基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法与流程

1.本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法。


背景技术：

2.逆合成孔径雷达(inverse-synthetic-aperture-radar，isar)以其具有全天时、全天候、高分辨率和远距离等特点，广泛应用于航空与航天目标观测中。采集isar成像中的雷达信号包括去斜采样、直接采样、步进采样等多种方式；其中，去斜采样可以降低信号带宽和采样率，去斜采样将接收回波与经过一定时延的发射信号进行共轭相乘，其时延通常由参考距离确定，参考距离在一定的时间内是不变的，会在目标偏离参考距离一定程度之后跳变，此时需要调整参考距离保证能够对回波进行完整接收；为了能够在正确的时间采集到目标回波，采样波门也是由参考距离决定，这种跳变的参考距离导致接收到回波的脉压包络和相位都是跳变的，严重破坏了雷达信号的相参性。
3.相关技术中，恢复雷达相参性的常用方法包括包络对齐和相位自聚焦方法；其中，包络对齐利用相邻回波之间的相似性，通过相关函数最大确定包络的移动位置，实现包络的相参性恢复；相位自聚焦方法利用不同散射点误差相位相同的性质，通过对相邻脉冲进行共轭相乘，再对不同距离单元进行加权求和以提取误差相位差，最后通过对提取的相位进行积分得到误差相位，再根据估计得到误差相位构造补偿函数完成回波数据的相位相参性提升。现有方法中包络的处理和相位是分开的，所以无法精确恢复回波数据的相参性，影响成像过程中参数估计和精确聚焦的精度。
4.因此，亟需改善现有技术中存在的上述缺陷。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
6.第一方面，本发明提供一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，包括：
7.获取去斜雷达回波数据；
8.对去斜雷达回波数据进行距离向快速傅里叶变换，得到回波包络；
9.将相邻脉冲对应的回波包络进行相关处理，获取相关结果，通过相关结果的最大位置估计相邻脉冲对应的回波包络的位置变化，得到向量p0；
10.对向量p0进行解缠绕处理，得到解缠绕的目标位置p3，根据解缠绕的目标位置，得到参考距离变化和平滑的目标位置变化，将平滑的目标位置变化进行差分处理，得到目标径向速度的估计；
11.根据目标径向速度的估计，构建高速补偿函数；
12.将高速补偿函数与去斜雷达回波数据进行相乘，得到第一补偿数据；
13.将第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行剩余视频项补偿，得到剩余视频项补偿后的数据；
14.将剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，根据参考距离变化、平滑的目标位置变化和目标径向速度的估计，构建跳变补偿函数，并将跳变补偿函数与剩余视频项补偿后的数据相乘，进行跳变补偿，得到波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据；
15.对波门跳变节点补偿后和平动粗补偿的数据进行两维快速傅里叶变换，得到目标多普勒谱，将目标多普勒谱两端的噪声区丢弃，在进行方位向逆快速傅里叶变换，得到多普勒滤波处理后的数据；
16.将多普勒滤波处理后的数据进行统一补偿，再进行距离向和方位向傅里叶变换，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像。
17.本发明的有益效果：
18.本发明提供的一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，一方面，充分利用雷达的先验信息，能够利用包络对齐估计的包络位置变化精确估计跳变的参考距离和波门，进而利用此信息通过直接构造补偿函数的方式精确恢复回波的相参性，使得相参性恢复精度和抗噪性能都大大增强；另一方面，考虑了目标高速运动对去斜回波的调制，推导了精确的去斜回波表达式，通过直接构造精确补偿函数的方式对回波进行补偿，使得本发明提供的方法处理效率和运动补偿精度都较高，有利于提升最终isar聚焦质量。
19.以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
20.图1是本发明实施例提供的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法的一种流程图；
