ISAR逆合成孔径雷达成像例程（Yak飞机仿真数据）

一、仿真环境搭建

1. 参数设置

   % 雷达参数
   c = 3e8;            % 光速
   fc = 10e9;          % 载频
   B = 500e6;          % 带宽
   Tp = 10e-6;         % 脉冲宽度
   PRF = 2000;         % 脉冲重复频率
   N = 512;            % 距离向采样点数
   M = 256;            % 方位向采样点数
   

2. 目标建模

   Yak-42飞机散射点模型（参考）：

   % 加载Yak飞机散射点坐标（示例）
   load('Yak42_ScatterPoints.mat'); % 包含x,y坐标矩阵
   scatterers = [x, y]; % 散射点位置（单位：米）
   

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二、回波信号生成

1. 散射点回波模拟

   % 初始化回波矩阵
   echo = zeros(N, M);
   for n = 1:N
       theta = 0.1 * (n-N/2)/PRF; % 旋转角速度0.1 rad/s
       for m = 1:M
           range = (m-M/2)*c/(2*B); % 距离分辨率
           for k = 1:size(scatterers,1)
               x = scatterers(k,1)*cos(theta) - scatterers(k,2)*sin(theta);
               y = scatterers(k,1)*sin(theta) + scatterers(k,2)*cos(theta);
               phase = 4*pi*fc*(range + y)/c;
               echo(n,m) = echo(n,m) + exp(1j*phase);
           end
       end
   end
   

2. 噪声添加

   SNR = 20; % 信噪比
   echo = awgn(echo, SNR, 'measured');
   

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三、距离压缩处理

1. 匹配滤波

   t = linspace(-Tp/2, Tp/2, M);
   chirp = exp(1j*pi*B/Tp*t.^2); % 线性调频信号
   matched_filter = conj(fliplr(chirp));
   
   % 距离压缩（频域实现）
   range_compressed = zeros(N,M);
   for n = 1:N
       range_compressed(n,:) = fftshift(ifft(fft(echo(n,:)).*fft(matched_filter)));
   end
   

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四、运动补偿与方位压缩

1. 包络对齐

   ref_pulse = range_compressed(1,:); % 参考脉冲
   aligned = zeros(size(range_compressed));
   for n = 2:N
       [corr, lags] = xcorr(abs(range_compressed(n,:)), abs(ref_pulse));
       [~, idx] = max(corr);
       shift = lags(idx);
       aligned(n,:) = circshift(range_compressed(n,:), [0, -shift]);
   end
   

2. 相位补偿（最小熵法）

   phase_error = zeros(1,N);
   for iter = 1:10
       range_corrected = aligned .* exp(-1j*phase_error');
       image = fft(range_corrected, [], 1);
       current_entropy = -sum(abs(image(:)).*log(abs(image(:)+eps)));
       if iter > 1 && abs(current_entropy - prev_entropy) < 1e-3
           break;
       end
       phase_error = angle(sum(image .* conj(ref_image), 2));
       prev_entropy = current_entropy;
   end
   

3. 方位向FFT

   azimuth_compressed = fftshift(fft(range_corrected, N, 1), 1);
   

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五、成像结果可视化

figure;
imagesc(20*log10(abs(azimuth_compressed)));
colormap(jet);
xlabel('距离单元');
ylabel('多普勒单元');
title('Yak-42 ISAR成像结果');
colorbar;

参考代码 isar 逆合成孔径雷达成像例程，yak飞机仿真数据 www.youwenfan.com/contentcsn/84681.html

六、Yak飞机仿真数据说明

1. 数据来源 散射点模型参考真实Yak-42几何结构（机翼、尾翼、引擎等部位散射中心）。 实测数据可通过公开数据库获取（如MSTAR数据集）。

2. 典型参数

   参数	值
   雷达载频	10 GHz
   带宽	500 MHz
   脉冲重复频率	2000 Hz
   累积脉冲数	512
   目标转速	0.1 rad/s

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七、扩展应用

1. 机动目标成像

   • 引入机动补偿算法（参考）：

     [v, a] = estimate_motion(echo, PRF); % 速度/加速度估计
     

2. 三维成像

   • 结合ISAR与SAR数据融合（参考）：

     [x, y, z] = reconstruct_3d(azimuth_compressed);