包络对齐改进算法

包络对齐改进算法
FFT距离多普勒成像法采用相邻相关法做包络对齐时，是把前一个距离像作为对准的基准，因此它的偏差会一直传播下去。设第i次估计的误差为irδ，则对第m个距离像的补偿误差为：

由式(7)可知，相邻相关法补偿误差的方差与已补偿的一维像个数成正比，这将会导致包络漂移的产生。
另外，由于某种原因，可能使某次的距离估计值产生较大误差，这个误差传播下去，将造成后续一维像均产生一个较大的距离向移动，从而导致包络跳变。回波相关性的降低，将使得包络漂移和包络跳变现象更加严重[4-6]。
新的包络对齐方法将针对以上不足进行改进：设定一个基准回波，后续各次回波与基准回波做相关运算估计时延补偿值，避免了误差积累的影响。在距离多普勒算法适用的转角范围内(一般为3°～5°)，目标一维像可以看作是不变的[7-8]，因此设定基准回波的方法是适用的。
新方法对各次回波的估计时延补偿值进行曲线拟合，根据拟合得到的解析关系构造各次回波新的时延补偿值，再通过一维像的时移进行包络对齐，从而避免了出现包络跳变的可能。
算法具体步骤如下：
(1) 以第一个回波一维像信号为基准，通过相关法计算得到第2～N次回波一维像与基准信号的时延差值，构成时延补偿函数R(n)，其中为成像时间内积累的回波数，n

(2) 如果成像时间内，目标运动距离较大，可能存在周期模糊现象。此时的时延补偿函数是一个非连续的周期跃变函数，无法进行曲线拟合，需要进行解周期模糊处理。
(3) 到时延补偿函数R(n)的非线性性，以及目标可能存在的加速度的影响，用二次函数来拟合函数，并通过此拟合解析关系得到新的时延补偿函数R′(n)。
(4) 次回波进行值为R′(n)的时延补偿，可以实现各次回波一维像的粗略对齐。

(5) 回波相关性使得构造R(n)时存在较大误差，使二次拟合得到的解析关系发生偏差，导致步骤(4)处理后，首尾一维像间仍然存在若干距离门差值，因此需要进行二次对齐。其具体方法为：对第一个回波的一维像信号进行恒虚警检测，得到信号起始位置对应的距离门序号，记做R0，同理检测得到最后一个回波信号起始位置对应距离门为R1。对第n次回波(1≤n≤N)，为成像的积累回波数)再进行的时延，则可进一步提高包络对齐精度。

ISAR运动参数估计和补偿改进方法