● 摘要
目标识别技术是弹道导弹防御系统和空间监视的难点和主要瓶颈之一,在一定程度上决定了系统的成败。随着宽带雷达信号处理技术的发展,对雷达目标精细特征的提取和描述已经成为一个新的技术热点,如何提取出可分辨性强的目标特征已经成为了导弹防御中的关键技术之一。本文正是以此为应用背景展开的。
首先研究了高速空间目标线性调频波(LFM)雷达回波信号模型,在此基础上,完成了对目标回波信号的一维距离像序列的提取、以及LFM雷达采样误差的分析和极化方式对HRRP幅度的影响;之后通过阈值目标分界法完成了典型头体分离阶段不同目标的一维距离像的分离和预处理工作。
针对目标雷达散射截面(RCS)特征的提取,主要研究分析了P波段雷达所得到的不同目标RCS的特征提取与识别。提取了进动弹头和翻滚轻诱饵目标的RCS统计特征参数,并提出了一种新的统计特征量来表征目标运动的周期性测度。并通过勒让德多项式来建立了不同目标的RCS概率密度分布的非参数法模型,最后通过RCS差分时间序列的梅林变换提取了不随距离平移和方位缩比变化的目标横向距离分布特征,得到不同目标良好的识别特征,并且验证了算法的鲁棒性和实用性。
最后,研究了基于一维距离像的长度特征提取的方法,以及宽带一维距离像位移特征的提取,并对不同目标宽带回波RCS特征进行了特征提取与识别。并且研究了采用短时傅立叶变换的时频分析方法来提取目标微多普勒特征的原理和方法。通过短时傅立叶变换的时频分析方法完成了对弹头和导弹目标运动各个阶段的微多普勒特征的提取,并且对比了不同极化方式下的目标的微多普勒特征的差异,为后续进一步研究打下基础。