雷达原理大作业
雷达大作业

雷达大作业本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March雷达原理实验名称:脉冲压缩技术在雷达信号处理中的应用学院:电子工程学院专业:信息对抗技术班级:021231姓名:学号:脉冲压缩技术在雷达信号处理中的应用引言:雷达是通过对回波信号进行接收再作一些检测处理来识别复杂回波中的有用信息的。
其中,波形设计有着相当重要的作用,它直接影响到雷达发射机形式的选择,信号处理方式,雷达的作用距离及抗干扰,抗截获等很多重要问题。
现代雷达中广泛采用了脉冲压缩技术。
脉冲压缩雷达常用的信号有线性调频信号和二相脉内编码信号。
脉冲压缩雷达具有高的辐射能量和高的距离分辨力,这种雷达具有很强的抗噪声干扰和欺骗干扰的性能。
因此,脉冲压缩技术在雷达信号处理中广泛应用。
一、脉冲压缩技术原理雷达是Radar(Radio Detection And Ranging)的音译词,意为“无线电探测和测距”,即利用无线方法来发现目标并测定目标在空间的位置,这也是雷达设备在最初阶段的功能。
典型的雷达系统主要由发射机,天线,接收机,数据处理,定时控制,显示等设备组成。
利用雷达可以获知目标的有无,目标斜距,目标角位置,目标相对速度等。
现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念,使它具有对运动目标(飞机,导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。
随着雷达应用的不断扩大,对雷达的作用距离,分辨精度等的要求相应提高。
增大雷达作用距离ΔR=cτ/2可以提高其脉宽或峰值功率,但由于发射管的限制,增大功率往往不容易,于是可以用增大脉冲宽度的方法。
对于恒定载频单脉冲信号,脉宽的增大意味着带宽的减小,B=1/μτ。
根据距离分辨率的表达式,ΔR=cτ/2。
测距精度和距离分辨力对信号形式的要求是一致的,主要取决于信号的频率结构,为了提高测距精度和距离分辨力,要求信号具有大的带宽。
而测速精度和速度分辨力则取决于信号的时域结构,为了提高测速精度和速度分辨力,要求信号具有大的时宽。
雷达原理作业1 2 3 4-2016

法线方向 接收机 目标方向 接收机 接收机
基本原理:利用多个天线所接收回波信号之间的相位差测角。 优点:无测ห้องสมุดไป่ตู้模糊且测角精度高 13. 对三角波形调频连续波雷达,若其最大频偏Δf m =30MHz,三角波形的周期为 0.5 ms,若测得目标回波与发射信号的平均差频为 6 MHz。 1)画出该三角波形调频连续波的频率和时间的关系; 2) 求目标的距离; 3) 求该雷达的最大不模糊距离和距离分辨力。 ANS: t=f b*T m /4*Δf m 3750m 75km 2.5m
《雷达原理》作业,No.4 递交日期:2016.4.20
1. 对固定目标和运动目标的相干脉冲多普勒雷达回波,分别通过相位检波器 后,输出信号的主要区别是固定目标输出为等幅脉冲串,运动目标输出为受 到多普勒频率调制的脉冲串,回波脉冲在距离显示器上的主要区别是固定目 标输出无“频闪”现象,运动目标输出有“频闪”现象。 2、雷达动目标显示系统的作用是显示运动目标、抑制固定目标,常用的实现动 目标显示的方法是对消法、频谱抑制法。 3、雷达的盲速效应是指目标虽有一定的径向速度V r ,但其回波信号经过相位检 波器后,输出为一串等幅脉冲,表现为固定目标的特征,出现盲速的条件是 f d =kf r ,要提高第一等效盲速,采取的措施有 降低脉冲重复频率 , 频闪效 应是指脉冲工作状态时, 相位检波器后输出端回波脉冲串的包络调制频率F d 与 目标运动的径向速度V r 不再保持正比关系,出现频闪的条件是 f d <=f r /2 。 4、 对于PRF为 1KHz、波长 3cm的脉冲多普勒雷达,它的第一盲速为( 15 )米/ 秒,当目标速度大于( 7.5 )米/秒时,会出现频闪效应。为了消除盲速现象, 可以采用( 参差重复频率 )。 5. MTI滤波器的凹口宽度应该( 与杂波相当,对准杂波中心 ),通带内的频响 要求( 尽量平坦 )。 6. 在 MTD 中,如果采用 N=256 的滤波器组,PRF 为 1KHz,则能检测运动目标的 分辨率是( 力提高了( )倍。 );与 MTI 系统相比,其信噪比提高了( )倍,分辨
