高距离分辨率雷达目标检测研究现状与进展

高距离分辨率雷达目标回波表现为距离扩展目标的形式,距离扩展目标检测技术是目前雷达信号处理领域的一个热门和难点问题。本文对这一技术的发展过程、研究现状及最新研究进展进行了较为全面的综述,主要从高斯背景、部分均匀环境及非高斯背景出发,对这一技术进行了介绍。最后对距离扩展目标检测方法做了总结,并对有待进一步研究和完善的问题进行了展望。

频率步进高距离分辨技术在圆锥扫体制中的应用

对频率步进高距离分辨技术在圆锥扫描体制雷达中的应用做了探讨，分析了在锥扫体制下利用频率步进高距离分辨技术获取目标的距离回波而据以识别目标的方法、目标识别和获取角误差信号的关系，选择雷达频率步进脉冲串参数的原则，分析计算了由锥扫带来的目标回波幅度对目标距离回波波形特征的影响，最后对于给定的一组圆锥扫描参数，用计算机进行仿真，给出了典型目标在典型背景下的结果．

某雷达高距离分辨原理及其目标射频模拟

首先简要介绍了实现距离高分辨的方法 ,进而分析了脉内调频脉间跳频实现距离高分辨的原理。以实际工作波形为基础 ,分析了点目标及延续目标的回波表达式 ,得到了理想脉压系统不影响回波信号的相位信息及对回波信号多个回波进行逆傅氏变换能够得到合成高距离分辨力的结论。最后探讨了目标射频模拟器的设计与实现 ,并给出了一些实测数据。

高距离分辨率脉间频率步进系统的探讨

从高距离分辨率观点出发，介绍了采用脉间频率步进技术来实现系统高距离分辨率的方法。阐述了脉间频率步进的高距离分辨率原理，并深入讨论了峰值功率、信噪（杂）比，采样速率以及频率稳定度等参数与系统性能之间的内在关系，为脉间频率步进系统的实现提供了理论依据。

基于特征模板的高距离分辨率雷达像自动目标识别

提出了一种结合功率变换的高距离分辨率雷达像预处理新方法。根据时域——频域能量等价性,利用奇异值分解形成一种频域特征模板。在用这种模板针对MSTAR中的3类雷达目标实测数据进行的识别实验中,获得了较高的正确识别率。

基于M/N检测的高距离分辨率信号的速度补偿

本文介绍了步进频率高距离分辨率信号，分析了运动速度对该高距离分辨率信号的影响，提出了基于多散射中心联合检测（Ｍ／Ｎ检测）的速度环路补偿方案。该方案使用多距离单元的联合检测完成高距离分辨率信号的最佳速度补偿，同时进一步降低目标的虚警概率。

用子波变换方法实现高距离分辨雷达中精确距离跟踪

本文研究了在高距离分辨雷达 (HRR)中对输入的回波信号进行子波变换实现精确距离跟踪 .HRR雷达所得的目标回波波形是目标各强散射点在雷达视线上的投影[1～ 3 ] .对一个具体的波形散射点至雷达之间的距离从原理上都可以得出 ,但从实际上 ,由于目标运动时姿态变化 ,其散射点幅度和距离变化太快 ,因此实现对散射点距离跟踪是很困难的 .本文在国内首次介绍利用对信号的子波变换方法提取目标的综合信息实现对雷达目标的精确距离跟踪 .实际证明此方法是可行的 .

强杂波背景中高距离分辨率雷达运动目标的积累检测

本文提出了一种宽带毫米波雷达体制下基于高分辨一维距离像的强地物杂波背景中未知速度的高速运动目标检测新算法。该算法的基本思想是：首先放宽虚警率的限制，实现满足检测概率要求的单周期径向积累检测，然后通过多周期中检测结果的特征相关和可移动距离单元的积累去除虚警，以满足给定的虚警概率要求。理论分析和仿真实验表明，该算法可以实现低信杂比、低虚警情况下高的目标检测概率。

一种高距离分辨率低截获概率的雷达信号分析

提出了一种在均匀脉冲串的基础上,脉内采用二相编码进行调相、脉间采用步进频率进行调频的复合调制信号。通过MATLAB仿真分析,说明这种信号兼有相位编码信号、步进频率信号的优点,又弥补了这2种信号各自的缺点,是一种具有高距离分辨率、低截获概率特性的雷达信号。

高距离分辨率雷达的低空目标高度估计方法

雷达在跟踪海面(地面)低空目标时,由于受到多路径反射效应的影响,由目标反射的直接回波和经由海面(地面)反射的反射回波同存在于一个接收天线波束宽度内,从而产生“角闪烁”效应。该文利用直接回波和反射回波之间的多路径时间差与目标高度之间的关系,提出了一种基于目标高分辨一维距离像的测高方法,即通过对高分辨一维距离像进行自相关获得多路径时延差进而估计低空目标的高度。为了提高时域分辨率,避免“栅栏效应”,文中又采用逆Chirp-z变换方法,通过对频域接收信号进行密集采样插值,提高时域目标高分辨一维距离像的分辨能力并改善雷达测高性能。仿真结果验证了本方法的有效性。

