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。     

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。     

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。     

基于高分辨距离像的微动目标运动参数估计

研究了微动目标高分辨距离像特征。作为微动目标独有的高分辨特征,提出了微动中心,微动频率和微动幅度等概念,给出了由高分辨距离像估计转动目标转速和振动目标参数的方法,并进行了仿真。仿真结果表明该方法有效。     

基于高分辨距离像的弹道目标尺寸综合估计方法

利用高分辨距离像估计目标尺寸是弹道导弹中段防御雷达目标特征提取和识别的重要途径.文中介绍了经典的谱估计方法及其实现流程,在此基础上提出了一种综合估计方法,该方法将傅里叶变换和超分辨方法相结合,充分利用两者的优点,有效解决了单个谱估计方法无法同时提高模型阶数估计精度和散射点位置估计精度的问题.最后给出了基于仿真数据的目标尺寸估计仿真结果,通过估计精度的比较,验证了文中方法的有效性.     

基于CNN的舰船高分辨距离像目标识别

针对传统目标识别方法人工提取特征难以挖掘到数据深层次特征的问题,提出了将卷积神经网络(CNN)应用于高分辨距离像(HRRP)的目标识别方法,实现了对数据深层次特征的自动提取。首先构造CNN模型,设置网络参数;然后针对HRRP数据是一维的问题,将HRRP数据重新排列使一维数据变为二维数据;其次用训练数据对CNN模型进行训练得到网络参数;最后用训练好的网络模型对测试数据进行目标识别。通过对数据的减半并且添加噪声,验证了CNN的泛化性能。通过对学习率的优化,可以进一步提高CNN的识别率。实测数据的实验结果表明,CNN具有较好的识别性能。     

基于高分辨距离像的分布式协同识别方法

宽带高分辨图像是复杂突防场景下真假弹头识别最有效的特征之一。针对单部雷达无法有效估计目标真实尺寸问题,提出了基于分布式宽带雷达的高分辨一维像协同识别方法。通过多部宽带雷达协同测量,获取弹道目标同一时刻多视角下的高分辨一维距离像,利用多个视角的径向尺寸协同估计目标真实尺寸。仿真分析了典型突防场景下,双站最小二乘估计和递推最小二乘序贯协同尺寸估计方法的有效性。     

一种步进频率雷达目标高分辨距离像拼接算法

步进频率信号脉冲综合后存在两种成像冗余,本文分析了他们对一维距离像的影响,提出了一种距离像拼接算法:局部同距离取大法,该方法在目标进行像拼接时利用了高分辨距离像冗余信息,因此对静止目标以及运动目标均有效。对仿真数据和外场实测数据的处理均验证了该方法的有效性。     

中段目标高分辨距离像姿态敏感性分析

高分辨距离像获取简单且能够提供目标部分几何结构信息,在导弹目标识别中有着重要的应用。针对高分辨距离像姿态敏感性问题,采用基于逆合成孔径雷达(ISAR)像提取导弹目标的二维散射中心分布,具体分析各姿态下散射中心在距离分辨单元内的分布情况,计算高分辨距离像(HRRP)突变时各散射中心之间的相位关系。结合HRRP的数学模型,解析了突变现象的产生原因,得知距离分辨单元内散射中心点之间的干涉会导致HRRP严重的姿态敏感,并经过实验分析了距离分辨单元内散射中心对HRRP的具体影响。     

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。     

一种基于多约束条件的目标一维像尺寸提取方法

雷达高分辨一维像反映了目标的精细结构信息在雷达视线上的投影,正确提取目标一维像尺寸是计算宽带RCS,反演目标真实长度,实现目标分类识别的基础。文中针对在目标一维像尺寸提取时存在的目标分裂、多目标情况等情况,提出一种基于多约束条件计数的目标一维像尺寸提取算法,可以实现宽带距离窗内多个目标一维像尺寸的同时提取,经过实测数据验证,文中提出的一维像尺寸提取算法平均提取误差小于2个距离门,具有优良的性能和提取稳定性,可有效避免海杂波,目标分裂多目标等情况的影响。     

对数变换在高分辨距离像目标识别中的应用

在基于高分辨距离像的雷达目标识别中,幂变换是一种常用的非线性预处理方法,对提高识别率有一定的作用。但幂变换对高分辨距离像目标识别的性能提升受信噪比情况影响较大,且幂变换指数的选取对识别结果影响明显,甚至有不利影响。文中针对幂变换存在的问题,提出用对数变换对高分辨距离像进行预处理。比较分析了对数变换与幂变换的作用机理的异同点,并重点分析了对数变换对高分辨距离像类内和类间相关系数的影响。研究表明:对数变换相较于幂变换更适于对高分辨距离像进行预处理,且实测数据的实验结果表明对数变换比幂变换能更有效地提高识别率。     

目标复杂运动对SFR一维距离成像影响分析

在步进频雷达系统中,目标运动会使回波引入附加相位项,若直接进行快速傅里叶变换成像会导致一维像产生模糊,波形失真,从而很难分辨目标及其所处方位,对后续的目标识别造成困难。针对复杂运动目标,推导了回波相位系数与运动参数之间的关系,分析了实际应用中目标运动需要考虑的阶数,定量分析了各阶相位对距离像的影响,得出了几个有用的结论。利用仿真实验证明了理论分析的有效性。     

基于改进高斯核函数的雷达高分辨距离像目标识别算法研究

针对支持向量机的核函数选择问题,在保形变换方法的基础上,分析了确定数据分布特征的重要性,给出了判断数据呈高斯分布的方法。利用支持向量机的高斯核函数,提出一种基于改进的高斯核函数雷达目标高分辨距离像的研究方法。该方法对SVM的高斯核函数进行改进,并进行核函数选择。通过改进的高斯核函数与多项式核函数进行比较,在Matlab环境下采用两种方法对高分辨距离像进行仿真,仿真方法验证并改进了高斯核函数的有效性。     

稀疏分解在雷达一维距离像中的应用

雷达一维距离像成像本质上是对雷达目标散射特性进行信号表示的过程,它以其获取的简单性及有效性,在雷达成像及目标识别方面得到了广泛的应用。针对雷达目标几何绕射参数化模型,利用稀疏分解方法,研究了高分辨一维距离像的重构及特征提取问题。以此可以避免奈奎斯特采样定理的弊端,以更贴近信号本质特征的方法处理雷达回波信号。通过匹配追踪算法,寻找最佳匹配原子的位置,以此估计雷达目标散射点参数。实验结果表明该方法在信号重构及特征提取方面的有效性。     

基于一维距离像的目标识别方法

基于飞机目标高分辨一线距离像,给出了一种目标识别方法。首先,在研究了高分辨距离像的相关匹配算法后,给出了在单极化条件下的五种飞机目标回波的识别结果;而后,基于全极化高分辨雷达,提出了一种利用目标极化信息一维距离像的综合识别方法。实验结果表明,该方法具有高的识别率和强的抗干扰能力。     

多基地雷达系统一维距离像的三维成像

对多基地雷达系统各接收站获取的目标一维高分辨距离像进行特征提取，可得到目标散射中心在多个方向上的径向分布。根据空间矢量投影的原理，可以求出目标散射中心之间的真实位置关系，形成目标的三维像。仿真结果表明，用三维像描述目标的结构具有较好的稳定性，可作为目标识别的特征量，从而为利用高分辨距离像进行目标识别提供了新的方法。