雷达原理作业

《雷达原理》作业,#1,2016 王斌答案不准确Bingo~ 2016.4.281、雷达的主要功能是利用目标对电磁波的反射探测目标并获取目标的有关信息,雷达所测量的目标的主要参数一般包括目标距离、方位角、仰角、径向速度。
2、雷达所面临的四大威胁是电子侦察与干扰、低空/超低空飞行器、反辐射雷达、隐身目标。
3、在雷达工作波长一定的情况下,要提高角分辨力,必须增大天线的有效孔径。
对脉冲雷达而言,µ,PRF为1000 Hz,则雷达的分辨其距离分辨力由脉冲宽度决定;如果发射信号的脉宽为1s力为 150m ,最小作用距离为 150m ,最大作用距离为 150km 。
4、常用的雷达波束形状包括针状波束和扇形波束。
5、简述雷达测距、测角和测速的基本原理。
ANS:测距的基本原理:通过测定电磁波在雷达与目标间往返一次所需时间来测量距离。
测角的基本原理:电磁波在空间的直线传播以及雷达天线波束具有方向性。
测速的基本原理:运动目标回波具有多普勒效应。
6. 简述RCS的定义及物理含义。
ANS:定义:RCS是目标向雷达接受天线方向散射电磁波能力的度量。
物理含义:它是一个等效的面积,当这个面积所截获的雷达照射能量各向同性地向周围散射时,当单位立体角内的散射功率,恰好等于目标向接收天线方向单位立体角内散射的功率。
=3 GHz,若一目标以1.2马赫(1马赫=340m/s)速度朝雷达飞行,则雷7、已知雷达工作频率为f达收到的回波频率与发射频率之差(即目标的多普勒频率)为多少?ANS:1.2*340*2/(3*10^8/3*10^9)=81608、已知某雷达为X波段,天线尺寸为0.6 m(方位向)×0.5 m(俯仰向),设k=1.25,求该雷达的方位和仰角分辨力,并求天线的增益(用dB表示)。
ANS:仰角分辨率:0.09375~0.062496方位角分辨率:0.078125~0.05208天线的增益:G=2680.83~6031.869、画出雷达的基本构成形式的框图,并简述各部分的功能。
雷达原理作业1-2013(1)

1、 雷达的主要功能是_______________________________, 雷达所测量的目标的 主要参数一般包括______________________________。 2、雷达所面临的四大威胁是___________________________________________。 3、对常规脉冲雷达,其距离分辨力由 决定。 4、雷达测距的基本原理是____________________________________________, 测角的基本原理是____________________________________________, 测速的 基本原理是_____________________________。对脉冲雷达而言,其距离分辨 力由 决定。 5、在雷达工作波长一定的情况下,要提高角分辨力,必须__________________。 6、常用的雷达波束形状包括 和 。 7、已知某雷达为 X 波段,天线尺寸为 0.6 m(方位向)×0.5 m(俯仰向),设 k=1.3,求雷达方位和仰角分辨力,求天线的增益(用 dB 表示)
8、雷达主要由哪几部分所组成?简述各部分的功能。
9、 已知某相参体制脉冲雷达参数为: 波长 λ= 3.3 cm, 发射机功率 Pt = 20 kw, 收 发天线增益均为 G=45 dB, Bn = 50 MHz, Fn = 5 dB, L= 6 dB. 系统要求的检测 概率为 95%,虚警概率为 10-8 。 1)求 目标 σ=0.3 m2 时,雷达的最大探测距离; 2)其他条件和要求不变时,若积累 50 个脉冲后进行目标检测, (假设积累效率 为 90%),发射功率可降至多少?此时的接收机灵敏度要求是多少?
