CN117233789B - 基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标isal成像方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法及装置，该方法包括：接收目标的回波信号，对回波信号进行预处理；通过对预处理后的回波信号进行平动补偿，去除目标相对雷达运动产生的平动分量，以将目标与雷达之间的相对运动等效为转台模型；根据预设取值区间生成第次转动参数，基于第次转动参数对经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第次ISAL图像；根据预设取值区间生成第次转动参数，基于第次转动参数和经过平动补偿的回波信号得到第次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完预设取值区间内的数值时得到z个ISAL图像，计算各个ISAL图像的信息熵，将信息熵最小的ISAL图像作为目标的ISAL图像。

Description

基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法及装置

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，具体涉及一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法及装置。

背景技术

逆合成孔径激光雷达(ISAL)是激光与合成孔径技术的结合体，可实现对非合作目标的远距离高分辨成像。ISAL是一种被动成像方式，可在短时间内实现远距离、超衍射极限的高分辨成像。由于激光雷达工作波长短，对目标运动敏感，因此，对于匀速直线飞行的目标，其回波信号经过平动补偿后，目标与雷达之间的运动分量不能再等效为理想的匀速转动，而是非匀速转动。同时，目标机动或存在翻滚时，其相对雷达的运动也不能再等效为理想的匀速旋转运动。当目标相对雷达做非匀速转动时，将导致回波信号沿方位向出现高阶空变相位，空变相位大小与散射点所在位置有关，离旋转中心越远的散射点其空变相位越大，如不对回波信号进行高阶空变相位补偿而是直接成像，将导致离旋转中心比较远的散射点聚焦效果变差甚至散焦。

现有的非匀速转动补偿方案主要有两种：一种是利用时频分析方法对非匀速转动目标进行成像。另外一种是利用分数阶傅里叶变换对目标非匀速转动引入的二阶空变相位进行补偿后，再用传统成像算法对目标进行成像。但是，现有的非匀速转动补偿方案存在以下缺陷：

1.现有时频分析方法对非匀速转动目标进行成像时，自身会引入交叉项，从而影响成像质量，导致成像分辨率变差。

2.现有分数阶傅里叶变换方法补偿目标运动引入方位向空变相位的方法，都假设目标相对雷达做匀加速转动，只对方位向二阶空变相位进行补偿，忽略了三阶及更高阶空变相位对方位向聚焦的影响。

发明内容

为了解决相关技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明提供一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，包括：

接收目标的回波信号，并对所述回波信号进行预处理；

通过对预处理后的回波信号进行平动补偿，去除所述目标相对雷达运动产生的平动分量，以将所述目标与所述雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号；

根据预设取值区间生成第次转动参数，并基于所述第/>次转动参数对所述经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像；/>为正整数；

根据所述预设取值区间生成第次转动参数，基于所述第/>次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第/>次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完所述预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像；

计算所述z个ISAL图像的信息熵，并将信息熵最小的ISAL图像作为得到的所述目标的ISAL图像，z为正整数。

在一些实施例中，所述基于所述第次转动参数对所述经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像，包括：

根据所述第次转动参数构造第/>次距离向补偿函数；

将所述第次转动参数代入所述经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用所述第/>次距离向补偿函数对所述经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，以去除与所述目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号；

根据所述第次转动参数中的第一转动参数，对所述经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像。

在一些实施例中，所述回波信号是在所述目标相对所述雷达做非匀速转动的情况下的回波信号，并且，在所述回波信号中所述目标的转动角速度为慢时间的高阶函数，所述高阶函数中包含转动初始角速度、转动加速度、转动加加速度，以及与阶多项式一一对应的/>个多项式系数，/>为大于或等于3的正整数。

在一些实施例中，转动参数包括：距离偏差、所述转动初始角速度、所述转动加速度、所述转动加加速度，所述与阶多项式一一对应的/>个多项式系数，其中，所述转动初始角速度、所述转动加速度、所述转动加加速度和所述/>个多项式系数为第一转动参数；

