雷达

TN95 95021349雷达目标有限频率响应数据的结构窗函数约束外推/何松华,郭桂蓉(国防科技大学)11系统工程与电子技术一1994,(11)一l~7 文章针对目标成像与目标识别这一应用背景,提出一种以目标距离结构窗函数为约束的限带频率响应数据的外推方法.这种方法首先根据常规的FFT分析,获取目标的距离结构先验信息,然后根据误差能量逐步减少原则,对外推数据进行迭代求解;为改善抗杂波性能,利用结构窗函数对信号进行了准匹配滤波处理.图1参7(许)表1‘参4(许)TN95 95021351雷达目标识别技术及其新进展/徐产兴喃京船舶雷达所)11雷达与对抗一1994,(2)…     

基于ICA的雷达目标二维结构提取方法研究

雷达目标一维距离像反映了其散射中心在雷达径向上的分布,对同一目标多角度的一维距离像分别提取其散射中心相对位置,经过散射中心匹配后再利用独立成分分析对其处理,可以得到该目标的二维结构,为进一步的目标识别创造了条件。通过对具有多散射中心的简单雷达目标一维距离像进行仿真实验,结果表明算法有效。     

一种基于多特征提取的雷达目标识别方法研究

直接利用雷达高分辨一维距离像或是提取一维像单一特征进行目标识别难以取得理想效果.为了更好地反映雷达目标本身的物理特性,提高雷达目标识别率,对雷达目标高分辨一维距离像的频谱幅度、能量聚集区长度、散射中心数目和中心矩特征进行提取并构成多特征向量,描述雷达目标高分辨一维距离像频域、能量等物理特性,采用主成分分析方法进行特征维...     

基于高分辨率雷达的一种目标识别方法

在小波变换和Mahalanobis距离的基础上,提出了一种雷达目标识别方法.首先,对雷达回波信号进行小波变换,得到目标散射中心在一维距离像中的位置和峰值,从而得到一组由位置和峰值构成的点列.然后计算这些点的Mahalanobis距离,得到目标识别的特征向量,由此进行目标识别.仿真实验结果表明:该方法具有较高目标识别能力和强抗干扰能力.     

基于相位匹配的逆合成孔径雷达转角估计新方法

逆合成孔径雷达的纵向分辨率取决于雷达带宽,横向分辨率决定于雷达工作的中心波长和目标在相参积累时间内相对于雷达视线所转过的角度.为了通过ISAR像获取目标的真实尺寸大小,需要确定目标的相参积累转角.本文提出根据目标散射点的相位关于转角的变化规律,对散射点的方位相位历程进行匹配处理,然后根据匹配程度可以估计得到目标的相参积累转角.利用仿真数据和实测数据对该方法进行了验证,结果证明了该方法的有效性.     

基于原子范数最小化的一维距离像散射中心估计

雷达高分辨距离像（HRRP）体现了目标散射中心在视线方向分布的结构特征,在雷达自动目标识别领域具有重要的应用价值。本文提出了一种基于原子范数最小化的HRRP散射中心估计方法,该方法将HRRP的频谱近似表示为多个复正弦信号的叠加。复正弦信号的幅度对应散射中心的强度,频率则对应其位置。此估计方法直接在连续的位置空间进行求解散射中心的位置与强度,无需对散射中心的位置进行离散化处理,有效的避免了基不匹配的问题。与此同时,该方法也不需要已知散射中心的数量,而且对噪声较为鲁棒。仿真数据处理结果验证了该方法的有效性。      

基于逆滤波的宽带线性调频雷达MTD技术

影响宽带线性调频雷达运动目标检测的两个核心问题是多周期脉冲间散射中心的越距离单元走动（MTRC）以及扩展目标在高分辨距离单元间的能量分散。在分析宽带线性调频脉冲串回波信号多普勒效应的基础上,将每个子脉冲回波经过逆滤波转化为窄带信号,通过窄带匹配滤波降低距离分辨率对多散射中心的能量进行相参积累,同时避免了越距离单元走动问题。然后利用脉冲多普勒思想对低分辨的脉冲串信号进行二次相参积累,实现运动目标检测（MTD）。最后通过仿真实验验证了算法的有效性,结果表明该算法对存在多个强散射中心和速度较大的目标能够有效提高相参积累信噪比和测速精度。     

基于Relax散射点特征提取的舰船目标识别方法

针对基于高分辨距离像(HRRP)的舰船目标识别问题,提出了一种基于Relax散射点特征提取和设计了基于散射中心最近邻模糊分类器的目标识别方法.首先对数据进行预处理,然后基于Relax算法提取出散射中心,最后通过最近邻模糊分类器进行识别匹配.通过仿真4类军民船目标的数据进行测试,验证结果表明该方法在舰船目标识别领城具有很...     