检测曲线 雷达原理大作业

swerlingI型目标检测曲线仿真姓名:杨宁学号:14020181051专业:电子信息工程学院:电子工程学院一、 基本原理:(1)第一类称Swerling Ⅰ型, 慢起伏, 瑞利分布。
接收到的目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关), 但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。
假设不计天线波束形状对回波振幅的影响, 截面积σ的概率密度函数服从以下分布:式中,σ为目标起伏全过程的平均值。
式(5.4.14)表示截面积σ按指数函数分布, 目标截面积与回波功率成比例, 而回波振幅A 的分布则为瑞利分布。
由于A 2=σ, 即得到1(2)第二类称Swerling Ⅱ型, 快起伏, 瑞利分布。
目标截面积的概率分布为快起伏, 假定脉冲与脉冲间的起伏是统计独立的。
(3)第三类称Swerling Ⅲ型, 慢起伏, 截面积的概率密度函数为 这类截面积起伏所对应的回波振幅A 满足以下概率密度函数(A 2=σ):且有σ=4A 20/3。
(4)第四类称Swerling Ⅳ型, 快起伏。
σσσσ-=e p 1)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=202202)(A A A A A p ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=σσσσσ2exp 4)(2p ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=20240323exp 29)(A A A A A p第一、二类情况截面积的概率分布, 适用于复杂目标是由大量近似相等单元散射体组成的情况, 虽然理论上要求独立散射体的数量很大, 实际上只需四五个即可。
许多复杂目标的截面积如飞机, 就属于这一类型。
第三、四类情况截面积的概率分布, 适用于目标具有一个较大反射体和许多小反射体合成, 或者一个大的反射体在方位上有小变化的情况。
用上述四类起伏模型时, 代入雷达方程中的雷达截面积是其平均值σ。
本次主要对swerling I型目标的检测概率曲线进行仿真。
二、仿真设计:Swerling I 型目标的特点是目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关),但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。
雷达原理大作业

雷达原理大作业第一篇:雷达原理大作业雷达目标识别技术综述1引言目标识别是现代雷达技术发展的一个重要组成部分。
对雷达目标识别的研究,在国内外已经形成热点,但由于问题本身的复杂性,以及多干扰信号,特别是多噪声干扰源存在的复杂电磁环境,雷达目标识别问题至今还没有满意的答案,尚无成熟的技术和方法。
因此,对雷达目标识别技术的研究具有极其重要的军事应用价值。
本文将对雷达自动目标识别技术进行简要回顾,讨论目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法,以及应用于雷达目标识别中的模式识别技术,分析和讨论问题的可能解决思路。
2雷达目标识别模型雷达目标识别需要从目标的雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征并判明其属性。
它根据目标的后向电磁散射来鉴别目标,是电磁散射的逆问题。
利用目标在雷达远区所产生的散射场的特征,可以获得用于目标识别的信息,回波信号的幅值、相位、频率和极化等均可被利用。
对获取的目标信息进行计算机处理,与已知目标的特性进行比较,从而达到自动识别目标的目的。
识别过程分成三个步骤:目标的数据获取、特征提取和分类判决。
相应模型如图“所示。
整个识别过程可以分为两个阶段:训练(或设计)阶段和识别阶段。
前者用一定数量的训练样本进行分类器的设计或训练,后者用所设计或训练的分类器对待识别的样本进行分类决策。
训练数据获取是对各已知目标进行测量,取得目标的训练数据。
