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逆合成孔径雷达三维成像方法综述
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作者 黎吉顺 张雅声 +2 位作者 尹灿斌 徐灿 罗迪 《现代雷达》 北大核心 2025年第8期10-26,共17页
逆合成孔径雷达(ISAR)作为一种主动微波成像技术,具备全天时、全天候对非合作目标进行高分辨率成像的能力,在民用和军事领域均具有广泛应用。相较于传统的二维成像,ISAR三维成像可以有效克服高度向信息缺失、几何形变等难题,有利于目标... 逆合成孔径雷达(ISAR)作为一种主动微波成像技术,具备全天时、全天候对非合作目标进行高分辨率成像的能力,在民用和军事领域均具有广泛应用。相较于传统的二维成像,ISAR三维成像可以有效克服高度向信息缺失、几何形变等难题,有利于目标的探测与识别。因此,ISAR三维成像技术在目标识别、太空资产维护等领域发挥重要作用,并逐渐成为ISAR成像领域的研究热点。文中系统地梳理了不同体制ISAR三维成像方法的基本原理、优势与局限性。首先,介绍了不同体制三维成像方法的原理;然后,在此基础上,对各类ISAR三维成像方法的研究现状进行了归纳总结,并分析了各类方法的特点和存在的问题;最后,结合当前研究现状和技术发展趋势,从成像算法、成像后处理与数据融合等方面对ISAR三维成像发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 三维成像 成像投影 干涉雷达成像 阵列雷达成像
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双基地逆合成孔径雷达(ISAR)电磁仿真研究
2
作者 周亦步 李世勇 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期346-349,共4页
由于双基地逆合成孔径雷达(ISAR)在复杂电磁环境中的独特优势,日益成为现代雷达研究的热点之一。目前双基地ISAR研究中常使用理想散射点模型进行仿真与算法验证。使用理想散射点模型就意味着目标的每一个散射点都具有空间全向性,不存在... 由于双基地逆合成孔径雷达(ISAR)在复杂电磁环境中的独特优势,日益成为现代雷达研究的热点之一。目前双基地ISAR研究中常使用理想散射点模型进行仿真与算法验证。使用理想散射点模型就意味着目标的每一个散射点都具有空间全向性,不存在遮挡,并且散射幅度相近,这与实际情况不符,因此需要研究目标实际的电磁散射情况。本文利用基于大面元物理光学法的电磁仿真软件FEKO和导弹模型,通过仿真结果比较了不同双基地夹角下的目标ISAR图像,并研究了双基地夹角随时间变化对ISAR图像的影响。 展开更多
关键词 双基地雷达 合成孔径雷达 电磁仿真 时变双基地夹角
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一种基于非凸正则化模型的逆合成孔径雷达成像算法研究
3
作者 赵亚楠 叶方捷 +2 位作者 王超 杨丰源 朱峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期875-881,共7页
逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimiza... 逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimization(MM)迭代算法框架并采用支撑集收缩策略提出了一种新的雷达成像算法——迭代支撑集收缩算法。迭代支撑集收缩算法是一个简单高效的算法,数值实验表明迭代支撑集收缩算法在逆合成孔径雷达成像中表现优异。 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 非凸正则化 MM算法 支撑集收缩
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基于调频连续波的双基逆合成孔径雷达研究 被引量:4
4
作者 朱小鹏 张群 +1 位作者 罗迎 李宏伟 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期771-776,共6页
在双基地雷达模型的基础上,研究了应用调频连续波(FMCW)雷达进行双基逆合成孔径雷达(ISAR)成像的具体问题。首先对双基体制下FMCW雷达的回波信号进行详细分析,从回波信号相位中提取出采用FMCW信号所特有的距离快时间和方位慢时间耦合项... 在双基地雷达模型的基础上,研究了应用调频连续波(FMCW)雷达进行双基逆合成孔径雷达(ISAR)成像的具体问题。首先对双基体制下FMCW雷达的回波信号进行详细分析,从回波信号相位中提取出采用FMCW信号所特有的距离快时间和方位慢时间耦合项,分析该耦合项在距离多普勒域的形式及其对目标一维距离像的影响,并采用相应的补偿算法进行补偿。仿真结果表明:所述补偿算法能有效改善采用FMCW信号导致的散焦现象,获得聚焦良好的目标成像图。 展开更多
关键词 调频连续波(FMCW) 合成孔径雷达(isar) 解线频调(De—chirp) 一维 距离像
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逆合成孔径雷达的距离─瞬时多普勒成像方法 被引量:28
5
作者 保铮 王根原 罗琳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期79-83,共5页
传统的ISAR距离-多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型,当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统的方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。本文提出了距离-瞬时多普勒成像的概念和方法,可对一般机动飞行目... 传统的ISAR距离-多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型,当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统的方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。本文提出了距离-瞬时多普勒成像的概念和方法,可对一般机动飞行目标成像。实测数据结果表明了本文方法的可行。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 机动目标 isar 雷达系统
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微小卫星雷达隐身性能的在轨逆合成孔径雷达成像分析 被引量:2
6
作者 刘斌 张翔 廖文和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期816-821,共6页
成像雷达是空间目标监视系统中的重要组成部分。为深入评估某微小卫星的隐身性能,对卫星的逆合成孔径雷达(ISAR)成像效果进行预测,从雷达成像角度评估卫星的隐身效果。首先简述用于空间目标成像的ISAR成像的基本原理。然后构造卫星的散... 成像雷达是空间目标监视系统中的重要组成部分。为深入评估某微小卫星的隐身性能,对卫星的逆合成孔径雷达(ISAR)成像效果进行预测,从雷达成像角度评估卫星的隐身效果。首先简述用于空间目标成像的ISAR成像的基本原理。然后构造卫星的散射点模型,散射系数采用微波暗室的实际测量值。依据仿真雷达系统参数和卫星实际在轨运行参数,计算卫星ISAR成像所需成像时间。对卫星3种飞行姿态,即卫星顶部指向地球表面的隐身姿态、卫星顶部与飞行方向一致和卫星底部指向地球表面两种非隐身姿态,以及不同信噪比情况,进行IS-AR仿真,详细分析每种情况下的运动补偿效果和最终ISAR成像效果,说明了卫星隐身设计的有效性。 展开更多
关键词 微小卫星 雷达隐身 合成孔径雷达(isar) 成像
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逆合成孔径雷达运动补偿中包络对齐的新方法 被引量:51
7
作者 王根原 保铮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期5-8,共4页
对于逆合成孔径雷达(ISAR)成像,运动补偿是其关键,而包络对齐则是运动补偿的基础,现在广泛采用的方法是包络相关法,由于目标上散射点的闪烁等原因,相关法对齐时常会有较大的误差。本文分析了该方法存在的问题,提出了改进措施,同时还提... 对于逆合成孔径雷达(ISAR)成像,运动补偿是其关键,而包络对齐则是运动补偿的基础,现在广泛采用的方法是包络相关法,由于目标上散射点的闪烁等原因,相关法对齐时常会有较大的误差。本文分析了该方法存在的问题,提出了改进措施,同时还提出了用最小熵进行包络对齐的新方法,使对齐质量明显提高,大量实测数据验证了新方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动补偿 成像 isar雷达
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逆合成孔径雷达三维成像综述 被引量:3
8
作者 周鹏 郑佳辉 +3 位作者 张振华 王影 张晰 张杰 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期739-756,779,共19页
逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)可以对飞机、舰船与空间目标等进行成像,在军事和民事应用中具有重要的意义.ISAR三维成像可以克服传统二维成像中的几何失真、方位向定标难与图像投影平面未知等问题,有利于对目... 逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)可以对飞机、舰船与空间目标等进行成像,在军事和民事应用中具有重要的意义.ISAR三维成像可以克服传统二维成像中的几何失真、方位向定标难与图像投影平面未知等问题,有利于对目标进行分类和识别,是ISAR技术的重要发展趋势之一.本文主要对单天线ISAR、干涉ISAR(interferometric ISAR,InISAR)、阵列ISAR等不同体制的三维成像进行介绍.在此基础上,对各种体制的研究现状进行了总结,并对未来的发展方向进行了分析. 展开更多
关键词 合成孔径雷达(isar) 三维成像 单天线雷达 干涉雷达 阵列雷达
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基于时频的逆合成孔径雷达的距离—瞬时多普勒成像方法 被引量:6
9
作者 黄小红 姜卫东 +1 位作者 邱兆坤 陈曾平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期34-36,共3页
为了对机动目标进行ISAR成像,以在时间和频域同时具有高分辨率的时频变化替代傅氏变换作谱分析,得到机动目标距离—瞬时多普勒像。实测数据处理结果表明,与直接用距离—多普勒(R D)算法相比,该方法得到的图像质量有明显提高。
关键词 距离-瞬时多普勒成像 合成孔径雷达 机动目标 时频分析 FOURIER变换 isar成像
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基于离散匹配傅里叶变换的高速运动目标逆合成孔径雷达距离像补偿 被引量:5
10
作者 刘爱芳 朱晓华 +1 位作者 陆锦辉 刘中 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期782-785,共4页
本文分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达 (ISAR)回波信号模型 ,讨论了目标高速运动特征对ISAR信号处理的影响。结果表明 ,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊。因此 ,必须对高速运动目标的距离像进行有效的补偿以... 本文分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达 (ISAR)回波信号模型 ,讨论了目标高速运动特征对ISAR信号处理的影响。结果表明 ,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊。因此 ,必须对高速运动目标的距离像进行有效的补偿以消除距离像的畸变。针对高速运动目标的ISAR回波信号模型 ,本文提出了一种基于离散匹配傅里叶变换 (DMFT)的高速运动目标距离像补偿算法。该算法采用DMFT谱包络最小Shannon熵准则进行参数估计 ,可解决幅度最大准则下参数估计性能恶化的问题。 展开更多
关键词 距离像 运动目标 isar 匹配傅里叶变换 合成孔径雷达 高速 回波信号 补偿算法 仿真结果 离散
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具有三维转动目标的逆合成孔径雷达成像算法 被引量:8
11
作者 保铮 王根原 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第A00期1-9,共9页
传统的 ISAR 距离一多普勒法成像基于匀速运动的目标模型。当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。文中提出了距离一瞬时多普勒成像的概念和方法,它可对一般机动飞行目标成像。... 传统的 ISAR 距离一多普勒法成像基于匀速运动的目标模型。当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。文中提出了距离一瞬时多普勒成像的概念和方法,它可对一般机动飞行目标成像。实测数据成像结果表明该文的方法是可行的。 展开更多
关键词 机动目标 成像 合成孔径雷达 isar
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机动目标的逆合成孔径雷达成像原理与算法 被引量:16
12
作者 保铮 孙长印 邢孟道 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期24-28,59,共6页
对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件... 对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件时 ,提出了实用算法 .实测数据的处理结果说明新算法是可行的 . 展开更多
关键词 合成孔径雷达 机动目标 成像原理 算法
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斜视干涉逆合成孔径雷达成像算法 被引量:11
13
作者 李丽亚 刘宏伟 +1 位作者 纠博 吴顺君 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1290-1294,共5页
针对雷达在斜视工作下的干涉相位模糊问题,提出了一种新的特显点干涉逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法.该算法利用特显点信噪比较高、干涉相位估计值较为准确的特性,根据特显点的多普勒频率和横距信息拟舍得到目标的多普勒频率与横距... 针对雷达在斜视工作下的干涉相位模糊问题,提出了一种新的特显点干涉逆合成孔径雷达(ISAR)成像算法.该算法利用特显点信噪比较高、干涉相位估计值较为准确的特性,根据特显点的多普勒频率和横距信息拟舍得到目标的多普勒频率与横距的关系,从而对整幅ISAR像进行横向定标,得到目标的干涉ISAR像.该算法能消除干涉相位缠绕,而且对噪声具有较强的鲁棒性,同经典的干涉ISAR成像算法相比,在正确成像时,该算法所需的信噪比可降低10-15dB. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 干涉 相位缠绕 特显点
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逆合成孔径雷达的干扰仿真 被引量:9
14
作者 李源 刘建新 蔡英武 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期9-12,共4页
从逆合成孔径雷达运动补偿的角度对ISAR成像的干扰机理进行了理论分析,并进行了基于ISAR回波真实数据的仿真实验。理论分析和仿真结果表明,只要施加的干扰信号使得运动补偿过程中相邻距离像复包络的相关函数最大值出现误判,就会有效地使... 从逆合成孔径雷达运动补偿的角度对ISAR成像的干扰机理进行了理论分析,并进行了基于ISAR回波真实数据的仿真实验。理论分析和仿真结果表明,只要施加的干扰信号使得运动补偿过程中相邻距离像复包络的相关函数最大值出现误判,就会有效地使ISAR成像失真。然后,将ISAR与普通脉压雷达、SAR的抗压制干扰能力进行了对比,结果表明由于ISAR成像必须经过运动补偿处理,其抗压制干扰能力相对较差。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 合成孔径雷达 运动补偿 压制干扰
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双基地逆合成孔径雷达成像分析 被引量:13
15
作者 高昭昭 梁毅 +1 位作者 邢孟道 张守宏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期1055-1059,共5页
在波数域对双基地逆合成孔径雷达(ISAR)模型进行分析。双基雷达ISAR的特殊性主要体现在双基地角和等效视线方位角这两个参数中。前者会影响径向波数的大小而后者会影响波数的方向。利用双基地角等值线将观测区域进行了分类。对各类区域... 在波数域对双基地逆合成孔径雷达(ISAR)模型进行分析。双基雷达ISAR的特殊性主要体现在双基地角和等效视线方位角这两个参数中。前者会影响径向波数的大小而后者会影响波数的方向。利用双基地角等值线将观测区域进行了分类。对各类区域内双基地角和等效视线方位角变化规律进行了讨论,从而可以确定各区域内的双基ISAR成像算法。仿真结果验证了分析的正确性。 展开更多
关键词 双基地雷达 合成孔径雷达 波数域 等双基地角线
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基于稀疏成份分析的逆合成孔径雷达成像技术 被引量:9
16
作者 杜小勇 胡卫东 郁文贤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期491-495,共5页
根据小角度条件下的逆合成孔径雷达观测模型,利用稀疏成份分析方法给出了基于FFT的二维联合超分辨算法和二维解耦超分辨成像算法.该算法能从补偿后的较低分辨率测量数据中获得更高分辨率的ISAR图像,提高图像的清晰度,凸现目标的特征结构... 根据小角度条件下的逆合成孔径雷达观测模型,利用稀疏成份分析方法给出了基于FFT的二维联合超分辨算法和二维解耦超分辨成像算法.该算法能从补偿后的较低分辨率测量数据中获得更高分辨率的ISAR图像,提高图像的清晰度,凸现目标的特征结构,有利于目标识别.同时,二维解耦算法能与运动补偿过程相结合,以提高补偿精度.针对典型空间目标的成像结果表明,基于FFT的二维联合算法获得的图像较为干净,目标背景对比度高;二维解耦算法运算速度更快.算法能满足实时或准实时成像的要求. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 稀疏成份分析 超分辨 FFT
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采用子孔径分割的逆合成孔径雷达成像包络对齐方法 被引量:8
17
作者 董祺 张磊 +1 位作者 徐刚 邢孟道 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期107-112,139,共7页
