随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法研究

"基于随机调频步进信号的高分辨ISAR成像方法" 本文主要探讨了一种基于随机调频步进信号的高分辨率逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术，旨在利用雷达回波的联合稀疏特性来提升成像性能。作者团队包括吕明久、李少东、杨军和马晓岩，来自空军预警学院。 ISAR是一种利用雷达原理对目标进行三维成像的技术，尤其适用于运动目标。传统的ISAR成像通常依赖于线性调频连续波（LFMCW）或步进频信号，而本文则引入了随机调频步进信号，这种信号具有更高的随机性和稀疏性，可以进一步增强图像的分辨率和清晰度。 首先，论文提出了随机调频步进信号回波的联合稀疏表示模型。这一模型能够有效地处理子脉冲的脉冲压缩，确保信号的有效解析。通过这一模型，可以将复杂的雷达回波数据转化为简洁的稀疏形式，从而降低后续处理的复杂性。 接下来，研究者利用分布式压缩感知（Distributed Compressed Sensing, DCS）理论，构建了相应的随机量测矩阵。这种矩阵对应于不同的子脉冲随机方式，使得回波数据能够在距离向进行高效压缩感知。DCS理论允许在较低的采样率下恢复信号，降低了数据处理的需求，同时保持了高的重构精度。 然后，结合回波在方位向的稀疏性，论文采用了快速稀疏重构算法。这种算法能够快速、准确地重构方位向的图像，进一步提高了ISAR成像的分辨率。在方位向的处理中，由于回波的稀疏性，可以显著减少计算复杂度，加快成像速度。 通过理论分析和仿真结果，该方法表现出高重构精度、低距离向采样率以及良好的抗噪声性能。这些优点表明，随机调频步进信号对于ISAR成像是一种有效且有潜力的技术，特别是在应对复杂环境和高速运动目标时，能够提供更清晰、更准确的成像效果。 关键词涉及逆合成孔径雷达成像、联合稀疏模型、分布式压缩感知以及随机调频步进信号，这四个关键概念构成了本文的核心研究领域。中图分类号和文献标识码分别对应于该领域的专业分类和标准引用代码，表明了该研究的学术价值和专业定位。