测试数据获取是获得未知种类目标的测量数据;测量数据的获得可采用目标的靶场动态测量、外场静态测量、微波暗室缩比模型等。
特征提取模块从目标回波数据中提取出对分类识别有用的目标特征信息。
特征空间压缩与变换模块对特征信息进行特征空间维数压缩与变换,得到具有高同类聚合性的训练样本进行分类器的设计。
类间可分离性的特征。
分类器设计模块根据已知类别目标分类模块完成对未知目标的分类判决。
3雷达目标识别技术回顾雷达目标识别的研究始于”#世纪$#年代。
早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究雷达目标的有效散射截面积。
西安电子科技大学雷达对抗原理第一次大作业

雷达对抗原理大作业学校:西安电子科技大学专业:信息对抗指导老师:魏青学号/ 学生:雷达侦查中的测频介绍与仿真如今,战争的现代水平空前提高,电子战渗透到战争的各个方面。
军事高技术的发展,使电子对抗的范围不断扩大,并逐步突破了原有的战役战斗范畴,扩展到整个战争领域。
海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争、伊拉克战争和最近的利比亚战争都表明,电子对抗在现代战争中有着极其重要的作用。
电子对抗不仅在战时大量使用,在和平时期侦察卫星、侦察飞机、侦察船和地面侦察站不停地监视着对方的电磁辐射,以探明阵地布置、军事集结和调动;也不断收集对方电磁设备的性能参数,以期在战前进行模拟的对抗试验,确保在战争中有效地压制对方的电子设备。
侦察是对抗的基础。
电子侦察的基本任务是截获、分析对方的辐射信号,测量信号的到达方向、频率、信号调制特性,最终目的是识别辐射源的属性,以便有针对性的对抗。
自电子对抗出现后的60多年来,电子技术的飞跃发展引起了雷达、通信、导航等技术的飞速发展。
使对电子侦察设备同时处理多信号的能力、快速反映能力及信号特征处理能力的要求是越来越高。
但是现在雷达参数的搜索变化,给信号的分选、识别带来很大困难。
所幸大多数辐射源是慢运动或固定的,因此刹用到达角这一参数将来自很大空域内的辐射源进行分离,然后对各个辐射源分析,成了现代电子侦察的一个特点。
图1典型雷达接收机原理框图对雷达信号测频的重要性 载波频率是雷达的基本、重要特征,具有相对稳定性,使信号分选、识别、干扰的基本依据。
对雷达信号测频的主要技术指标a. 测频时间定义:从信号到达至测频输出所需时间,是确定或随机的。
要求:瞬时测频,即在雷达脉冲持续时间内完成载波频率测量。
重要性:直接影响侦察系统的截获概率和截获时间。
频域截获概率:即频率搜索概率,单个脉冲的频率搜索概率定义为(△ f r 测频接收机瞬时带宽,f2-f1是测频范围,即侦察频率范围)1.概述S 聞一测向大线 I輻射鴻播述7 宿 号 处理*辐射源的属性 +辎射源的参數>威帥等级截获时间:达到给定的截获概率所需的时间,如果采用瞬时测频接收机,则单个脉冲的截获时间为hri二厂尸十5(其中Tr是脉冲重复周期,t th是侦察系统的通过时间)b. 测频范围、瞬时带宽、频率分辨力和测频精度测频范围:测频系统最大可测的雷达信号的频率范围;瞬时带宽:测频系统在任一瞬间可以测量的雷达信号的频率范围;频率分辨力:测频系统所能分开的两个同时到达信号的最小频率差;测频精度:把测频误差的均方根误差称为测频精度;晶体视频接收机:测频范围等于瞬时带宽,频率截获概率= 1,但频率分辨率很低,等于瞬时带宽。
雷达的工作原理及作用_雷达的起源

雷达的工作原理及作用_雷达的起源雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。
雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
下面是小编为大家整理的雷达的工作原理及作用,希望对你们有帮助。
雷达的工作原理各种雷达的具体用途和结构不尽相同,但基本形式是一致的,包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线,处理部分以及显示器。
还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似,当然,它不再是大自然的杰作,同时,它的信息载体是无线电波。
