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逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,简称ISAR)是一种能够对非合作目标进行高分辨率成像的雷达,无论在军用还是民用领域都有着广阔的前景。舰船是重要的军事目标,近年来随着我国海军装备发展需求的增加,迫切要求提升机载雷达具备对航空母舰等舰船的成像能力,因此机载ISAR对舰船成像技术值得深入探讨,需要在舰船成像应用背景下进一步深入研究现有ISAR技术。本文主要研究机载ISAR对舰船成像方法,且对大量机载ISAR舰船实测数据进行分析,为工程实际应用奠定基础。本文具体工作安排如下:首先回顾ISAR的发展背景及研究现状,简要阐述ISAR成像的基本原理以及ISAR运动补偿技术和成像算法,并概括本文的主要工作。其次研究基于最优时间选择的机载ISAR舰船成像技术,给出多普勒展宽和多普勒中心两种最优成像时刻选择法。通过机载ISAR舰船实测数据验证了两种方法的有效性,并进行性能对比分析。然后研究基于QFM信号多分量估计的机载ISAR舰船成像方法。该方法通过构建自相关函数共轭相乘的数学模型,以及较为简单的傅里叶变换运算来估计某个时刻信号相位分量的系数,从而计算出各个散射点的瞬时多普勒频率,可获得ISAR瞬时图像。该方法不同于现有的基于参数估计的瞬时成像方法,其较为合理地降低了运算量,并适度地提高了估计精度。首先通过仿真数据验证了成像方法的可行性,然后通过机载ISAR舰船实测数据的处理,验证了基于QFM信号多分量估计的机载ISAR成像方法,并完成性能分析。接着研究基于高阶匹配傅里叶变换的机载ISAR舰船成像方法。该成像方法在传统匹配傅里叶变换的基础上加入高阶相位分量估计,可有效提高估计精度,并能够改善舰船在高海情、非平稳运动情况下的成像质量。首先通过仿真数据验证了该成像方法的有效性,然后通过机载ISAR舰船实测数据处理,分析基于高阶匹配傅里叶变换的机载ISAR舰船成像方法的实际性能。最后为结束语,对全文的工作做了总结,并指出需要继续研究的问题。