反舰导弹雷达导引头舰船目标回波仿真技术

自动目标识别已成为反舰导弹雷达导引头探测领域的研究热点,为提高目标识别效率,迫切需要逼真的仿真回波作为现场实测回波的补充,为深入研究目标识别技术提供丰富的回波样本.针对识别应用背景,研究了反舰导弹雷达导引头复杂舰船目标的回波仿真技术.根据舰船目标的三维CAD模型,利用电磁计算方法得到全姿态的一维距离像模板,重构目标的二维散射中心模型,然后结合雷达发射信号、相对运动模型以及波束的扫描方式获得目标的仿真回波.实验结果证明,上述仿真技术可以为目标识别提供有效的数据支撑.     

基于压缩传感特征提取的低分辨雷达目标识别

根据低分辨雷达目标回波的特点,提出了一种基于压缩传感的回波特征提取方法。选择小波基为稀疏基,高斯随机矩阵为测量矩阵,由较少的测量值构成识别特征向量,不仅可以获得雷达回波信号的本质驱动源,而且能够保持原始雷达回波信号的结构和足够多的目标信息。实验结果表明,该算法提取的回波特征向量维数低,且信息密度高,可以得到较好的目标识别结果。     

基于FEKO与MATLAB的扩展目标回波平台构建

为了在教学科研中形象化的展示扩展目标的回波以及一维距离像信息,构建一个基于电磁仿真软件FEKO与MATLAB图形用户界面(GUI)仿真的雷达扩展目标回波模拟平台.利用该平台可以完成不同带宽、不同入射方向以及不同极化条件下电磁散射特性数据的获取以及扩展目标回波的模拟,并通过对模拟的扩展目标回波信号进行脉冲压缩处理,得到目...     

不均衡样本下的低分辨雷达目标识别算法

针对传统低分辨雷达目标识别算法在样本不均衡条件下目标识别率较低的问题,提出了基于分段损失函数的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)低分辨雷达目标识别算法.算法首先使用CNN自动提取数据深层本质特征,然后通过引入衰减参数,使CNN在不同的训练阶段采用不同的损失函数,最后将损失反...     

实时雷达目标回波波形发生器在雷达目标识别中的应用

在自动目标识别系统（ＡＴＲ）中往往需要对系统样机进行测试和评估。文中论述了为完成测试而提供信号的目标回波波形发生器,它可以复现实际采集的真实目标的回波,也可以产生由算法提供的目标任意仿真波形,还可以作为普通的波形发生器使用。该波形合成器能够以６４ＭＨｚ的速率从Ｄ／Ａ 输出缓存数据,同时提供了１ Ｈｚ～４ ｋＨｚ可编程雷达同步信号,输出合成回波信号,在示波器上可得到完全等同于Ａ 显示器的波形信号,为ＡＴＲ系统的性能测试提供了可靠的保证。     

分数阶Fourier域低分辨雷达飞机回波的分形特性分析与目标分类

常规低分辨雷达体制下的目标分类与辨识是雷达目标识别领域的一个研究难点。研究表明,地、海、空等雷达杂波具有分形特性,不同类型目标会对回波分形特性产生不同的影响,但在强杂波背景下,回波的分形特性更多地表现为杂波的特性。作为一种非平稳信号分析工具,分数阶Fourier变换可以有效地获取目标回波信号的细节特征并充分抑制杂波,且具有快速算法。为此,论文立足于分形及其相关理论,拟从分数阶Fourier域对常规雷达飞机目标回波的分形特性进行分析,估计和分析其分形参数,并对分数阶Fourier域回波分形特征在飞机目标分类中的应用进行探讨。研究结果表明,在最优变换阶数下,分数阶Fourier域飞机目标回波具有显著的分形特性,且充分反映了目标的特性,分形测度分析可以揭示回波的动力学演化机制,且最优变换域回波分形特征可以有效用于飞机目标的分类和识别。     