基于多散射中心对齐的距离像抽取方法

分析了频率步进雷达照射下,运动目标多个散射中心在中分辨-高分辨二维平面上的分布特性,并提出了基于多散射中心对齐的一维距离像抽取方法.该方法用通过频域线性相位乘因子实现中分辨维的精确移位和多散射中心对齐,在移位后的中分辨-高分辨平面通过抽取若干条等距的平行线得到目标的一维距离像.该方法物理意义清晰,抽取的距离像具有目标能量损失小、位置参考点恒定的特点,能充分反映运动目标的散射特性和运动特性.并采用仿真数据验证了方法的有效性.     

一种基于几何推理的匹配抗箔条质心干扰新方法

为降低箔条干扰对末制导雷达导引头跟踪和打击目标的影响,提出一种基于几何推理的匹配抗箔条质心干扰新算法.依据由大量箔条偶极子组成的箔条云其RCS、散布方程、空间分布及运动速度的时变性在高分辨距离像上表现为散射点数目、回波幅度及相对位置的不稳定性,而目标的各个散射点相对位置在一定视角范围内基本不变.该算法从相邻两幅经运动补偿后的距离像中分别提取出所有可能的散射中心,把它们当作点模式,利用一种适用于Euclid变换下不完全匹配情形并可求得最多一致对应点对的几何推理算法,得到最佳匹配团,其中所含的点模式即为提取到的目标散射点,进而获取目标几何中心的真实位置.此外,通过目标几何中心在两幅距离像间的平动距离,实时估计出目标速度,用于对下一幅距离像的运动补偿并预测目标下一时刻的位置.在测速方面,该算法克服了传统相关法在箔条干扰情况下失效的局限性.最后通过Monte Carlo仿真实验,验证了算法的有效性.     

一种基于属性散射中心的SAR遮挡目标识别方法

针对合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像遮挡目标识别问题,提出基于属性散射中心局部最优匹配的方法。综合考虑匹配对数量以及匹配对之间的差异,采用粒子群算法构建测试样本和模板样本的属性散射中心集之间的局部最优匹配关系。在此基础上,引入SAR遮挡目标带来的散射中心变化特性,定义稳健的相似度准则。基于散射中心匹配结果计算测试样本与各类模板的相似度进而判定其目标类别。在MSTAR数据集上的实验结果表明,所提方法在标准操作条件下对10类目标取得98.72%的平均识别率,在随机缺失、方向缺失两种遮挡模型下也取得优于对比方法的性能,证明了所提方法对于SAR遮挡目标识别的有效性。     

Information theory and radar waveform design

The use of information theory to design waveforms for the measurement of extended radar targets exhibiting resonance phenomena is investigated. The target impulse response is introduced to model target scattering behavior. Two radar waveform design problems with constraints on waveform energy and duration are then solved. In the first, a deterministic target impulse response is used to design waveform/receiver-filter pairs for the optimal detection of extended targets in additive noise. In the second, a random target impulse response is used to design waveforms that maximize the mutual information between a target ensemble and the received signal in additive Gaussian noise. The two solutions are contrasted to show the difference between the characteristics of waveforms for extended target detection and information extraction. The optimal target detection solution places as much energy as possible in the largest target scattering mode under the imposed constraints on waveform duration and energy. The optimal information extraction solution distributes the energy among the target scattering modes in order to maximize the mutual information between the target ensemble and the received radar waveform     

弹道中段进动目标非理想散射中心微动特性研究

 传统中段进动目标微动特性研究通常将目标散射中心视为理想散射中心,且用目标自身进动来等效散射中心的运动,据此所得结论具有一定局限性.本文揭示了中段目标自身进动与散射中心运动的异同,综合考虑了实际散射中心的非理想散射现象和遮挡效应,建立了基于非理想散射中心的中段进动目标回波模型,并利用仿真实验分析了不同进动参数对时频特性的影响,通过暗室进动实验证明了本文结果的正确性.     

