1、逆合成孔徑雷達(dá)（ISAR）能夠全天候、全方位的對(duì)目標(biāo)水域進(jìn)行探測(cè)搜索，獲得海面艦船目標(biāo)信息，同時(shí)可以對(duì)感興趣的目標(biāo)進(jìn)行成像以及特征提取和屬性區(qū)分，對(duì)我國(guó)管轄海域、海岸帶實(shí)施巡航監(jiān)視，提升國(guó)家海防能力具有重要意義。ISAR是新體制雷達(dá)下的新一代海防系統(tǒng)，其信號(hào)處理技術(shù)包括探測(cè)和成像兩部分，本文研究ISAR探測(cè)信號(hào)處理技術(shù)，提出了完整的信號(hào)處理工程實(shí)現(xiàn)方案，結(jié)合實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)硬件平臺(tái)進(jìn)行了工程軟件研制，并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)和外場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了其正確性。

2、
　　ISAR探測(cè)通道的主要任務(wù)是對(duì)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)估值。雷達(dá)系統(tǒng)首先對(duì)目標(biāo)回波進(jìn)行距離速度處理獲得距離速度二維功率譜，再利用恒虛警檢測(cè)理論進(jìn)行檢測(cè)。獲得目標(biāo)的位置信息后，采用線性插值的方法進(jìn)行目標(biāo)的距離、速度精確估值，并結(jié)合和差通道的距離速度二維復(fù)數(shù)譜進(jìn)行和差比幅單脈沖測(cè)角，估計(jì)出目標(biāo)的方位信息。為提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，均值類(lèi)恒虛警是工程中廣泛采用的檢測(cè)方法，其在均勻雜波環(huán)境下對(duì)單目標(biāo)檢測(cè)具有較優(yōu)秀的性能。
　　多目標(biāo)跟蹤處理是I

3、SAR另一個(gè)重要任務(wù)。跟蹤處理可以預(yù)測(cè)和平滑目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，形成穩(wěn)定的航跡，有利于進(jìn)行態(tài)勢(shì)判定和海面監(jiān)視，其主要涉及了航跡起始、點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)和航跡質(zhì)量管理等問(wèn)題。本文首先通過(guò)理論分析確立了相關(guān)的跟蹤濾波算法，考慮到天線轉(zhuǎn)速與相參積累時(shí)間之間的關(guān)系，研究了點(diǎn)跡凝聚理論及基于“質(zhì)心算法”的處理方法，并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了功能驗(yàn)證。最后研究了多目標(biāo)跟蹤理論的相關(guān)處理方法，并結(jié)合實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)的特性設(shè)計(jì)了完整的跟蹤流程，通過(guò)仿真驗(yàn)證了多目標(biāo)跟蹤處理的有效

4、性。
　　考慮到具體工程實(shí)踐，本文結(jié)合實(shí)際信號(hào)處理工作平臺(tái)，研制了完整的ISAR探測(cè)通道信號(hào)處理軟件，包括距離速度處理、目標(biāo)檢測(cè)估計(jì)和多目標(biāo)跟蹤。研制過(guò)程中主要考慮了方法的正確性、算法的實(shí)時(shí)性和程序的可讀性與可維護(hù)性。該軟件通過(guò)實(shí)際艦載和岸基ISAR外場(chǎng)海上試驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性與正確性。
　　實(shí)際ISAR采用和差比幅單脈沖進(jìn)行目標(biāo)方位角估計(jì)，其測(cè)角精度與目標(biāo)信噪比有關(guān)。為了提高目標(biāo)信噪比，通常需要對(duì)目標(biāo)回波進(jìn)行相參積累。由于到

5、天線波束在相參積累時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，此期間內(nèi)目標(biāo)相對(duì)于波束中心有一定的角度偏移，則使用相參積累后的目標(biāo)信息進(jìn)行單脈沖測(cè)角估計(jì)出的單脈沖比實(shí)際上是在相參積累時(shí)間內(nèi)各瞬時(shí)時(shí)刻單脈沖比的幅相加權(quán)?；诖吮疚奶岢鲆环N非相參積累單脈沖測(cè)角估值模型，在單個(gè)脈沖內(nèi)目標(biāo)信噪比足夠大的情況下，相比于相參積累后進(jìn)行角度估值的情況具有更高的測(cè)角精度。同時(shí)本文進(jìn)一步分析了目標(biāo)信噪比對(duì)角度估值的影響，在低信噪比情況下結(jié)合實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)特性提出一種限定角度輸出的方法，使得

6、角度估值誤差優(yōu)于理論測(cè)角精度。
　　最后，本文提出一種提出基于“質(zhì)心算法”的成像跟蹤方法，利用多個(gè)回波的信息進(jìn)行距離、方位跟蹤，并結(jié)合實(shí)際情況引入“遺忘因子”，對(duì)估值結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理，結(jié)果證明了在系統(tǒng)正常工作的情況下能對(duì)估值結(jié)果進(jìn)行平滑，使跟蹤性能更加穩(wěn)定，有利于提高ISAR成像質(zhì)量以及實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)成像；在脈沖丟失的情況下本文的方法能夠?qū)钦`差和距離差進(jìn)行精確而穩(wěn)定的估計(jì)，削弱錯(cuò)誤測(cè)量值對(duì)系統(tǒng)的影響。