雷达HRRP自动目标识别算法

针对雷达高分辨距离像(HRRP)的方位敏感性和平移敏感性,对一定角域内的HRRP非相干平均,提取具有平移不变性的中心矩作为特征向量,采用Karhunen2Loeve变换进一步进行特征压缩,建立相应的支撑矢量机(SVM)分类算法。与基于原始距离像特征的最大似然(ML)方法和基于中心矩特征的ML方法识别结果比较,该方法在减少计算量的同时具有较高的识别率,具有良好的推广能力。     

雷达目标一维像识别中的自适应特征子空间法

针对雷达目标一维距离像识别中常规特征子空间法的缺点,提出了一种自适应特征子空间法。该子空间既能自适应子空间维数的变化,又能自适应目标类别数的变化。同时,与常规特征子空间相比,建立自适应特征子空间的运算量大为减少。对三类和四类目标的仿真实验结果表明了该方法的有效性。     

非线性正则子空间法雷达目标一维距离像识别

雷达目标识别中,目标一维距离像的分布常表现出明显的非线性和复杂性,这时经典的线性子空间方法的识别性能会有所下降.为此,本文提出非线性正则子空问法,通过对一维距离像进行非线性变换,使在原有空间线性不可分的一维距离像模式在高维空间有望具有线性可分性,从而提高目标的识别性能.对实测飞机数据的实验结果表明该方法的有效性.     

低分辨雷达目标分类的最小代价拒判算法

为解决低分辨雷达目标自动识别中,干扰目标、虚假目标的存在以及不同类别目标样本集混叠的问题,提出了一种基于最小代价的拒判K近邻识别算法.该算法根据雷达识别系统最小代价的原则,利用Fisher判别函数,确定拒判门限.设计了基于两类拒判域的K近邻识别算法,第一类拒判根据训练样本集特征值的波动范围,对干扰目标和虚假目标进行拒判;第二类拒判根据测试样本与最近邻、次近邻的距离差,实现混叠区域的目标样本拒判.算法先对测试样本进行拒判分析,再利用K近邻算法识别分类.实验结果表明,基于以上算法的低分辨雷达目标识别系统具有较好的鲁棒性和识别性能.     

Enhancing the Resolution of the Radar Target Range Profiles Using a Class of Subspace Eigenanalysis-Based Techniques

Quinquis, A., Demeter, S., and Radoi, E., Enhancing the Resolution of the Radar Target Range Profiles Using a Class of Subspace Eigenanalysis-Based Techniques, Digital Signal Processing11 (2001) 288–303The problem of estimating with better accuracy the time delays corresponding to the scattering centers of a radar target is considered in this paper. The analyzed signature is the range profile, which represents the scattering center projection on the line of sight. The inverse Fourier transform of the frequency spectra, which is often used to obtain range profiles, is limited in resolution by the available frequency band. The maximum likelihood method or the genetic techniques give better results, but they converge very slowly because of the global nature of the used algorithms. A class of subspace, eigenanalysis-based superresolution methods is considered in this paper in order to overcome the limitations of the Fourier method and to give a real-time estimate of the scattering center positions with much better accuracy. Some theoretical remarks, a statistical study, and experimental results are aimed to give a deeper insight concerning their application to enhancing the resolution of the range profiles.     

基于HLA的雷达回波模拟器研究

该文介绍了基于HLA的武器对抗仿真系统中雷达回波模拟器的研究。系统采用以高层体系结构(High Level Architecture,HLA)为计算机仿真标准,针对多部雷达组网,使用Oracle数据库对干扰机采集数据建库。很好地解决了多部雷达组网,多个仿真成员通信,使多个成员集成。较好的实现了系统的友好界面,可操作性,实时性,重现性,灵活性,及仿真功能的多样性。具有较高的逼真度。该文讨论了基于HLA武器对抗仿真系统中的多部雷达回波模拟部分的建模,实现,以及干扰机数据与回波模拟数据合成。     