21.图2是本发明实施例提供的仿真实验的目标散射点相对位置的一种示意图；
22.图3是本发明实施例提供的目标距离变化曲线的一种示意图；
23.图4是本发明实施例提供的目标速度变化曲线的一种示意图；
24.图5是本发明实施例提供的目标去斜回波距离脉压结果的一种示意图；
25.图6是本发明实施例提供的本发明提供的方法与常规方法处理的最后一个脉冲的距离包络切片的一种示意图；
26.图7是本发明实施例提供的使用本发明方法对去斜回波进行平动补偿之后的脉压包络的一种示意图；
27.图8(a)是本发明实施例提供的理想情况isar成像结果的一种示意图；
28.图8(b)是本发明实施例提供的方法isar成像结果的一种示意图；
29.图9(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点1的等高线图的一种示意图；
30.图9(b)是本发明实施例提供的方法标记点1的等高线图的一种示意图；
31.图9(c)是本发明实施例提供的标记点1的距离向切片的一种示意图；
32.图9(d)是本发明实施例提供的标记点1的方位向切片的一种示意图；
33.图10(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点2的等高线图的一种示意图；
34.图10(b)是本发明实施例提供的方法标记点2的等高线图的一种示意图；
35.图10(c)是本发明实施例提供的标记点2的距离向切片的一种示意图；
36.图10(d)是本发明实施例提供的标记点2的方位向切片的一种示意图；
37.图11(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点3的等高线图的一种示意图；
38.图11(b)是本发明实施例提供的方法标记点3的等高线图的一种示意图；
39.图11(c)是本发明实施例提供的标记点3的距离向切片的一种示意图；
40.图11(d)是本发明实施例提供的标记点3的方位向切片的一种示意图。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
42.现有技术中，第一，对回波信号的信噪比要求较高，容易受到噪声的影响；第二，现有技术将包络和相位分开处理，忽略其二者之间的耦合性；第三、现有技术没有精确考虑高速运动对去斜回波的脉内多普勒调制。
43.有鉴于此，本发明提供一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，首先，利用实际雷达系统中的波门跳变的最小单位是固定不变的这一先验信息，结合包络对齐估计的包络跳变位置，能够大大减小噪声对包络跳变估计和补偿的影响；其次，通过考虑目标高速运动对去斜回波造成的脉内多普勒调制，推导精确的雷达去斜回波的表达式，通过直接构造高速运动补偿函数，补偿目标高速运动引起的脉内多普勒调制，通过直接构造的包络相位耦合的补偿函数，实现包络和相位的统一补偿，提高补偿精度。
44.请参见图1所示，图1是本发明实施例提供的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法的一种流程图，本发明所提供的一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，包括：
45.s101、获取去斜雷达回波数据。
46.具体而言，本实施例中，获取去斜雷达回波数据的过程包括：
47.s1011、逆合成孔径雷达向高速运动目标发射线性调频信号后，获取发射线性调频信号回波信号；
48.s1012、将回波信号与预设的雷达去斜参考信号共轭相乘，得到去斜后的雷达回波数据，并对去斜回波数据进行采样记录。
49.s102、对去斜雷达回波数据进行距离向快速傅里叶变换，得到回波包络。
50.s103、将相邻脉冲对应的回波包络进行相关处理，获取相关结果，通过相关结果的最大位置估计相邻脉冲对应的回波包络的位置变化，得到向量p0。
51.s104、对向量p0进行解缠绕处理，得到解缠绕的目标位置p3，根据解缠绕的目标位置，得到参考距离变化和平滑的目标位置变化，将平滑的目标位置变化进行差分处理，得到目标径向速度的估计。
52.具体而言，本实施例中，上述过程具体包括：
53.s1041、对向量p0进行差分处理，得到向量p1；
54.s1042、计算向量p1的最大值a；
55.s1043、获取向量p1中绝对值大于预设门限的元素的位置p2；其中，预设门限t0＝0.75a；
56.s1044、将向量p0中位于p2+1位置的值减去预设最小跳变波门rq，得到解缠绕的目标位置p3；