所述预设取值区间包括：距离偏差取值区间、转动初始角速度取值区间、转动加速度取值区间、转动加加速度取值区间，以及个多项式系数取值区间。

在一些实施例中，所述根据预设取值区间生成第次转动参数，包括：

从所述距离偏差取值区间中任意取一个值，作为第次距离偏差/>；

从所述转动初始角速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动初始角速度；

从所述转动加速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动加速度/>；

从所述转动加加速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动加加速度/>；

从所述个多项式系数取值区间中各取任意一个值，对应作为第/>次/>个多项式系数/>。

在一些实施例中，所述经过平动补偿的回波信号的表达式为：

；

其中，表示经过平动补偿的回波信号，/>表示散射点总数，且/>个散射点构成所述目标，/>表示第/>个散射点的回波幅度，/>、/>分别表示脉压矩阵中的第/>列和第行，/>，/>，/>和/>分别表示所述脉压矩阵的总列数和总行数，/>表示慢时间，/>表示所述第/>个散射点的横坐标，/>表示所述第/>个散射点的纵坐标，/>，/>表示方位向最小分辨单元，/>表示所述转台模型的转台的中心坐标，/>表示距离偏差，/>表示方位向偏差，/>表示所述转台模型的中心到所述雷达的距离，/>表示波长；/>，/>，/>为大于或等于3的正整数，/>表示转动初始角速度，/>表示转动加速度，/>表示转动加加速度，/>表示第/>阶多项式系数，/>表示虚数单位，/>表示圆周率，/>表示以自然常数e为底的指数函数。

在一些实施例中，所述第i次距离向补偿函数的表达式为：

；

其中，表示所述第/>次距离向补偿函数，/>表示所述第次转动参数，/>表示第/>次，/>表示距离偏差，/>表示转动初始角速度，/>表示转动加速度，/>表示转动加加速度，/>表示第/>阶多项式系数，/>为大于或等于3的正整数，/>表示虚数单位，/>表示圆周率，/>表示以自然常数e为底的指数函数，/>个散射点构成所述目标，/>表示脉压矩阵中的第/>行，/>，/>表示所述脉压矩阵的总行数，表示慢时间，/>表示/>个散射点中第/>个散射点的纵坐标，/>，/>表示方位向最小分辨单元，/>表示波长。

在一些实施例中，所述第次ISAL图像的表达式为：

；

其中，表示所述第/>次ISAL图像，/>表示所述第/>个散射点的回波幅度，表示所述脉压矩阵中的第/>列，/>，/>表示所述脉压矩阵的总列数，/>表示所述第/>个散射点的横坐标，/>表示所述转台模型的中心坐标，/>表示方位向偏差，/>表示所述转台模型的中心到所述雷达的距离，/>；，/>。

在一些实施例中，所述基于所述第次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第/>次ISAL图像，包括：

根据所述第次转动参数构造第/>次距离向补偿函数；

将所述第次转动参数代入所述经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用所述第/>次距离向补偿函数对所述经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，去除与所述目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号；

根据所述第次转动参数中的第一转动参数，对所述经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像。

本发明还提供一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像装置，包括：

接收模块，用于接收目标的回波信号，对所述回波信号进行预处理；

补偿模块，用于通过对预处理后的回波信号进行平动补偿，去除所述目标相对雷达运动产生的平动分量，以将所述目标与所述雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号；

生成模块，用于根据预设取值区间生成第次转动参数，并基于所述第/>次转动参数对所述经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像；/>为正整数；根据所述预设取值区间生成第/>次转动参数，基于所述第/>次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第/>次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完所述预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像；

计算模块，用于计算所述z个ISAL图像的信息熵，将信息熵最小的ISAL图像作为得到的所述目标的ISAL图像。

本发明具有如下有益技术效果：

本发明实现了非匀速转动目标的高分辨成像，具体而言，在相位补偿过程中考虑了平动补偿引入的距离偏移的影响，通过构造距离向补偿函数和调频傅里叶变换实现了对二阶及二阶以上高阶空变相位的精确补偿，避免了时频分析过程中交叉项对成像分辨率的影响，可实现对非匀速转动目标的高分辨ISAL成像；最后，将图像整体信息的图像熵作为评价指标，认为所得图像熵值最小时，对应的转动参数为最终转动参数估计值，即对应的成像结果为最终高分辨成像结果，因此，本方法具有很好的普适性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法的一个流程图；

