基于散射中心特征提取的雷达目标识别方法

作者:王文峰 孙德轶 瞿建新 刊名:科教导刊(电子版) 上传者:刘庆荣

【摘要】研究高分辨一维距离像的物理特性,根据雷达目标散射中心的一般模型和特定条件下简化模型,利用RELAX方法从高分辨雷达回波中提取目标散射中心分布的位置信息和幅度信息,定义具有平移不变的中心矩特征和只保留散射中心幅度信息的幅度HRRP特征,并将其用于目标识别。通过三类飞机目标外场实测数据的识别实验结果显示,上述特征提取方法能够获得较好的目标识别率。

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基于散射 中心特征提取 的雷达 目标识别 方法 王文峰 孙德轶 瞿建新 (装 甲兵技 术学 院 吉林 长春 ) 摘 要 研究高分辨一维距离像 的物理特性,根据雷达 目标散射 中心的一般模型和特定条件下简化模 型,利用 方法从高分辨雷达 回波 中提取 目标 散射 中心分布 的位置信息和 幅度信息 ,定 义具有平移不变的 中心矩特征和只保 留 散射 中心幅度信 息的幅度 特征 ,并将其用于 目标识别 。通过三类飞机 目标外场实测数据 的识别实验结果显示, 上述特征提取方法能够获得较好的 目标 识别 率。 关键词 雷达 目标识别 特征提取 散射 中心 一维距离像 中 图分 类 号 : 文 献 标 识码 : 引言 于 该 算法 提 取 模 型 参 数具 有 精 度 高 、数 值 可 靠 、对 散 射 中 心选 随着 宽带雷达技术的发展,宽带高分辨雷达信号 的带宽 择具有鲁棒性等优 点,而常被用于由多个散射 中心组成的雷 一 般为几百兆赫兹 ,分辨单元往往 是飞机线尺寸的数十分之 达 目标 作 特 征 提 取 。 一 甚至数百分之一 ,相应的距离分辨率为亚米级 。飞机一类 算法提取一维散射中心参数 目标 己不再是 点 目标 ,目标在距离上呈现 出多个散射 中心 ,其 考虑到接收 回波的噪声 ,则带噪声的雷达 目标简单散射 回波是与 目标散射 中心分布有关的高分辨一维距离像 。高分 点 模 型为 辨一 维 距 离 像 是 目标 大 量 散 射 中 心子 回波 的 矢量 和 在 雷 达 径 ()(),,,…, 一 () 向上 的一 维 投影 ,含有 目标 沿 雷 达径 向上 精 密 的 结 构 分布 ,这 其 中,表示在特定的 目标方位角时雷达照射 到的散射 种信 息对 目标 识 别 来说 非 常 重 要 。因 此 ,提 取 高 分 辨 一 维 距 点个数;是第 个散射点回波 的复包络,是时 间的 函数 ,表 离像 的散射中心参数并将其用于 自动 目标识别已成为 当前 国 示雷达 目标 强度信息 ;是第 个正弦波频 率,表示距离向位 内外 雷达 目标 识 别 研 究 的 一个 热 点 。 置信息;()表示 噪声过程 。一般情况 下,()为 白噪声。 高分辨一维距离像具有很强 的方位敏感性、平移敏感性 ,,…, 】 和幅度敏感性 ,而且 目标的一维距离像维数较高 ,直接用来识 (丘),(,((,)),…,((一 )) 别很难获得较好 的识别效果。因此 ,研究高分辨 雷达 目标特 (),(),… ,() 征提取和选择 的方法是十分必要 的。对于高分辨一维距离像 ,【,… , 】 识 别 ,在 进 行 特 征提 取 时 既 要 考虑 对 原 始 距 离 像 的 降维 ,还 要 于 是 ()式可 以写 成 矩 阵 形 式 考虑前文所提到的距离像敏感性,同时还要考虑提取的特 征 是否能够反映不同 目标 间的差异,是否有利于提高 目标的识 口 (…) 别 率 。而 散 射 中 心特 征 具 有 明确 的物 理 意 义 ,且 可 以对 原始 距离像大幅度 降维 ,在 识别运算量、系统存储 空间及识别性能 则通过最小化 可 以得到参数对 (,,,, 方面 都 有 明显 的 优 点 。 因此 ,基 于 散

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