57.具体为，遍历p2中的元素值，对每一个p2(n)(其中，n表示p2中元素的序号)，如果向量p1的第p2(n)个元素值为负，将向量p0中所有序号位于p2(n)之后的元素值都减去雷达参数中预设的最小跳变波门rq，如果向量p1的第p2(n)个元素值为正，将向量p0中所有序号位于p2(n)之后的元素值都加上雷达参数中预设的最小跳变波门rq。
58.s1045、对目标位置p3以预设最小跳变波门rq进行量化，得到参考距离变化
59.s1046、将目标位置p3进行5阶多项式拟合，得到平滑的目标位置变化r
t0
；
60.s1047、将平滑的目标位置变化r
t0
进行差分处理，得到目标径向速度的估计
61.需要说明的是，现有技术中，大多数地基雷达成像处理都是通过非全相参方式实现，成像所需要的信噪比高，难以实现低信噪比条件下的目标精细化成像。本实施例中，通过分析雷达成像机理与雷达硬件设备，进一步深入认识影响雷达相参性的因素以及对雷达成像性能的影响，充分利用了雷达最小跳变波门固定的先验信息，通过包络对齐反演波门和参考距离的精确变化，进而精确恢复回波数据的相参性。
62.本实施例中，利用先验雷达最小跳变波门固定不变的先验信息，对包络位置变化进行跳变补偿。
63.s105、根据目标径向速度的估计，构建高速补偿函数。
64.具体而言，本实施例中，根据目标径向速度的估计构建高速补偿函数hv，其表达式为：
[0065][0066][0067][0068]
其中，exp(
·
)为指数函数，j为虚数单位，π为圆周率，c为光速，fc为载频参数，为距离快时间，i＝-nr/2,-nr/2+1,
…
nr/2，i为距离单元的下标(以中间位置为基准)，fs为距离采样率，nr为距离向的采样点。
[0069]
s106、将高速补偿函数与去斜雷达回波数据进行相乘，得到第一补偿数据。
[0070]
具体而言，本实施例中，考虑高速运动目标的产生的脉内多普勒调制问题，通过推导去斜回波精确的表达式，通过构造高速补偿函数补偿目标高速运动的产生的脉内多普勒调制，将高速补偿函数与去斜雷达回波数据进行相乘，来补偿高速运动引起的脉内多普勒调制的影响。
[0071]
s107、将第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行剩余视频项补偿，得到剩余视频项补偿后的数据。
[0072]
具体而言，本实施例中，上述过程具体包括：
[0073]
s1071、将第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，将第一补偿数据变换到频
域，得到第一处理数据；
[0074]
s1072、构建剩余视频项补偿函数h
rvp
，其表达式为：
[0075][0076]
其中，fr为距离频率，fr＝i
·fs
/nr,i＝-nr/2,-nr/2+1,
…
nr/2，γ为发射信号的调频率；
[0077]
s1073、使用剩余视频项补偿函数h
rvp
，使用散射点脉压峰值处的相位对rvp(剩余视频相位)相位进行近似，对第一处理数据进行补偿，得到剩余视频项补偿后的数据。
[0078]
s108、将剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，根据参考距离变化、平滑的目标位置变化和目标径向速度的估计，构建跳变补偿函数，并将跳变补偿函数与剩余视频项补偿后的数据相乘，进行跳变补偿，得到波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据。
[0079]
具体而言，本实施例中，上述过程包括：
[0080]
s1081、将剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，得到第二处理数据；
[0081]
s1082、根据平滑的目标位置变化r
t0
和目标径向速度的估计构建跳变补偿函数h
com1
，其表达式为：
[0082][0083]
其中，v为高速运动目标的速度，为速度相关因子；
[0084]
s1083、使用跳变补偿函数h
com1
对第二处理数据进行补偿，得到波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据。
[0085]
需要说明的是，跳变补偿函数是对包络跳变补偿和相位跳变补偿。
[0086]
s109、对波门跳变节点补偿后的数据进行两维快速傅里叶变换，得到目标多普勒谱，将目标多普勒谱两端的噪声区丢弃，在进行方位向逆快速傅里叶变换，得到多普勒滤波处理后的数据。