船载雷达海上动态跟踪仿真系统设计

该文分析了建立船载测控雷达海上动态跟踪仿真系统的必要性与重要性,并基于分布交互式仿真(DIS)技术对该仿真系统进行了设计。该系统为半实物仿真系统,其中船载雷达伺服操作仿真控制台为实物仿真,其余均为计算机全数字仿真。论文介绍了系统的总体框架以及仿真软件中控制系统实体仿真、虚拟目标及状态仿真、系统管理及辅助控制三个部分的功能及相互关系,对通信处理模块、实体仿真模块、实时数据处理等模块的功能、控制流和数据流进行了具体描述。最后,介绍了开发该系统时所采用的关键技术。     

基于3D建模的一维距离像仿真研究

研究了基于3D建模的一维距离像仿真方法。首先,对复杂目标进行3D几何建模,并对其进行合适的剖分,通过模型处理导出剖分单元信息;然后,对各个剖分单元的RCS进行电磁建模计算,整个复杂目标的回波可以看成是各个剖分单元回波的叠加;最后,将回波进行脉冲压缩就可以得到该复杂目标的一维距离像。仿真结果表明了该方法的有效性,同时还给出了两种舰船目标的一维距离像。     

高分辨雷达信号的平移不变KPCA特征提取算法

研究高分辨雷达信号特征提取,针对传统提取平移不变特征存在信息损失量大、识别的准确率低的问题,提出了一种平移不变KPCA特征提取算法。首先计算高分辨雷达信号的原点矩,并在低信息损失的前提下利用高分辨雷达信号相对原点矩的位置来描述原信号,从而消除高分辨雷达信号的平移敏感性。然后结合KPCA特征提取算法得到平移不变的特征信号。最后应用SVM分类器对特征信号进行分类识别。实验证明,改进算法识别率高于雷达目标识别系统中的传统特征提取算法,略低于KPCA特征提取算法,且在常用雷达探测距离内都能够保持较高的识别率。     

快速稀疏分解在雷达目标识别中的应用

高分辨距离像目标识别算法很多,但利用高分辨距离像(HRRP)稀疏特点进行识别的方法却不多。为此,提出一种基于结构划分过完备字典完成雷达一维距离像稀疏分解,进而实现目标识别的算法。该算法首先依据字典原子的结构特点对其进行划分,简化字典表述的同时减少了原子数据存储量;随后,采用遗传匹配追踪算法(GAMP)对一维距离像训练样本进行稀疏分解以获得类别字典;最后,根据类别字典分析测试样本的重构误差实现目标识别。仿真实验证明,文中算法简洁、识别率高,即便受到噪声干扰依然能稳健地识别目标。     

中段目标宽带雷达回波仿真及分析

优化雷达自动识别中段目标,对中段目标宽带雷达回波信号进行建模,为研究中段目标散射特性,实现雷达自动识别中段目标的重要基础,提出建立了微进动目标数学描述方程,采用一种移动散射点模型的散射中心位置计算方法,根据几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,得到了宽带雷达中段目标的回波模型,并针对两种典型目标运用该模型进行回波仿真,获得给定目标在特定战情下的回波仿真信号.仿真结果较好地反映出目标特征,为进一步进行中段目标的识别提供了理论分析依据.     

基于移动散射点模型的雷达回波仿真及分析

针对中段目标宽带雷达回波信号难于获取的问题,进一步研究了目标雷达视线角和中段目标姿态的建模方法,给出了基于移动散射点模型的散射中心位置计算公式,然后基于几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,最后对雷达一维距离像进行归一化处理,提取了散射点的相对距离特征,得到了散射点相对距离变化的特征序列.实验结果显示,对雷达一维距离像进行特征提取,可以得到中段目标的姿态信息,为中段目标识别奠定基础.     

宽带雷达动态目标建模及仿真研究

对复杂动态目标进行回波建模是研究目标散射特性，实现雷达跟踪识别动态目标的重要基础。该文利用宽带雷达的高分辨特性，分析了宽带信号照射到运动点目标上的回波信号形式，根据高频区目标总的电磁散射是多散射中心的合成的原理，得出了宽带雷达动态复杂目标的回波模型，并针对冲击雷达信号运用该模型进行回波仿真，获得给定目标在平动及转动情况下的回波仿真信号。仿真结果较好地反映出目标特征，为进一步进行雷达目标的识别提供了理论分析依据。