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逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)是目前成像雷达中尤为重要的一种具有高分辨率的二维成像雷达,它的纵向分辨率是由雷达发射信号的带宽决定的,它的横向分辨率是由雷达成像目标相对雷达视线(Radar Line of Sight,RLOS)方向旋转的角度决定的。为了得到分辨率相对较高的目标ISAR像,一般而言,需要增加目标相对雷达视线方向的旋转角度。本课题主要针对目标旋转角度相对较大时ISAR的成像算法问题进行研究。分别讨论了基于框架理论的成像算法问题以及基于参数估计的横向定标问题。下面针对文章的主要内容概述如下:1.阐述了通过增加目标在雷达成像时间内的旋转角度来提高雷达的横向分辨率时所遇到的问题,并利用仿真实验对比分析当目标旋转角度不同时,运用距离-多普勒成像算法对该仿真目标进行成像时的成像效果,为下文的展开奠定基础。2.概述关于框架理论的相关知识,并将框架理论运用到ISAR成像中。基于框架理论的成像算法是将雷达回波信号表示成矢量空间中一组框架元素的线性组合的形式,通过将雷达回波信号投影到这组框架的对偶框架上来对目标进行成像。利用仿真实验和实测数据对比分析该算法和适合目标大转角成像的极坐标格式算法的性能,并利用ISAR图像质量评价指标进行定量评价。3.研究了两种横向定标方法,分别为:基于相位调频参数估计的横向定标方法和基于分数阶Fourier变换的横向定标方法。基于相位调频参数估计的横向定标方法利用构造的参考信号对雷达回波信号进行解调频处理,再对解调频后的信号进行快速傅立叶变换,并对其能量分布进行频谱峰值搜索,当幅值达到最大时,可得对应的调频率,从而可以通过计算获得目标旋转速度的估计值,进而完成横向定标。基于分数阶Fourier变换的横向定标方法利用分数阶Fourier变换对线性调频信号的检测能力,对雷达回波信号进行调频率估计,从而获得目标旋转速度,进而完成横向定标。利用仿真实验对上述两种算法进行仿真验证,并对比分析上述两种算法的抗噪性能;最后,利用经过运动补偿的实测数据来验证两种算法的性能并证明其有效性。