事实上,不论是可见光或是无线电波,在本质上是同一种东西,都是电磁波,在真空中传播的速度都是光速C,差别在于它们各自的频率和波长不同。
其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向,处在此方向上的物体反射碰到的电磁波;雷达天线接收此反射波,送至接收设备进行处理,提取有关该物体的某些信息(目标物体至雷达的距离,距离变化率或径向速度、方位、高度等)。
雷达的作用和用途雷达分为军用和民用两种,但它们的相同作用是通过无线电波来测定目标的物理位置。
军用雷达用来搜索、监视、识别军事目标,民用雷达主要用来进行气象服务、航空和船舶交通管制。
雷达也被称为“无线电定位”,是利用电磁波探测目标的电子设备。
其原理是雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息。
雷达分为军用和民用两种,但它们的相同作用是通过无线电波来测定目标的物理位置。
用途如下:1、对空情报雷达,用于搜索、监视和识别空中目标。
2、对海警戒雷达,用于探测海面目标的雷达。
3、机载预警雷达,安装在预警机上,用于探测空中各种高度上的飞行目标,并引导己方飞机拦截敌机、攻击敌舰或地面目标。
4、超视距雷达,利用短波在电离层与地面之间的跳跃传播,探测地平线下的目标。
5、弹道导弹预警雷达,用来发现洲际、中程和潜地弹道导弹,并测定其瞬时位置、速度、发射点、弹着点等弹道参数。
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雷达目标识别技术综述1引言目标识别是现代雷达技术发展的一个重要组成部分。
对雷达目标识别的研究,在国内外已经形成热点,但由于问题本身的复杂性,以及多干扰信号,特别是多噪声干扰源存在的复杂电磁环境,雷达目标识别问题至今还没有满意的答案,尚无成熟的技术和方法。
因此,对雷达目标识别技术的研究具有极其重要的军事应用价值。
本文将对雷达自动目标识别技术进行简要回顾,讨论目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法,以及应用于雷达目标识别中的模式识别技术,分析和讨论问题的可能解决思路。
2雷达目标识别模型雷达目标识别需要从目标的雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征并判明其属性。
它根据目标的后向电磁散射来鉴别目标,是电磁散射的逆问题。
利用目标在雷达远区所产生的散射场的特征,可以获得用于目标识别的信息,回波信号的幅值、相位、频率和极化等均可被利用。
对获取的目标信息进行计算机处理,与已知目标的特性进行比较,从而达到自动识别目标的目的。
识别过程分成三个步骤:目标的数据获取、特征提取和分类判决。
相应模型如图"所示。
整个识别过程可以分为两个阶段:训练(或设计)阶段和识别阶段。
前者用一定数量的训练样本进行分类器的设计或训练,后者用所设计或训练的分类器对待识别的样本进行分类决策。
训练数据获取是对各已知目标进行测量,取得目标的训练数据。
测试数据获取是获得未知种类目标的测量数据;测量数据的获得可采用目标的靶场动态测量、外场静态测量、微波暗室缩比模型等。
特征提取模块从目标回波数据中提取出对分类识别有用的目标特征信息。
特征空间压缩与变换模块对特征信息进行特征空间维数压缩与变换,得到具有高同类聚合性的训练样本进行分类器的设计。
类间可分离性的特征。
分类器设计模块根据已知类别目标分类模块完成对未知目标的分类判决。
3雷达目标识别技术回顾雷达目标识别的研究始于"#世纪$#年代。
早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究雷达目标的有效散射截面积。
但是,对形状不同、性质各异的各类目标,笼统用一个有效散射截面积来描述,就显得过于粗糙,也难以实现有效识别。
几十年来,随着电磁散射理论的不断发展以及雷达技术的不断提高,在先进的现代信号处理技术条件下,许多可资识别的雷达目标特征信号相继被发现,从而建立起了相应的目标识别理论和技术。