[0087]
s110、将多普勒滤波处理后的数据进行统一补偿，再进行距离向和方位向傅里叶变换，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像。
[0088]
具体而言，本实施例中，上述过程包括：
[0089]
s1101、使用相位梯度自聚焦方法在多普勒滤波处理后的数据中提取方位误差相位
[0090]
s1102、使用方位误差相位反演目标距离变化r
t1
，其表达式为：
[0091]
[0092]
其中，λ为雷达发射的电磁波的波长；
[0093]
s1103、根据目标距离变化r
t1
，构建统一补偿函数h
com2
，其表达式为：
[0094][0095]
s1104、使用统一补偿函数对多普勒滤波处理后的数据进行补偿，得到第三处理数据；
[0096]
s1105、将第三处理数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行keystone变换徙动校正处理，得到第四处理数据；
[0097]
s1106、将第四处理数据进行方位向傅里叶变换处理，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像。
[0098]
综上所述，本发明提供的一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，基于雷达原理，推导精确的高速运动目标的雷达去斜回波数据表达式，利用包络对齐估计回波脉压包络的为位置；基于最小波门跳变距离不变的先验信息，对估计的包络位置进行跳变补偿处理；对包络进行拟合估计目标相对雷达的距离和速度变化；构造去斜回波的高速补偿函数，补偿脉内多普勒调制；构造剩余视频项补偿函数，补偿距离空变的相位误差；根据拟合得到的距离和速度构造包络相位统一补偿函数，补偿跳变包络和目标运动的影响；进行方位多普勒滤波提升回波信号信噪比；相位梯度自聚焦提取回波的误差相位，构造包络相位统一补偿函数对回波进行运动精补偿；方位向进行快速傅里叶变换(fft)；得到目标的距离-多普勒isar成像结果。
[0099]
在本发明的一种可选地实施例中，通过仿真实验对本发明提出的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法的有效性进行验证。
[0100]
一、仿真内容
[0101]
设定仿真实验的参数，请参见表1所示，表1为仿真雷达参数，请参见表2所示，表2为目标参数。
[0102]
表1仿真雷达参数
[0103]
中心频率带宽脉宽脉冲重复频率采样率脉冲数9.5ghz1.3ghz200us150hz120mhz1024
[0104]
表2目标参数
[0105]
初始径向速度径向加速度初始距离1000m/s500m/s2500km
[0106]
请参见图2所示，图2是本发明实施例提供的仿真实验的目标散射点相对位置的一种示意图，其中，目标长40m，宽10m，图2中包括3个标记点，分别为标记点1、标记点2和标记点3。
[0107]
仿真实验中，分别使用本发明提供的方法和真实参数对仿真数据进行处理，请参见图3所示，图3是本发明实施例提供的目标距离变化曲线的一种示意图，图3中实线是以第一个脉冲目标位置为参考点的目标位置变化曲线，虚线是本发明提供的方法估计的目标位置变化曲线，实线和虚线几乎重合，说明本发明提供的方法能够有效的估计目标位置变化曲线；请参见图4所示，图4是本发明实施例提供的目标速度变化曲线的一种示意图，图4中
实线是目标相对雷达的速度变化曲线，虚线是本发明提供的方法估计的目标径向速度变化曲线，实线和虚线几乎重合，说明本发明提供的方法能够有效的估计目标径向速度变化曲线；请参见图5所示，图5是本发明实施例提供的目标去斜回波距离脉压结果的一种示意图，图5是0db信噪比下雷达去斜回波数据的距离脉压结果；请参见图6所示，图6是本发明实施例提供的本发明提供的方法与常规方法处理的最后一个脉冲的距离包络切片的一种示意图，常规方法没有考虑脉内多普勒调制，脉压结果出现严重的距离散焦，无法从中清晰区分散射点，而本发明提供的方法考虑了脉内多普勒的调制，利用估计得到的速度构造高速补偿函数进行补偿，脉压结果中出现8个清晰的峰值，代表目标的8个散射点，脉压结果具有较小主瓣和较低旁瓣；参见图7所示，图7是本发明实施例提供的使用本发明方法对去斜回波进行平动补偿之后的脉压包络的一种示意图，脉压包络整体已经被补偿成水平的直线，表明本发明提供的方法具有较高的精度；参见图8(a)～8(b)所示，图8(a)是本发明实施例提供的理想情况isar成像结果的一种示意图，图8(b)是本发明实施例提供的方法isar成像结果的一种示意图，可以发现成像结果中所有散射点都聚焦良好，主瓣和旁瓣分离度较高，且旁瓣呈现标准的十字形状。