图2为本发明实施例提供的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

现有的非匀速转动补偿方案存在以下缺陷：

1.现有时频分析方法对非匀速转动目标进行成像时，自身会引入交叉项，从而影响成像质量，导致成像分辨率变差。

2.现有分数阶傅里叶变换方法补偿目标运动引入方位向空变相位的方法，都假设目标相对雷达做匀加速转动，只对方位向二阶空变相位进行补偿，忽略了三阶及更高阶空变相位对方位向聚焦的影响；且现有算法在补偿方位向二阶空变相位时，并未考虑距离偏移的影响。

基于此，本发明提供一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法及装置，以在建立非匀速转动目标的精确回波信号模型的基础上，考虑平动补偿时引入距离偏移对成像的影响，根据旋转参数和距离偏移构造距离向补偿函数和匹配傅里叶变换，对目标非匀速转动引入的二阶及更高阶空变相位进行精确补偿，实现对非匀速转动目标的高分辨ISAL成像。

图1是本发明实施例提供的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法的一个流程图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：

S101、接收目标的回波信号，并对回波信号进行预处理。

具体的，对目标的回波信号进行去调频接收和RVP校正后，得到预处理后的回波信号。

这里，回波信号是在目标相对雷达做非匀速转动的情况下的回波信号，并且，在回波信号中目标的转动角速度为慢时间/>的高阶函数，高阶函数中包含转动初始角速度、转动加速度、转动加加速度，以及与/>阶多项式一一对应的/>个多项式系数，/>为大于或等于3的正整数。

具体的，目标的转动角速度的表达式为：

(1)；

其中，表示转动初始角速度，/>表示转动加速度，/>表示转动加加速度，表示第/>阶多项式系数，/>为大于或等于3的正整数。

S102、通过对预处理后的回波信号进行平动补偿，去除目标相对雷达运动产生的平动分量，以将目标与雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号。

具体的，经过平动补偿的回波信号的表达式为：

(2)；

其中，表示经过平动补偿的回波信号，/>表示散射点总数，且/>个散射点构成所述目标，/>表示第/>个散射点的回波幅度，/>、/>分别表示脉压矩阵中的第/>列和第行，/>，/>，/>和/>分别表示所述脉压矩阵的总列数和总行数，/>表示慢时间，/>表示所述第/>个散射点的横坐标，/>表示所述第/>个散射点的纵坐标，/>，/>表示方位向最小分辨单元，/>表示转台模型的中心坐标，表示距离偏差，/>表示方位向偏差，/>表示转台模型的中心到所述雷达的距离，/>表示波长；/>，/>，/>为大于或等于3的正整数。

由上述公式(2)可知，当目标相对雷达非匀速转动时，接收信号相位中引入了散射点坐标、/>和转动角速度/>乘积的函数，说明当目标相对雷达做非匀速转动时，将导致回波信号沿方位向出现高阶空变相位，距离转台模型的中心/>越远的散射点，高阶空变相位越大，其聚焦效果越差。

S103、根据预设取值区间生成第次转动参数，并基于第/>次转动参数对经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像；/>为正整数。

具体的，转动参数包括：距离偏差、转动初始角速度/>、转动加速度/>、转动加加速度/>，与/>阶多项式一一对应的/>个多项式系数/>，其中，转动初始角速度/>、转动加速度/>、转动加加速度/>和/>个多项式系数为第一转动参数。对应的，预设取值区间包括：距离偏差取值区间、转动初始角速度取值区间、转动加速度取值区间、转动加加速度取值区间，以及/>个多项式系数取值区间。

具体的，根据预设取值区间生成第次转动参数，包括：

从距离偏差取值区间中任意取一个值，作为第次距离偏差/>；

从转动初始角速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动初始角速度/>；

从转动加速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动加速度/>；

从转动加加速度取值区间中任意取一个值，作为第次转动加加速度/>；

从个多项式系数取值区间中各取任意一个值，对应作为第/>次/>个多项式系数。

具体的，上述S103中基于第次转动参数对经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像可以通过以下步骤实现：

