工业和信息化部电信研究院。主要研究方向为物联网／泛在网、电信网、网络融合等。曾承担和参与政府支撑、国家重大专项、“863”计划等多个项目，获中国通信标准化协会科学技术三等奖1项。