近年来理论研究和实际应用比较成功的目标识别方法有以下4类。
3.1基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别这类方法大都基于目前广泛使用的雷达时域一维目标回波波形,抽取波形序列中包含的目标特征信息来实现目标分类。
这类研究已获得一些成功应用。
(1)利用目标回波起伏特性的识别空中目标对低分辨力雷达来讲可以看作点目标,其运动过程中,目标回波的幅度相位随目标对雷达的相对姿态的不同而变化,根据目标回波的幅度与相位的变化过程,判断其形状,对复信息数据进一步分析,可以判断目标的运动情况(2)利用动态目标的调制谱特性的识别动态目标如飞机的螺旋桨或喷气发动机旋转叶片、直升机的旋翼等目标结构的周期运动,产生对雷达回波的周期性调制。
不同目标的周期性调制谱差异很大,因而可用于目标识别。
详细分析了喷气发动机的调制现象,并建立了相应的数学模型,为利用JEM效应进行目标识别奠定了理论基础。
3.2基于极点分布的目标识别目标的自然谐振频率又称为目标极点,“极点”和“散射中心”分别是在谐振区和光学区建立起来的基本概念。
目标极点分布只决定于目标形状和固有特性,与雷达的观测方向(目标姿态)及雷达的极化方式无关,因而给雷达目标识别带来了很大方便。
除了直接求目标的极点外,由于目标的极点与目标的频率响应存在一一对应的关系,人们还研究了由目标的频域响应来识别目标的方法,典型方法有,从目标的频域响应来识别目标的方法;获取目标极点的频域Prony法;由于频域法的目标极点估算精度同样受到噪声和杂波的限制,具有改善作用的数据多重组合法被提出。
为避开需要实时地直接从含噪的目标散射数据中提取目标的极点,基于波形综合技术的目标识别方法被得到广泛重视。
它将接收到的目标散射信号回波与综合出来的代表目标的特征波形进行数字卷积,再根据卷积输出的特征来判别目标。
E-脉冲法、频域极大极小拟合匹配法等,都避开了直接提取目标极点,减小了运算量。
3.3基于高分辨力雷达成像的目标识别借助高分辨力雷达对目标进行一维或二维距离成像,或采用合成孔径雷达或逆合成孔径雷达对目标成像得到二维雷达图像,可获取目标的形状结构信息。
由于一维距离像的获取相对简单,利用一维距离像进行目标识别的方法在;#年代以后被得到广泛重视和深入研究。
基于一维距离像的目标识别方法,在舰船目标、坦克、车辆等地面目标、飞机目标识别中分别获得了较高的正确识别率。
由于目标的一维距离像常会受目标之间、目标各散射点之间的相互干涉、合成等交叉项的影响,限制了识别率的提高,因而双距离像方法被提出并获得了较高的识别率。
为改善目标识别的性能,可以将目标一维距离像与其它目标特征(如极化特征)相结合。
对于基于二维雷达图像的目标识别,可利用图象识别技术来进行,这是目标识别领域中最为直观的识别方法,但是如何获得高质量的目标二维图像是进行目标识别的首先要解决的问题。
3.4基于极化特征的目标识别极化是描述电磁波的重要参量之一,它描述了电磁波的矢量特征。
极化特征是与目标形状本质有密切联系的特征。
任何目标对照射的电磁波都有特定的极化变换作用,其变换关系由目标的形状、尺寸、结构和取向所决定。
测量出不同目标对各种极化波的变极化响应,能够形成一个特征空间,就可对目标进行识别。
极化散射矩阵(复二维矩阵)完全表征了目标在特定姿态和辐射源频率下的极化散射特性。
对目标几何形状与目标极化特性的关系的研究结果表明,光学区目标的极化散射矩阵反映了目标镜面曲率差等精密物理结构特性。
经过近20年的发展,已经出现了许多种利用极化信息进行雷达目标识别的方法,其主要方法分为:1)根据极化散射矩阵识别目标根据极化散射矩阵来识别目标是利用极化信息识别目标的基本方法。
具体分为:根据不同极化状态下目标截面积的对比来识别目标;根据从目标极化散射矩阵中导出的目标极化参数集(极化不变量)来识别目标;根据目标的最佳极化或极化叉来识别目标。
由于不同姿态角下目标极化特性的改变,限制了根据极化散射矩阵及其派生参数识别目标的有效性,使之只能应用于简单几何形体目标,或与其它识别方法结合使用。
2)利用目标形状的极化重构识别目标对低分辨力雷达,不能区分目标上各个散射中心的回波,只能从它们的综合信号中提取极化特征,因而只能从整体上对简单形体的目标加以粗略的识别。
