电子学报 ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (6): 1050-1057.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2015.06.002

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一种利用目标微动特性提高SAR-MMTI检测性能的方法

晏艺翡, 廖桂生, 杨志伟   

  1. 西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室, 陕西西安 710071
  • 收稿日期:2014-03-28 修回日期:2014-08-06 出版日期:2015-06-25 发布日期:2015-06-25
  • 作者简介:晏艺翡 女,1990年生于陕西西安,西安电子科技大学硕士研究生,研究方向为微动目标的成像与检测. E-mail:yanyifei112@126.com;廖桂生 男,1963年生于广西桂林,现为西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室教授,博士生导师,1999年获教育部颁发的首批"新世纪百千万人才工程国家级人选",2008年获国家杰出青年科学基金,在国内外发表学术论文160余篇,现主要从事雷达探测系统信号处理、包括空时自适应处理,天基预警和阵列信号处理研究领域. E-mail:gsliao@xidian.edu.cn;杨志伟 杨志伟男,博士,1980年生于四川南充.现为西安电子科技大学雷达信号处理国防科技重点实验室副教授,主要从事阵列信号处理、空时极化自适应处理、地面运动目标检测和天基预警领域研究. E-mail:yangzw@mail.xidian.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61231017)

A Method for Improving SAR-MMTI Performance Based on Micro-motion Features

YAN Yi-fei, LIAO Gui-sheng, YANG Zhi-wei   

  1. National Key Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi'an, Shaanxi 710071, China
  • Received:2014-03-28 Revised:2014-08-06 Online:2015-06-25 Published:2015-06-25

摘要:

地面运动目标除具有匀速、匀加速等平动的运动形式外,还可能存在如摆动,振动,旋转等周期性的微动形式,而传统的二阶距离近似模型不能准确描述微动目标的斜距历程.本文通过建立多通道合成孔径雷达地面微动目标几何模型,借助成对回波理论与SAR成像算法,推导出了微动目标图像域回波的矢量表达式,分析了微动导致的单通道方位散焦及其对通道间干涉相位的影响.设立回波的鬼影点的归一化幅度及鬼影点空域导向矢量与杂波空域导向矢量间相关系数这两个性能指标,仿真验证了在较强杂波环境中,利用鬼影点对地面运动目标进行检测仍具有良好的改善因子性能.

关键词: 多通道, 微动, 鬼影点, 干涉相位, 空域导向矢量, 杂波抑制

Abstract:

In addition to the bulk motion induced by constant velocity or uniform acceleration, the target or any structure on it may undergo micro-motion dynamics, such as mechanical rocking, vibrations, or rotations.The traditional range model approximated by second-order polynomials is not suitable for describing the range from a radar to the micro-motion targets.In this paper, combining with Paired Echo Principle and Range-Doppler(R-D) algorithm in synthetic aperture radar(SAR), we derive the vector expression which indicates the multi-channel echo of the ground moving micro-motion target in image domain on the basis of setting up its geometrical model, and analyze the azimuth defocusing in single-channel and the interferometric phase between channels induced by micro Doppler.The normalization of the amplitude of the echo of different ghost points and the correlation coefficient of the spatial steering vectors between each ghost point and clutter are introduced.The result of simulation demonstrates that making use of the ghost points to detect the ground moving target has good improvement factor in strong clutter background.

Key words: multi-channel, micro-motion, ghost points, interferometric phase, spatial steeringvector, clutter suppression

中图分类号: