强背景杂波下的地面运动目标干涉式三维成像

逆合成孔径雷达(ISAR)是一种利用目标相对雷达平台的运动产生图像的技术，它可以实现目标的高分辨率二维成像。但是，传统的ISAR成像只能提供目标在距离维和多普勒维的二维信息，这并不足以全面反映目标的真实三维空间尺寸。为了实现目标的三维成像，需要对目标进行全方位的观察，并获取目标在空间各个方向上的散射特性。 干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)成像方法结合了ISAR成像技术与干涉式测角原理，通过多天线干涉方法，可以对运动目标进行三维成像。这种方法不仅能够获得目标表面的二维图像，还能够通过对获得的角运动参数进行补偿，准确地对回波信号进行校正，进而完成对应干涉天线上的复图像对准。这意味着可以从原始数据中校准出目标各个方位散射点的位置，进而重构出目标的三维图像。 在强背景杂波条件下，地面运动目标的成像尤为复杂。地杂波的干扰可能会严重影响图像的质量。因此，在进行干涉式三维成像之前，必须先进行杂波抑制处理。该文提出了基于线性调频(LFM)信号的拉伸处理方法来进行杂波剔除，此方法简单且易于工程实现。该方法可以在三维成像前，对回波信号进行处理，有效地剔除地面固定背景的强杂波干扰。这一点对于在复杂环境下提高目标检测的准确性具有重要的意义。 在实际应用中，InSAR技术主要用于固定地面的测绘，通过获得地面上两点间相位差来计算两点的高程差，生成地表的三维高程图。如果将InSAR的干涉图方法引入到ISAR中，就可以尝试对地面运动目标进行三维成像。这一技术的关键在于能否在目标成像之前，有效地区分并剔除地面固定背景杂波，这也是本文研究的核心内容之一。 由于雷达波的传播会受到天气、大气等环境因素的影响，因此在实际应用中，还需要考虑这些因素对雷达成像的影响。另外，雷达系统的设计和工作频率的选择也会对成像质量产生显著影响，合理选择系统参数对于保证成像性能至关重要。 此外，多天线干涉系统的接收信号必须保持相干性，这是实现干涉测量的基础。该文提到的对消处理信号之间的相干性和多天线系统中各接收信号的相干性必须得到保证，这对于实现准确的干涉式三维成像同样至关重要。 干涉式雷达三维成像技术是一种强大的目标检测手段，尤其在强背景杂波环境下，能够为地面运动目标提供准确的三维信息。通过将ISAR成像与干涉式测角原理相结合，可以实现对运动目标全方位的观察和精确成像，这有助于提高目标识别和检测的准确性。未来，随着相关技术的不断完善和工程实现的日益简化，干涉式雷达三维成像技术有望在各种应用中得到广泛运用。