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1、碩士學(xué)位論文海雜波多徑條件下的認(rèn)知ISAR艦船成像算法的研究RESEARCHONCOGNITIVEISARALGORITHMOFSHIPIMAGINGWITHMULTIPATHANDSEACLUTTERINTERFERENCE吳俊逸哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TN959.72學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：621.396.969密級(jí)：公開工程碩士學(xué)位論文海雜波多徑條件下的認(rèn)知ISAR艦船成像算法的研究碩士研究生：吳俊逸導(dǎo)師：宿富林教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：電子與通信工程所在單位：電子與信息工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工
2、業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TN957.5U.D.C:621.396.969DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCOGNITIVEISARALGORITHMOFSHIPIMAGINGWITHMULTIPATHANDSEACLUTTERINTERFERENCECandidate：WuJunyiSupervisor：Prof.SuFulinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringElectronicandCommunicationSpecia
3、lity：EngineeringSchoolofElectronicsandAffiliation：InformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要認(rèn)知雷達(dá)作為一種新體制雷達(dá)，目前許許多多方面的研究展開在認(rèn)知雷達(dá)的跟蹤任務(wù)方面，其利用環(huán)境反饋的信息，改變發(fā)射機(jī)波形，使得跟蹤性能得到提升。而本文將研究認(rèn)知雷達(dá)在ISAR的艦船成像的問題，研究的對像面臨兩個(gè)主要的作用環(huán)境：一，海雜波環(huán)境
4、；二，多徑環(huán)境；認(rèn)知雷達(dá)ISAR成像算法主要在上述兩個(gè)環(huán)境下展開，利用接收機(jī)的結(jié)合環(huán)境信息的處理，使上述兩個(gè)因素對ISAR艦船成像的影響得到降低。另外針對艦船運(yùn)動(dòng)的多自由度性以及運(yùn)動(dòng)的非線性，通過發(fā)射機(jī)波形的靈活變化，使接收機(jī)更好獲取艦船姿態(tài)信息，以獲得更好的非散焦ISAR艦船像。本文內(nèi)容具體安排如下：首先，作為基礎(chǔ)研究，介紹基本的ISAR成像原理，成像平面，轉(zhuǎn)臺(tái)成像模型等。同時(shí)，研究在海浪起伏的環(huán)境下，艦船的6自由度運(yùn)動(dòng)，以及其中對成像貢獻(xiàn)的3個(gè)自由度，俯仰，偏航，側(cè)翻。利用散射點(diǎn)模型對上述的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行三維建模以及轉(zhuǎn)動(dòng)模型成像。使用簡諧擺動(dòng)模型對艦船的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行
5、建模描述。得到了ISAR像的俯視圖，以及側(cè)視圖，和混合成像，得出最佳的成像時(shí)間節(jié)點(diǎn)為其運(yùn)動(dòng)的過零點(diǎn)附近的結(jié)論。同時(shí)對擺動(dòng)周期之中的另外的時(shí)間節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行對比成像，驗(yàn)證上述結(jié)論。其次，研究艦船目標(biāo)在海浪環(huán)境背景下的雜波對成像造成的影響，同時(shí)還研究了認(rèn)知雷達(dá)利用海雜波的建模參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的接收機(jī)CFAR檢測處理，反映了認(rèn)知雷達(dá)ISAR成像在接收機(jī)端對環(huán)境的適應(yīng)性。使用具有空時(shí)相關(guān)性的二維k分布海雜波模型對海雜波進(jìn)行建模及其仿真（SIRP算法）。通過時(shí)域CFAR檢測算法對艦船的ISAR像進(jìn)行檢測，得到雜波干擾比較小的ISAR像。同時(shí)，研究了海洋多徑環(huán)境存在的條件下，認(rèn)知I
6、SAR成像的處理，抑制的方法，使用了粒子群算法構(gòu)造反退化模型對回波數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)。最后，研究了認(rèn)知ISAR成像雷達(dá)的核心部分：動(dòng)態(tài)波形選擇器，研究了基于KF算法的動(dòng)態(tài)波形選擇器，將噪聲測量矩陣引入算法當(dāng)中，以最小均方誤差準(zhǔn)則進(jìn)行對波形的選擇，降低跟蹤誤差，提高跟蹤精度。動(dòng)態(tài)波形選擇器可以將認(rèn)知雷達(dá)廣泛研究的跟蹤問題應(yīng)用到跟蹤艦船姿態(tài)上，通過獲取艦船轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，對線性的回波數(shù)據(jù)段進(jìn)行錄取處理。關(guān)鍵詞：逆合成孔徑雷達(dá)；認(rèn)知雷達(dá)；海雜波；艦船成像I哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractAsanewtypeofradar,cognitiveradariscurren
7、tlybeingusedinmanyaspectsofcognitiveradartrackingtasks.Itusesinformationfromenvironmentalfeedbacktochangetransmitterwaveformstoimprovetrackingperformance.ThisarticlewillstudytheissueofcognitiveradarinISARimagingofshipsanddesigntwomajorenvironments:a.seaclutterenvironment;2.multipathen
8、viron