复杂目标散射中心正向建模数据分析

高分辨率雷达目标识别技术能够有效获取复杂目标信息。提出了基于几何CAD 模型的复杂雷达目标参数散射中心模型的分析方法。该方法完全脱离SAR 图像,紧扣目标的几何及物理性质。基于复杂目标散射中心的正向建模方法,确定了散射体的幅值、频率依赖参数、散射类型、位置以及长度等参数。基于VS2010 平台完成散射中心参数管理软件设计,将各个离散姿态下获取的散射中心数据汇总和归类,完成复杂目标的参数化重构SAR成像。从目标几何特征出发,对复杂目标进行部件分解,借助射线追踪的方法,对射线经过的路径进行分集,可以将不同部件的散射贡献区分开,精确反映复杂目标的散射来源和散射机理。文中的算例说明了复杂目标散射中心正向建模的合理性。     

步进频信号散射中心的提取及目标识别

针对宽带步进频测量雷达体制，用几何绕射理论（GTD）模型来描述目标宽带RCS测量数据，利用多重信号特征（MUSIC）算法估计目标散射中心的数目和位置，并将目标的散射中心作为特征进行目标识别。利用暗室测量的缩比目标模型数据进行目标识别实验，结果表明，用该方法提取的散射中心特征稳当有效，识别效果较好。     

Phase signature radars

The identification and classification of radar targets is facilitated by a newly developed technique based on measurements of the differential phase shift of the target scattering obtained at harmonic phase-locked frequencies. These phase differences are independent of target range and relative motion. It is mathematically proved that for a smooth conducting body in the Rayleigh region the copolarized terms of the scattering matrix have zero phase shift. Based on this, the absolute target phase can be measured. The differential phase shift between two harmonic frequencies has been measured for various types of targets. The experimental results indicate that the differential phase shift is a useful parameter for classifying or identifying targets, and one that can be readily measured in practical radars.     

人造目标散射结构的零极化辨识与应用

目标最优极化是雷达极化问题研究的重要理论基础. 目标零极化又称共极化零点,是目标最优极化的重要组成部分. 通过目标零极化可以推导出目标的其他最优极化状态,其广泛应用于目标极化匹配接收、目标对比增强等领域. 文中从目标结构辨识角度首次揭示了零极化理论方法在人造目标散射结构辨识方面具有独特优势,并基于人造目标典型散射结构从理论上推导出典型散射结构的零极化矢量. 将复极化比平面的极化表征方法与极化响应特征相结合,提出了零极化三维响应特征图可视化表征方法,揭示了典型散射结构的零极化差异,得到了零极化响应特征矢量. 在此基础上提出了一种人造目标散射结构的零极化辨识方法,通过提取极化雷达图像中人造目标的强散射中心,将散射中心的零极化响应特征矢量与典型散射结构进行匹配,从而确定散射中心的散射结构类型,实现人造目标结构辨识. 结合车辆和无人机等典型人造目标的电磁计算数据,开展了目标结构辨识对比实验. 与Cameron分解方法相比,本文提出的零极化散射结构辨识方法能够准确识别出散射中心的散射结构类型. 特别对结构对称型人造目标,本文方法识别结果呈现的对称性更准确,更符合目标实际的散射特性.     

海面漂浮小目标的特征联合检测算法

该文研究了高距离分辨海杂波背景下漂浮小目标的检测问题。漂浮目标使得周围海面的散射特性发生了改变,目标所在的分辨单元的回波满足非加性模型,导致该模型中依赖于目标的参数难以统计建模。为了避开参数建模,该文将检测问题转化为二元分类问题,即确定海杂波所属于的类,目标检测就是判别回波是否属于该类。针对此分类问题,提出了基于非加性模型的特征联合检测算法,首先在回波中提取两个特征组成归一化向量,然后利用凸包训练算法获得判别区域,最后以判别区域是否包含该向量作为判别准则。实测的IPIX雷达数据实验结果表明,该文算法在高分辨海杂波下的检测性能优于对比算法,为海事雷达检测小目标提供了新的检测方案。     

高分辨雷达目标回波信号模拟与分析

对高频区复杂目标的散射特性进行分析,建立了基于多散射中心的高分辨雷达目标回波模型,在此基础上对线性调频信号进行模拟,生成目标的回波数据,同时给出了脉冲体制雷达数据采集和存储方法的模型。为验证回波模型的有效性,对仿真的回波数据分别进行脉冲压缩和多普勒处理,处理结果正确反映出目标特征,表明模型可行有效。研究结果可为目标特征提取、目标识别提供技术基础。