[0108]
为了进一步对结果进行说明对图2中的3个标记点进行放大分析，绘制其二维等高线图以及距离和方位向的脉冲响应函数(impulse response function,irf)，图9(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点1的等高线图的一种示意图，图9(b)是本发明实施例提供的方法标记点1的等高线图的一种示意图，图9(c)是本发明实施例提供的标记点1的距离向切片的一种示意图，图9(d)是本发明实施例提供的标记点1的方位向切片的一种示意图，图10(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点2的等高线图的一种示意图，图10(b)是本发明实施例提供的方法标记点2的等高线图的一种示意图，图10(c)是本发明实施例提供的标记点2的距离向切片的一种示意图，图10(d)是本发明实施例提供的标记点2的方位向切片的一种示意图，图11(a)是本发明实施例提供的理想情况下标记点3的等高线图的一种示意图，图11(b)是本发明实施例提供的方法标记点3的等高线图的一种示意图，图11(c)是本发明实施例提供的标记点3的距离向切片的一种示意图，图11(d)是本发明实施例提供的标记点3的方位向切片的一种示意图，通过仿真实验验证了本发明的正确性，有效性和可靠性。
[0109]
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0110]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征或者特点包含于本
发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0111]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，包括：获取去斜雷达回波数据；对所述去斜雷达回波数据进行距离向快速傅里叶变换，得到回波包络；将相邻脉冲对应的回波包络进行相关处理，获取相关结果，通过所述相关结果的最大位置估计相邻脉冲对应的回波包络的位置变化，得到向量p0；对所述向量p0进行解缠绕处理，得到解缠绕的目标位置p3，根据所述解缠绕的目标位置，得到参考距离变化和平滑的目标位置变化，将所述平滑的目标位置变化进行差分处理，得到目标径向速度的估计；根据所述目标径向速度的估计，构建高速补偿函数；将所述高速补偿函数与所述去斜雷达回波数据进行相乘，得到第一补偿数据；将所述第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行剩余视频项补偿，得到剩余视频项补偿后的数据；将所述剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，根据所述参考距离变化、所述平滑的目标位置变化和所述目标径向速度的估计，构建跳变补偿函数，并将所述跳变补偿函数与所述剩余视频项补偿后的数据相乘，进行跳变补偿，得到波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据；对所述波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据进行两维快速傅里叶变换，得到目标多普勒谱，将所述目标多普勒谱两端的噪声区丢弃，在进行方位向逆快速傅里叶变换，得到多普勒滤波处理后的数据；将所述多普勒滤波处理后的数据进行统一补偿，再进行距离向和方位向傅里叶变换，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像。2.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，所述获取去斜雷达回波数据，包括：获取回波信号；将所述回波信号与预设的去斜参考信号共轭相乘，得到去斜回波数据。3.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，对所述向量p0进行解缠绕处理，得到解缠绕的目标位置p3，根据所述解缠绕的目标位置，得到参考距离变化和平滑的目标位置变化，将所述平滑的目标位置变化进行差分处理，得到目标径向速度的估计，包括：对所述向量p0进行差分处理，得到向量p1；计算所述向量p1的最大值a；获取所述向量p1中绝对值大于预设门限的元素的位置p2；其中，所述预设门限t0＝0.75a；将所述向量p0中位于p2+1位置的值减去预设最小跳变波门rq，得到解缠绕的目标位置p3；对所述目标位置p3以预设最小跳变波门rq进行量化，得到参考距离变化将所述目标位置p3进行5阶多项式拟合，得到平滑的目标位置变化r
