雷达高分辨距离像目标识别研究进展

雷达高分辨距离像(HRRP)包含了目标的结构信息,在雷达目标识别领域有良好的应用前景.该文详细讨论了基于HRRP的雷达自动目标识别的关键技术及研究现状,包括雷达HRRP的特性、预处理方法、特征提取方法及分类器设计方法等.最后讨论了雷达HRRP识别的研究方向.     

一种高分辨雷达目标识别方法

研究了宽带高分辨雷达目标识别问题,基于目标一维距离像,提取目标散射中心特征,并根据该特征设计了简单目标的目标分类器,利用暗室测量得到的缩比模型高分辨回波数据进行识别,结果表明该识别方法具有良好的识别性能。     

雷达目标高分辨距离像数据预处理方法研究

文中对双极化雷达高分辨距离像进行不同收发极化态非相干积累、邻近方位角数据压缩和背景杂波电平抑制，获得数据量少、信杂比高的目标特征像，利用以上方法建立五种地面目标特征像数据库，然后对此五类目标进行分类，可以获得较高的识别率。     

雷达目标一维高分辨距离像的特性分析及预处理方法研究

目标高分辨距离像已经广泛应用于雷达目标识别中。但高分辨距离像对目标的运动很敏感,而且易受到杂波的干扰。针对这一问题,为了克服目标高分辨距离像的姿态敏感性和平移敏感性,利用小波去噪、平均距离像等方法得到关于目标更为稳定的高分辨距离像。对高分辨距离像的仿真实验表明,该方法获得的结果比直接结果具有更高的精度和可靠性。     

一种基于高分辨距离像的目标长度特征提取算法

讨论了基于高分辨距离像（HRRP）的目标长度特征提取原理。在分析影响长度特征估计主要因素的基础上,结合距离像降噪、非相干平均、自适应阈值选取、突变误差消除和长度平滑等处理,给出了基于HRRP的长度特征提取实用算法。雷达实测数据的处理结果表明,该算法能实时获得目标的投影长度,具有良好的鲁棒性和估计精度。     

双辨别子空间高分辨距离像雷达目标识别

针对飞机目标的分类问题,提出了一种双辨别子空间高分辨距离像雷达目标识别方法.该方法首先依据Fisher准则导出距离像总散布矩阵的零空间中不含有辨别信息的结论,利用这一结论,对类间和类内散布矩阵进行预降维,降低了后续计算的复杂度.从全局的角度出发,基于类内散布矩阵零空间与非零空间所包含的辨别信息分别建立辨别子空间,实现对目标的特征提取.对ISAR实测飞机数据进行了分类,并与经典子空间方法进行比较,结果表明所提算法有效改善了目标识别性能.     

基于稳健深层网络的雷达高分辨距离像目标特征提取算法

特征提取是雷达高分辨距离像(HRRP)目标识别的核心技术。传统的特征提取算法多采用浅层的模型结构,容易忽视样本的内在结构,不利于学习有效的分类特征。针对这一问题,该文利用多层非线性网络实现特征学习,构建了基于深层网络的雷达HRRP目标识别框架。利用平均像在散射点不发生越距离单元走动的方位帧内具有稳健物理特性的性质,提出了堆栈联合稳健自编码器。该网络由一系列联合稳健自编码器堆栈化实现,在匹配原始HRRP样本的同时,约束同帧样本趋近于平均像,并将网络的最终输出作为分类器的特征输入。基于实测HRRP数据的实验结果验证了所提算法的有效性。     

MUSIC超分辨距离像在雷达目标识别中的问题

基于Li和Wang提出的提高距离分辨率有利于提高距离像的姿态稳定性这一结论，不少研究者利用超分辨距离像进行目标识别。文中从高分辨雷达目标的简单散射点模型理论出发，分析了距离像的分辨率与目标姿态敏感性的关系，并且结合仿真实验，详细分析了MUSIC超分辨距离像用于目标识别时对目标姿态、散射点个数、信噪比的敏感性等问题。     

雷达高分辨距离像的特征提取算法研究

针对高分辨距离单元内目标散射点的复杂特性, 从散射点模型理论出发, 对目标散射点模型进行深入研究, 分析了传统目标特征提取算法的局限性。给出了一种改进的特征提取方法, 该方法首先对距离单元内的散射点进行预处理, 去除噪声、强化有用信息, 然后对有效的距离单元进行特征提取。基于实测数据的仿真实验结果表明: 该方法能够准确反映目标的几何位置信息, 在减小计算量的同时能获得较高的识别率。     

基于样本紧密度的雷达高分辨距离像识别方法研究

模板库是基于高分辨距离像(HRRP)进行雷达自动目标识别的关键。由于真实目标复杂的电磁散射特性及背景杂波的存在,基于传统平均HRRP模板库的目标识别方法的实用性能有限。该文分析了雷达目标HRRP样本集在单位超球面上的空间分布特征,构建了类心+紧密度球特征模板库,定义了基于紧密度球的距离度量方法,最后提出基于样本紧密度的HRRP识别方法。基于公共MSTAR数据的实验结果表明该方法具有良好的工程实用性能。     

一种利用强度信息的雷达HRRP自动目标识别方法

 针对雷达高分辨距离像(HRRP)的幅度敏感性,现有HRRP雷达自动目标识别(RATR)方法一般简单地能量归一化.本文借鉴切空间距离的思想,提出一种利用HRRP回波强度信息提高识别精度的方法,实测数据仿真试验证明与传统方法相比,该方法可提高识别率约5个百分点.     

