2009年相控阵雷达线性调频步进ISAR成像技术研究与应用

本文档深入探讨了相控阵雷达在2009年的线性调频步进(ISAR)成像技术。宽带相控阵雷达作为一种新型的成像雷达，其在目标识别中的作用日益显著。然而，由于相控阵雷达天线对瞬时带宽有限制，传统的宽带信号发射和接收能力受限，这限制了其获得高分辨率的ISAR图像。为了解决这个问题，作者选择线性调频步进信号作为发射信号，这种信号能够通过等效合成方式生成宽频带雷达回波，从而提高距离分辨率。 文章首先分析了相控阵雷达无法发射或接收宽带信号的原理，指出了天线设计对于瞬时带宽的物理约束，并给出了瞬时带宽取值范围的计算。接着，作者详细剖析了线性调频步进ISAR信号的特性，特别是这种信号如何通过改变频率随时间的线性变化来扩展信号的时域宽度，从而模拟大带宽效果。 作者还着重讨论了合成距离包络法的工作原理，这是一种ISAR图像处理技术，通过处理多普勒频移信息，能够在空间和距离维度上提供更精细的目标图像。对于线性调频步进信号的ISAR处理方法，文中可能涉及到了信号处理算法如傅里叶变换、自适应滤波以及后处理技术，以优化图像质量。 论文的最后部分展示了研究的最新成果，即使用实测数据的相控阵雷达实现的线性调频步进ISAR图像，尤其是在舰船目标成像方面的应用。理论上，这种技术已经达到了0.25米的高分辨率，这对于航海和军事目标识别具有重要意义。同时，文中引用了瑞利判据、道斯判据和斯派罗判据来衡量距离分辨率，强调了带宽提升在提高雷达分辨率中的关键作用。 这篇论文不仅介绍了相控阵雷达的局限性及其解决策略，而且深入探讨了线性调频步进ISAR信号的理论和实践应用，为提高相控阵雷达的性能提供了有价值的理论依据和技术路线。这在当时是工程技术领域的重要研究成果，对于后续的雷达系统设计和成像技术发展具有指导意义。