S1031、根据第次转动参数构造第/>次距离向补偿函数。

由于距离向最小采样单元可根据发射信号参数计算，因此，根据散射点所在距离单元和/>可计算其/>值，同时，由上述公式(2)可知，回波信号经过平动补偿后，还会在相位中引入与距离偏移/>有关的空变相位，因此，构建与转动参数有关的距离向补偿函数时，还需考虑距离偏移/>。具体的，第/>次距离向补偿函数的表达式为：

(3)；

其中，表示第/>次距离向补偿函数，/>表示第/>次，/>表示第/>次转动参数，/>表示距离偏差。

S1032、将第次转动参数代入经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用第/>次距离向补偿函数对经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，以去除与目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号。

这里，在将第次转动参数代入经过平动补偿的回波信号的表达式之后，采用第/>次距离向补偿函数对代入了第/>次转动参数的经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿。具体在进行距离向补偿时，将上述公式(3)乘以上述公式(2)，可得到经过距离向补偿的回波信号/>：

(4)。

上述公式(4)为沿距离向补偿掉与目标所在距离向位置有关的高阶空变相位的结果。

S1033、根据第次转动参数中的第一转动参数，对经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像。

散射点所在轴坐标不能直接根据发射信号参数计算得到，因此，我们不能直接构建与/>有关的高阶空变相位对回波信号进行补偿，而是需要通过搜索转动参数，然后利用调频傅里叶变换对目标进行方位向聚焦。

对上述公式(4)沿方位向做调频傅里叶变换，可得第次ISAL图像/>：

(5)；

其中，为/>的多项式。

具体的，将公式(4)带入公式(5)，可得的具体表达式为：

(6)；

其中，表示波长，/>；/>，/>。

S104、根据预设取值区间生成第次转动参数，基于第/>次转动参数和经过平动补偿的回波信号得到第/>次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像。

具体的，根据第次转动参数构造第/>次距离向补偿函数/>；将第/>次转动参数代入经过平动补偿的回波信号的表达式/>后，采用第/>次距离向补偿函数/>对经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，去除与目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号； 根据第/>次转动参数中的第一转动参数，对经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像/>。

示例性，每次从距离偏差取值区间、转动初始角速度取值区间、转动加速度取值区间、转动加加速度取值区间，以及个多项式系数取值区间中重新各取一个值，从而得到新的转动参数，之后根据新的转动参数采用上述S1031~S1033的原理继续生成对应的新的ISAL图像，如此循环，直至取完这些取值区间中的值时，便得到了z个ISAL图像。需要说明的是，任意相邻两次生成的转动参数的值之间至少有一个值不同。

S105、计算z个ISAL图像的信息熵，并将信息熵最小的ISAL图像作为得到的目标的ISAL图像；z为正整数。

这里，当这z个ISAL图像中的某个ISAL图像的图像熵值最小时，对应的转动参数为最终转动参数估计值(即为真实值)，对应的成像结果为最终得到的高分辨成像结果。

在距离向相位补偿和调频傅里叶变换过程中，需要对转动参数进行搜索，当估计值为真实值时，对应的成像结果聚焦效果最好，即得到的ISAL图像为高分辨率的图像。因此，本发明将图像熵作为评价指标，认为经过距离向相位补偿和调频傅里叶变换后的图像的熵值最小时，对应的转动参数为最终转动参数估计值，对应的成像结果为最终成像结果。由于本方法对非匀速转动引入的高阶空变相位进行了精确补偿，因此，本方法可对非匀速转动目标进行高分辨成像。同时，由于本方法利用了图像的整体信息，并不是利用单个散射点的信息，因此，具有很好的普适性。

本发明还提供一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像装置，该装置包括了多个模块，以实现上述基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法。如图2所示，该装置包括：

接收模块10，用于接收目标的回波信号，对回波信号进行预处理；

补偿模块20，用于通过对预处理后的回波信号进行平动补偿，去除目标相对雷达运动产生的平动分量，以将目标与雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号；

