基于距离最近原则的微多普勒曲线分离和特征提取-论文.pdf

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1、第!"卷#第$%期#&%!"年!%月科#学#技#术#与#工#程#;34-?@&%!"!'(!!!)!*"&%!"#$%+%!)'+%*#,-./0-/1/-2034356708905.0//:.05!#&%!"#,-.<1/-2<905:5<基于距离最近原则的微多普勒曲线分离和特征提取!&!!!罗亚宗#冯有前#李#松#张#栋#岳韶华!&"空军工程大学防空反导学院$理学院$西安(!%%*!#摘#要#为了分离微动目标的微多普勒曲线!提取有效的特征参数!提出了一种基于距离最近原则的微多普勒曲线分离和特征提取方法#首先建立了双基

2、地雷达滑动散射点的微动模型!分析了微多普勒特性!然后采用X3L52变换剔除锥顶正弦曲线!通过距离最近原则分离出锥底散射点的非正弦微多普勒曲线!对分离出的非正弦曲线求最大值和最小值计算出振幅#通过仿真!验证了该方法的有效性#关键词#时间距离像##距离最近原则##曲线分离##特征提取中图法分类号#1=G*(%####文献标志码#D##目标微动的部件会对雷达回波产生除多普勒频途径'率之外的频率调制$称为微多普勒效应$相应的信号(!)"#滑动散射点微多普勒建模就是微多普勒信号'自从;.-?3:B

3、征已双基地雷达弹道目标滑动散射点模型如图!所成为目标精确识别的重要依据$对目标的识别和成示'坐标系`$?为本地坐标系$锥形弹道目标底像具有重大意义'但是一般情况下$目标的微多普面半径为4$锥高为)$半锥角为%$角速度为2-'勒信号是由各散射点微多普勒信号相互叠加生成质心`与底面中心`L的距离为"$与发射雷达和接的$为了通过回波提取出目标的特征参数$需要对弹收雷达的径向距离分别为T1和TC$锥旋轴``-初道目标微多普勒曲线进行分离'始时刻在$`平面上的投影与$轴的夹角为3%$目前$国内外学者在微多普勒曲线分离和特征(G)与?轴的夹角为.-'

4、提取方面做了很多有益的尝试'文献(&)首先采用了,变换对微多普勒效应进行了时频分析$得到时频曲线$然后采用维特比算法";D#对时频图进行曲线分离$但是该方法并未考虑微多普勒信号的正弦调制$导致容易产生错误%文献($$")采用X3L52变换进行曲线分离和特征提取$但是不能分离非正弦曲线%文献(*$')采用9QM进行曲线分离和特征提取$但是计算量十分巨大$实时性较差%文献(($))采用了最临近数据算法"==MD#进行曲线分离和特征提取$但由于在杂波密度大的环境下$该算法极易出错$所以实用性不强'图!#双基地雷滑动散射点模型Z.5

5、/430I4.8.05I-7??/:.05基于上述研究现状$为了能有效地对时间距离P3.0?3[^.I?7?.-:787:像进行分离$进而提取出特征参数$本文尝试采用基于距离最近原则方法对时间距离像进行处理$通过雷达发射线性调频信号形式表达式为&仿真验证了它的有效性$为目标识别提供了有效:O71":O$:H#G:/-?()Q!P&%!"年*月$%日收到国家自然科学青年科学基金项目!&/cP[a&5(0-:N-:O)]"!#"'!!%&!%G#*国家自然科学基金项目"'!$(&!''#资助&第一作者简介&罗亚宗"!GG%!#$男$湖北潜江人$硕

6、士研究生'研式"!#中$:/-?"0#是矩形窗函数$[:O[+!PO&时$究方向&雷达信号处理'9+H7.4&"!)*&$"!"J]]@-3H':/-?":OO!P#G!$[:O[R!PO&时$:/-?":OO!P#G%'$%期罗亚宗$等&基于距离最近原则的微多普勒曲线分离和特征提取!)(!P为脉冲宽度$-为调频率$带宽/G-!P$0-是载如下&频'慢时间:HG&!P"&G%$!$&$+#$快时间为首先$建一个离散累积器数组!"-$2-$5%$.#$:O$全时间:G:ON:H'其中-0(-H.0$-H7c)*2-0(2-H.0$2-H7c)*

7、5%0弹道目标第2个散射点在:H时刻与发射雷达和(5%H.0$5%H7c)*.0(.H.0$.H7c)分别为预期的取值接收雷达的径向距离和为T2":H#$电磁散射系数为范围%42$回波信号经过拉伸和相位补偿处理后表达其次$在慢时间距离像上$对所有超过门限值的式为&点计算其在参数空间里的对应曲线"-L$2L-$5L%$-.L#$并将相应的累加器加!'7-"0$:H#G%42!PI.0-{!P[0NTD2":H#]}Q2%最后$找出参数空间"-$2-$5%$.#里的局部最&50-大值$该值的坐标提供了时间距离像平面上正弦曲/cP[HaTD2":H

8、#]"&#%线的参数$这样便可以将时间距离像上满足正弦曲从式"&#可知$经处理后回波信号在:H时刻的线的采样点去掉$达到剔除锥顶正弦曲线的目的'波形是I.0-函数的