对高分辨力雷达,目标回波可分解为目标上各个主要散射中心的回波分量。
对复杂形状目标的极化重构,就是利用高分辨力雷达区分出各个散射中心的回波,分别提取其极化信息。
在对各个散射中心分别作出形状判断(可以利用目标的极化散射矩阵,或利用目标的缪勒矩阵中各个元素同目标形状的关系)后,依据其相对位置关系,组合成目标的整体形状。
最后同已知目标数据库相比较,得到识别结果。
3)与成像技术相结合的目标识别结合SAR和ISAR成像,在相应雷达上加装变极化装置,从而可以利用极化信息或将极化信息与已有的图象识别技术相结合,对每一像素进行更有效的识别。
3.5各种特征识别方法对雷达的要求不同的识别方法对雷达系统有着不同的要求。
基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别方法对雷达没有特殊的要求,它是在现有雷达的基础上,利用目标运动所引起的回波起伏特性和动态目标的调制谱特性,并结合雷达所能获取的目标空间坐标及运动参数(如目标高度、速度、航迹等)来进行目标识别,因而主要用于低分辨雷达的目标识别。
基于极点分布的目标识别方法可分为时域和频域方法。
时域方法提取目标极点要求雷达的发射信号带宽足够宽,以保证由目标的瞬态响应中能够获得正确的目标极点;频域方法则要求雷达能够发射多种频率的电磁波以获取目标的频率响应。
基于高分辨力雷达成像的目标识别方法要求雷达不仅具有高的距离分辨力(对于一维距离像方法)而且具有高的角分辨力(对于二维距离像方法),这就要求采用宽带高分辨、合成孔径或逆合成孔径雷达。
基于目标极化特征的目标识别方法要求雷达能够测量目标对不同极化方向的入射电磁波的极化散射特性、雷达具有变极化特性,这增加了雷达系统的复杂性,限制了其应用。
4用于雷达目标识别中的模式识别技术进行雷达目标识别,必须依靠有效的目标特征分类技术(模式识别技术)。
模式识别技术的发展为雷达目标识别的研究提供了有利的条件。
统计模式识别方法、模糊模式识别方法、基于模型和基于知识的模式识别方法以及神经网络模式识别方法等在雷达目标识别中均有成功的应用。
4.1统计模式识别方法统计模式识别是传统的模式识别方法,也是雷达目标识别中最常用到的特征分类方法,它是一种根据已知样本的统计特性来对未知类别样本进行分类的方法。
其基本思想是用"维特征矢量表征目标模式,并通过对样本的学习,估计出特征矢量的概率分布密度函数,在某种最优准则下,利用特征矢量的统计知识来构造判别函数,从而在保证分类误差概率最小的条件下,对目标进行分类。
4.2模糊模式识别方法在雷达目标识别中,由于噪声对目标背景的污染,目标信息转换过程中特征信息的随机交迭,目标信息随时间、距离、方位和姿态等因素的变化都可引起信息的模糊及目标特征的畸变,影响目标识别的效果。
在模糊集理论基础上发展起来的模糊模式识别技术,适于描述目标特征存在不同程度的不确定性。
在目标识别过程中,模糊模式识别技术通过将数值变换提取的目标特征转换成由模糊集及隶属函数表征,再通过模糊关系和模糊推理等对目标的所属关系加以判定。
因此,模糊模式识别技术可以有效地完成一些传统模式识别中遇到的难题,近年来得到了广泛的研究。
4.3基于模型和基于知识的模式识别方法基于模型的模式识别方法是用一种数学模型来表示从目标样本空间或特征空间中获取的、描述目标固有特性的各种关系准则。
在建模过程中,除了利用目标的物理特性外,还运用了特征之间的符号关系准则,如特征随姿态角变化的规律等,因此,基于模型的的模式识别方法在一定程度上改善了传统的统计模式识别方法中信息利用率不高的缺点。
目前也有不少人在致力于基于模型的目标识别方法的研究.基于知识的模式识别方法是结合人工智能技术的识别方法。
它把人们在实践中逐步积累的知识和经验用简单的推理规则加以表述,并转换为计算机语言,利用这些规则可以获得与专家有同样识别效果的模式识别结果。
基于模型的方法常与基于知识的方法相结合,通过建立的目标模型库与相应的推理规则相结合完成目标的分类识别。
4.4神经网络模式识别方法人工神经网络ANN和生物神经系统之间有着内在的联系,能够在有限领域内模拟人脑加工、存储与搜索信息的机制来解决某些特定的问题。