生成模块30，用于根据预设取值区间生成第次转动参数，并基于第/>次转动参数对经过平动补偿的回波信号依次进行距离向补偿和调频傅里叶变换，得到第/>次ISAL图像；/>为正整数；根据预设取值区间生成第/>次转动参数，基于第/>次转动参数和经过平动补偿的回波信号得到第/>次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像；

计算模块40，用于计算z个ISAL图像的信息熵，将信息熵最小的ISAL图像作为得到的目标的ISAL图像。

本发明在回波信号建模过程中，并未直接将转动分量近似为慢时间的二阶函数，而是假设目标相对雷达的转动分量为关于慢时间的高阶函数，对回波信号进行了精确建模，为后续精确补偿奠定了基础；本发明在空变相位补偿过程中，考虑了散射点所在距离向位和距离偏移/>对成像的影响，并构造了相应的距离向补偿函数，对与目标所在距离向位置相关的高阶空变相位进行补偿；本发明在空变相位补偿过程中，考虑了三阶及三阶以上高阶空变相位对成像的影响，并利用距离向补偿函数和调频傅里叶变换对非匀速转动引入的高阶空变相位进行了精确补偿，实现了对非匀速转动目标的高分辨ISAL成像。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，包括：

接收目标的回波信号，并对所述回波信号进行去调频接收和RVP校正后，得到预处理后的回波信号；所述回波信号是在所述目标相对雷达做非匀速转动的情况下的回波信号，并且，在所述回波信号中所述目标的转动角速度为慢时间的高阶函数，所述高阶函数中包含转动初始角速度、转动加速度、转动加加速度，以及与l阶多项式一一对应的l个多项式系数，l为大于或等于3的正整数；

通过对所述预处理后的回波信号进行平动补偿，去除所述目标相对雷达运动产生的平动分量，以将所述目标与所述雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号；

根据预设取值区间生成第i次转动参数；所述转动参数包括：距离偏差、所述转动初始角速度、所述转动加速度、所述转动加加速度、所述l个多项式系数；i为正整数；

根据所述第i次转动参数构造第i次距离向补偿函数；

将所述第i次转动参数代入所述经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用所述第i次距离向补偿函数对所述经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，以去除与所述目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号；

根据所述第i次转动参数中的第一转动参数，对所述经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第i次ISAL图像；

根据所述预设取值区间生成第i+1次转动参数，基于所述第i+1次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第i+1次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完所述预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像；

计算所述z个ISAL图像的信息熵，并将信息熵最小的ISAL图像作为得到的所述目标的ISAL图像，z为正整数。

2.根据权利要求1所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述转动初始角速度、所述转动加速度、所述转动加加速度和所述l个多项式系数为第一转动参数；

所述预设取值区间包括：距离偏差取值区间、转动初始角速度取值区间、转动加速度取值区间、转动加加速度取值区间，以及l个多项式系数取值区间。

3.根据权利要求2所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述根据预设取值区间生成第i次转动参数，包括：

从所述距离偏差取值区间中任意取一个值，作为第i次距离偏差

从所述转动初始角速度取值区间中任意取一个值，作为第i次转动初始角速度

从所述转动加速度取值区间中任意取一个值，作为第i次转动加速度

从所述转动加加速度取值区间中任意取一个值，作为第i次转动加加速度

从所述l个多项式系数取值区间中各取任意一个值，对应作为第i次l个多项式系数

4.根据权利要求1所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述经过平动补偿的回波信号的表达式为：

其中，s_m,n表示经过平动补偿的回波信号，P表示散射点总数，且P个散射点构成所述目标，A_p表示第p个散射点的回波幅度，m、n分别表示脉压矩阵中的第m列和第n行，m＝1,2,...,M，n＝1,2,…,N，M和N分别表示所述脉压矩阵的总列数和总行数，t_m表示慢时间，x_p表示所述第p个散射点的横坐标，y_p表示所述第p个散射点的纵坐标，y_p＝n·Δr，Δr表示方位向最小分辨单元，(x_c,y_c)表示所述转台模型的中心坐标，y_c表示距离偏差，x_c表示方位向偏差，R₀表示所述转台模型的中心到所述雷达的距离，λ表示波长；l为大于或等于3的正整数，ω₀表示转动初始角速度，ω₁表示转动加速度，ω₂表示转动加加速度，ω_l表示第l阶多项式系数，j表示虚数单位，π表示圆周率，exp(.)表示以自然常数e为底的指数函数。

