一种应用混沌振子的逆合成孔径雷达距离像增强方法   0    0

一种基于混沌振子的逆合成孔径雷达距离像增强方法，属于雷达信号处理领域。对于逆合成孔径雷达ISAR来说，在低信噪比情况下，其距离像可能会淹没在噪声中无法观察，也无法进行后续的目标运动参数估计和成像。本发明方法将叠加噪声的距离像信号经过处理后，输入耦合混沌振子系统中，达到抑制噪声、增强距离像信号的目的，具有推广应用的价值。

1.一种应用混沌振子的逆合成孔径雷达距离像增强方法，其特征是包括如下步骤：
1)当逆合成孔径雷达ISAR发射宽带线性调频LFM脉冲串信号时，将ISAR接收到的目标回波信号混频，去除载频；
2)对去除载频后的混频信号在快时间维进行傅里叶变换，得到基带频域信号，设成像积累时间内接收了M个回波信号，每个回波信号采样点数为N，则形成M*N维的基带频域信号矩阵；
3)根据目标的速度范围，选择基带频域信号矩阵的前L行，对该L行的数据进行keystone变换，则前L个回波包络走动被校正，对keystone变换后得到的L*N维数据矩阵，按行在快时间维逆傅里叶变换得到对齐的目标一维距离像；
4)将步骤3)得到的对齐的L*N维距离像数据矩阵排列为一维向量，具体的排列方法为：
将该矩阵的每一列取出，首尾相接，形成一个一维向量；
5)将步骤4)得到的一维向量求模后，输入耦合Duffing振子降噪，耦合Duffing振子表示为如下二阶常微分方程组：
式中，x1是第一振子的状态变量，x2是第二振子的状态变量，ξ是振子的阻尼系数，k、q分别为振子间的耦合系数，fcos(t)是周期驱动力，f是周期驱动力的幅度，s(t)是待去噪的输入信号，振子状态变量的初始值可以任取，所述常微分方程组可由定步长四阶龙格‑库塔法求解；
该耦合Duffing振子系统的降噪输出是振子状态变量的差值x1‑x2，所述降噪输出即为输入信号s(t)的去噪结果；
6)将步骤5)得到的降噪后的一维向量重新恢复为L*N维的矩阵，其恢复方法是步骤4)的反向过程；
7)将恢复后的L*N维矩阵的所有行相加，得到一个一维向量，并将该一维向量作为一个新的(M‑L+1)*N维观测图像的第一行；
8)将基带频域信号矩阵的第2至第L+1行取出，重复步骤3)～7)的操作，得到(M‑L+1)*N维观测图像的第二行，以此类推，得到整个(M‑L+1)*N维观测图像，该观测图像就是增强后的ISAR距离像。

2.根据权利要求1所述的一种应用混沌振子的逆合成孔径雷达距离像增强方法，其特征是步骤3)中，L的选取不小于30，同时为确保目标在L个回波时间内的运动速度近似为恒定，L的取值小于100。

3.根据权利要求1所述的一种应用混沌振子的逆合成孔径雷达距离像增强方法，其特征是步骤5)中，振子参数分别取：ξ＝0.7、k＝10、q＝10、f＝1.7。