t0
；将所述平滑的目标位置变化r
t0
进行差分处理，得到目标径向速度的估计
4.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，所述高速补偿函数h
v
的表达式为：的表达式为：的表达式为：其中，exp(
·
)为指数函数，j为虚数单位，π为圆周率，c为光速，f
c
为载频参数，为距离快时间，i＝-nr/2,-nr/2+1,
…
nr/2，i为距离单元的下标，f
s
为距离采样率，nr为距离向的采样点。5.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，所述将所述第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行剩余视频项补偿，得到剩余视频项补偿后的数据，包括：将所述第一补偿数据进行距离向傅里叶变换处理，得到第一处理数据；构建剩余视频项补偿函数h
rvp
，其表达式为：其中，f
r
为距离频率，f
r
＝i
·
f
s
/nr,i＝-nr/2,-nr/2+1,
…
nr/2，γ为发射信号的调频率；使用所述剩余视频项补偿函数h
rvp
，对所述第一处理数据进行补偿，得到所述剩余视频项补偿后的数据。6.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，将所述剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，根据所述参考距离变化、所述平滑的目标位置变化和所述目标径向速度的估计，构建跳变补偿函数，并将所述跳变补偿函数与所述剩余视频项补偿后的数据相乘，进行跳变补偿，得到波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据，包括：将所述剩余视频项补偿后的数据进行距离向逆傅里叶变换处理，得到第二处理数据；根据所述平滑的目标位置变化r
t0
和所述目标径向速度的估计构建跳变补偿函数h
com1
，其表达式为：
其中，v为高速运动目标的速度，为速度相关因子；使用所述跳变补偿函数h
com1
对所述第二处理数据进行补偿，得到所述波门跳变节点补偿和平动粗补偿后的数据。7.根据权利要求1所述的基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，其特征在于，所述将所述多普勒滤波处理后的数据进行统一补偿，再进行距离向和方位向傅里叶变换，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像，包括；使用相位梯度自聚焦方法在所述多普勒滤波处理后的数据中提取方位误差相位使用所述方位误差相位反演目标距离变化r
t1
，其表达式为：其中，λ为雷达发射的电磁波的波长；根据所述目标距离变化r
t1
，构建统一补偿函数h
com2
，其表达式为：使用所述统一补偿函数对所述多普勒滤波处理后的数据进行补偿，得到第三处理数据；将所述第三处理数据进行距离向傅里叶变换处理，再进行keystone变换徙动校正处理，得到第四处理数据；将所述第四处理数据进行方位向傅里叶变换处理，得到目标聚焦的逆合成孔径雷达图像。

技术总结
本发明公开了一种基于雷达波门跳变先验的去斜回波相参性恢复方法，包括：获取去斜雷达回波数据；对去斜雷达回波数据进行处理，得到回波包络，通过相关处理的结果的最大位置估计相邻脉冲对应的回波包络的位置变化，得到向量P0，再进行跳变补偿，得到平滑的目标位置变化，将其进行差分处理，得到目标径向速度的估计，并构建高速补偿函数；将高速补偿函数与去斜雷达回波数据进行相乘，得到第一补偿数据；将第一补偿数据进行剩余视频项补偿，再进行跳变补偿，得到波门跳变节点补偿后的数据，再进行两维快速傅里叶变换，得到目标多普勒谱，将其进行统一补偿，再进行距离向和方位向傅里叶变换，得到雷达图像。本发明能够提升最终ISAR聚焦质量。聚焦质量。聚焦质量。


技术研发人员：符吉祥 贺新异 陈成增 邢孟道
受保护的技术使用者：平湖空间感知实验室科技有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/9