5.根据权利要求1所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述第i次距离向补偿函数的表达式为：

其中，hⁱ表示所述第i次距离向补偿函数，表示所述第i次转动参数，i表示第i次，y_c表示距离偏差，ω₀表示转动初始角速度，ω₁表示转动加速度，ω₂表示转动加加速度，ω_l表示第l阶多项式系数，l为大于或等于3的正整数，j表示虚数单位，π表示圆周率，exp(.)表示以自然常数e为底的指数函数，P个散射点构成所述目标，n表示脉压矩阵中的第n行，n＝1,2,…,N，N表示所述脉压矩阵的总行数，t_m表示慢时间，y_p表示P个散射点中第p个散射点的纵坐标，y_p＝n·Δr，Δr表示方位向最小分辨单元，λ表示波长。

6.根据权利要求5所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述第i次ISAL图像的表达式为：

其中，表示所述第i次ISAL图像，A_p表示所述第p个散射点的回波幅度，m表示所述脉压矩阵中的第m列，m＝1,2,…,M，M表示所述脉压矩阵的总列数，x_p表示所述第p个散射点的横坐标，(x_c,y_c)表示所述转台模型的中心坐标，x_c表示方位向偏差，R₀表示所述转台模型的中心到所述雷达的距离，/>

7.根据权利要求1所述的基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像方法，其特征在于，所述基于所述第i+1次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第i+1次ISAL图像，包括：

根据所述第i+1次转动参数构造第i+1次距离向补偿函数；

将所述第i+1次转动参数代入所述经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用所述第i+1次距离向补偿函数对所述经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，去除与所述目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号；

根据所述第i+1次转动参数中的第一转动参数，对所述经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第i+1次ISAL图像。

8.一种基于匹配傅里叶变换的非匀速转动目标ISAL成像装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收目标的回波信号，对所述回波信号进行去调频接收和RVP校正后，得到预处理后的回波信号；所述回波信号是在所述目标相对雷达做非匀速转动的情况下的回波信号，并且，在所述回波信号中所述目标的转动角速度为慢时间的高阶函数，所述高阶函数中包含转动初始角速度、转动加速度、转动加加速度，以及与l阶多项式一一对应的l个多项式系数，l为大于或等于3的正整数；

补偿模块，用于通过对所述预处理后的回波信号进行平动补偿，去除所述目标相对雷达运动产生的平动分量，以将所述目标与所述雷达之间的相对运动等效为转台模型，得到经过平动补偿的回波信号；

生成模块，用于根据预设取值区间生成第i次转动参数；所述转动参数包括：距离偏差、所述转动初始角速度、所述转动加速度、所述转动加加速度、所述l个多项式系数；根据所述第i次转动参数构造第i次距离向补偿函数，将所述第i次转动参数代入所述经过平动补偿的回波信号的表达式后，采用所述第i次距离向补偿函数对所述经过平动补偿的回波信号进行距离向补偿，以去除与所述目标所在距离向位置有关的高阶空变相位，得到经过距离向补偿的回波信号；根据所述第i次转动参数中的第一转动参数，对所述经过距离向补偿的回波信号进行调频傅里叶变换，得到第i次ISAL图像；i为正整数；根据所述预设取值区间生成第i+1次转动参数，基于所述第i+1次转动参数和所述经过平动补偿的回波信号得到第i+1次ISAL图像，直至在生成转动参数的过程中取完所述预设取值区间内的数值时，得到z个ISAL图像；

计算模块，用于计算所述z个ISAL图像的信息熵，将信息熵最小的ISAL图像作为得到的所述目标的ISAL图像。