基于稳健变分自编码模型的雷达高分辨距离像目标识别算法

对于雷达高分辨距离像的识别问题,传统深层网络通常忽略了HRRP自身的目标特性,不利于学习有效的分类特征,导致其识别性能受到限制.针对这一问题,本文提出了一种基于稳健变分自编码模型的目标识别算法.该算法结合HRRP数据特性,利用平均像在散射点不发生越距离单元走动的方位帧内具有稳健物理特性的性质,基于变分自编码器构建了稳健变分自编码模型.该模型不仅能够获取稳健有效的识别特征,而且在一定程度上保存了数据的帧内结构信息,较大地提高了目标的平均识别率.基于实测HRRP数据验证了所提算法的有效性.     

雷达高分辨距离像自动目标识别方法的改进

在雷达自动目标识别中,广泛利用基于散射点模型的高分辨距离像(HRRP),并取得较好的识别效果。由于散射点具有一些特点,且距离单元内的散射点的情况有时比较复杂,从而使高分辨距离像出现一些异常,导致识别发生误判。该文针对发生的问题,主要讨论了飞机类目标对偏航、俯仰、侧摆三维姿态角变化的敏感性、飞机类目标在正侧视附近的特点以及测试样本的相干峰现象,并提出了相应的改进措施。仿真数据的识别试验结果表明该文提出的改进措施可以有效地提高识别性能。     

幅度谱差分子空间雷达自动目标识别

雷达高分辨距离像是目标的重要结构特征,其维数通常很高,造成数据可分性表达差,识别过程计算复杂度高,识别率低。为降低距离像的维数,提出一种新的距离像特征提取方法,即采用直接线性判别分析(dLDA)在距离像幅度谱差分空间进行特征提取,得dLDA幅度谱差分子空间。目标识别即在所得dLDA幅度谱差分子空间中进行。采用外场实测数据,分别训练了最小距离分类器和one-against-all支撑向量机分类器,2种分类器的识别结果均表明,该方法可显著地降低数据维数并提高识别率。     

低分辨雷达目标调制特征提取和分类识别方法

利用目标的发动机调制(JEM)效应,提取目标的谱线间隔、谱线宽度、谱线个数、幅度偏差系数、能量比、波形熵、中心矩等特征,形成特征向量后参与后续的综合决策。在低分辨雷达对飞机目标进行的目标分类识别试验中采集数据,进行了实测数据分析,实验结果表明提取的目标特征和分类效果方面的有效性。     

基于双向滑动平均的目标长度特征提取方法

基于高分辨距离像的雷达目标识别是该领域的研究热点,而特征提取是其中的关键环节。相对于散射中心强度和位置特征而言,长度特征随目标方位角变化的影响较小,是一种相对稳定的特征,而且长度特征属于目标本身的物理特征,具有实际的物理意义。文中提出一种基于双向滑动平均的目标长度特征提取方法,并将提取的长度特征用于目标粗分类。该方法首先对距离像进行降噪处理,然后从左右两端同时向中间进行滑动平均处理,当滑动均值大于预设的阈值时,即可确定目标区域的起始和终止位置,从而得到目标的长度特征。该方法的核心在于分别估计左右两端各自的阀值,而不是采用一个统一的阀值,并且在阀值估计的过程中同时考虑了距离像均值和噪声的影响。因此,该方法对于距离像突变、非目标区域野值等具有较强的稳健性。通过对五类飞机的实测数据进行实验,验证了该方法的有效性。     

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...     

一种新的雷达高分辨距离像平移不变特征

针对雷达自动目标识别(RATR)中高分辨距离像(HRRP)的平移敏感性,从HRRP中提取出一种新的距离像平移不变特征：距离像幅度谱差分。理论分析的结果表明距离像幅度谱差分特征比距离像幅度谱特征更适合于RATR。采用外场实测数据,分别训练了最短距离分类器和SVM分类器,两种分类器的识别结果均表明,相比幅度谱特征,幅度谱差分特征可提高数据可分性并显著提高识别率。     

基于一维距离像序列的弹道目标融合识别研究*

一维距离像是宽带雷达目标识别的重要特征之一.本文根据弹道目标的微动特性,推导了微动弹道目标的时间-距离像模型.然后提取具有平移不变性的中心矩和双谱作为待识别特征向量,并分别使用K-L变换和局部双谱法对提取到的中心矩和双谱特征进行降维.将降维后的特征分别输入支持向量机进行分类识别,最后将支持向量机的输出进行决策级融合,得到待识别目标的识别概率.与基于单特征量的识别方法相比,本文提出的方法不仅具有较高的识别率,而且具有良好的抗噪能力.     

基于逆向云模型的雷达目标识别

提出了一种基于逆向云模型的雷达目标识别方法。首先,基于模-1距离准则建立了云滴确定度,对高分辨距离像(HRRP)距离单元进行正态逆向云模型建模;然后,定义逆云隶属度表征待测样本属于某个训练类别的概率。对目标模板库中5种飞机高分辨距离像数据的仿真结果表明,该方法具有识别率高、对训练样本量的要求较为宽松和方位角划分不敏感等优点,是一种有效的雷达目标识别方法。