针对低信噪比情况下难以对逆合成孔径雷达(ISAR)目标回波进行精确包络对齐的问题,提出了一种采用子孔径分割的逆合成孔径雷达成像包络对齐方法。该方法首先将全孔径划分为若干个相同长度的子孔径,并将每个子孔径的包络误差建模为线性,... 针对低信噪比情况下难以对逆合成孔径雷达(ISAR)目标回波进行精确包络对齐的问题,提出了一种采用子孔径分割的逆合成孔径雷达成像包络对齐方法。该方法首先将全孔径划分为若干个相同长度的子孔径,并将每个子孔径的包络误差建模为线性,然后利用最小熵准则对子孔径包络误差进行估计,最后通过高阶多项式拟合实现对全孔径包络误差的精确估计。该方法具有更好的抗噪性和更高的估计精度,能对ISAR目标回波数据进行较为精确的包络误差补偿。仿真结果表明,在-5dB的低输入信噪比下,相对于传统方法,该方法成像结果的熵值降低了约0.6,说明取得了更好的包络对齐结果。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 低信噪比 包络对齐 孔径 高阶多项式
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基于压缩感知的干涉逆合成孔径雷达成像研究 被引量:5
18
作者 刘波 李道京 李烈辰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期19-25,共7页
为解决传统运动目标逆合成孔径雷达图像不能对目标定位的问题,提出了一种基于压缩感知技术的干涉逆合成孔径雷达运动目标成像方法.介绍了将压缩感知理论引入到运动目标逆合成孔径雷达成像模型中的方法,研究了压缩感知逆合成孔径雷达复... 为解决传统运动目标逆合成孔径雷达图像不能对目标定位的问题,提出了一种基于压缩感知技术的干涉逆合成孔径雷达运动目标成像方法.介绍了将压缩感知理论引入到运动目标逆合成孔径雷达成像模型中的方法,研究了压缩感知逆合成孔径雷达复图像的相位误差和信噪比的关系,在此基础上,给出了基于压缩感知的干涉逆合成孔径雷达运动目标干涉测角定位方法实施流程.通过计算机仿真和实际数据处理结果验证了所提方法对运动目标成像定位的有效性.本文的研究成果扩展了压缩感知理论在逆合成孔径雷达中的应用前景。 展开更多
关键词 压缩感知 合成孔径雷达 干涉合成孔径雷达 保相性
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联合运动补偿的逆合成孔径雷达成像方位定标方法 被引量:5
19
作者 盛佳恋 张磊 +2 位作者 邢孟道 徐刚 贺丽 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期859-865,共7页
在雷达识别系统中,确定目标的尺寸对于提高目标识别能力具有重要的意义。针对逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像的定标问题,考虑了等效转台和残余平动引入的相位误差,提出了一种ISAR目标有效转动速度估计的新... 在雷达识别系统中,确定目标的尺寸对于提高目标识别能力具有重要的意义。针对逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像的定标问题,考虑了等效转台和残余平动引入的相位误差,提出了一种ISAR目标有效转动速度估计的新方法。通过在距离多普勒图像中自适应提取若干目标特征点,对其建立时变自回归模型(time-varying autoregressive,TVAR)。利用多项式拟合极点的多普勒历程,解算有效转动速度与残余相位误差系数。该方法不仅能可靠实现方位定标,残余的相位误差补偿可进一步提高图像的聚焦性能。仿真和实测数据实验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动补偿 方位定标 自回归模型
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对逆合成孔径雷达的乘积调制干扰方法 被引量:7
20
作者 徐乐涛 冯德军 +1 位作者 刘庆富 王雪松 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2501-2508,共8页
基于乘积调制干扰理论,提出了一种新型逆合成孔径雷达欺骗干扰方法:对干扰模板图像作二维FFT(Fast Fourier Transform)变换从而离线快速生成干扰信号,再经过信号相乘调制到截获雷达信号上后转发,可在ISAR(Inverse Synthetic Aperture Ra... 基于乘积调制干扰理论,提出了一种新型逆合成孔径雷达欺骗干扰方法:对干扰模板图像作二维FFT(Fast Fourier Transform)变换从而离线快速生成干扰信号,再经过信号相乘调制到截获雷达信号上后转发,可在ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)上形成虚假目标且假目标尺度可灵活缩放.在介绍乘积调制干扰的基本原理后,从理论上分析了ISAR假目标生成方法.在此基础上,研究了关键干扰参数对干扰效果的影响,给出了影响尺度缩放功能的关键因素和对侦察的依赖程度,最后进行了仿真验证,结果证明了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 乘积调制干扰 线性调频信号 合成孔径雷达 尺度缩放
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