高距离分辨像雷达目标识别

对雷达目标识别的要求是在不同的探测距离和不同的观测角下都能够达到很高的目标识别精度。雷达自身的特性及复杂背景的影响 ,使得基于距离像的雷达目标识别存在着一定的困难。由于非合作目标总是机动的 ,因而距离像也是非平移不变的 ,距离像在距离门中的位置是不确定的 ,存在不可预估的平移。同时 ,由于一维距离像某一分辨单元回波是该单元内所有散射点回波相干求和的结果 ,因而距离像的波形对目标姿态角的变化比较敏感。因此如何利用现代的信号处理技术和模式识别手段从距离像中进行可靠的特征提取和识别是至关重要的。

高距离分辨率雷达目标的识别

本文以信号处理为基础，研究了识别特征的方法，包括直接利用距离像作为识别特征及提取距离像的频域特征和自相关函数特征，以避免距离时延对识别的不利影响并获得更多的高价统计信息；结合傅立叶变换的时移不变性和梅林变换的尺度不变性，讨论了距离像的傅立叶－梅林变换在改善目标特征稳定性方面的作用；研究了一种修正的直接梅林变换（ＭＤ－ＭＴ）算法。对几种提取的特征均采用相关滤波法对高分辨率的雷达目标进行识别。

综合高距离分辨力——频率捷变雷达信号波形的新应用

频率捷变雷达信号波形的一种新用途是利用它的大跳频带宽综合高距离分辨力。本文将介绍用于目标识别和反射系数测量中的目标特征，即时域或频域目标的标志；综合高距离分辨力的概念；构成综合时域剖面图的系统组成和工作原理；性能和试验实例。

基于时间序列森林的雷达高分辨距离像目标识别

为了提高雷达目标识别准确率与不完备角域数据下的识别性能,提出一种基于时间序列森林的高分辨距离像(HRRP)目标识别算法。详细介绍了时间序列森林算法的基本原理和用于HRRP目标识别的基本步骤。对实测HRRP数据的实验结果表明,相比于K-最近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)、卷积神经网络(CNN)和长短时记忆网络(LSTM)等经典的目标识别算法,本文算法具有较优的识别性能与更好的角域推广能力。在只训练1/2和1/3角域数据的条件下,对全角域数据识别率均值优于85%,较上述方法平均提升5.2%。

基于高分辨雷达距离像降维双谱特征的舰船目标识别

针对利用高分辨雷达距离像(HRRP)进行舰船目标识别的问题,本文研究了轴向、径向、圆周、局部四种降维积分双谱特征对舰船目标识别性能的区别.首先使用不同降维积分双谱对舰船目标HRRP进行特征提取,然后利用支持向量机(SVM)对提取的特征进行分类识别,最后通过仿真和实测实验分别分析了不同特征向量长度和训练样本数量对不同降维积分双谱识别性能的影响.仿真和实测结果表明,不同的降维积分双谱在达到最佳的识别性能时,需要选择不同的特征向量长度和训练样本数量.

基于Transformer的舰船高分辨距离像目标识别

基于Transformer模型出色的序列数据相关性保持以及捕获全局特征的能力,提出了一种新的基于Transformer编码器的建模方法用于舰船识别。该方法首先利用编码器部分对舰船高分辨距离像数据进行建模,然后使用位置编码来记录不同序列之间的位置信息,最后利用自注意力机制对整个舰船高分辨距离像序列进行建模,通过实验数据表明,所提出的模型识别准确率达到95.98%,具有出色的识别性能。

基于幅空联合分布的高分辨距离像检测方法

传统的高分辨距离像检测法本质上是将检测窗内大于固定门限值的距离单元积累,从而确定目标的有无,这些方法忽略了目标散射点在空间中连续分布的特点,易将检测窗内明显远离目标的强噪声点积累,造成检测率下降。针对这个问题,提出一种基于幅空联合分布的高分辨距离像检测方法,该方法联合目标散射点幅值空间分布两个维度的信息,使用迭代聚类对检测窗内高分辨距离像分割,并结合虚警率计算检测门限。通过积累目标能量来确定检验统计量,将其与检测门限对比判断目标有无。使用了4种典型的散射点分布模型和一个实测目标的距离像进行Monte Carlo试验,验证了提出的检测器比传统检测器有更好的检测性能。

基于测地线流式核的雷达目标高分辨距离像鲁棒识别方法

非合作目标识别常常面临少量不完备的训练样本、训练样本与测试样本信噪比不一致等现象,本文为此提出了一种基于测地线流式核的雷达目标高分辨距离像鲁棒识别方法.该方法沿格拉斯曼流形中测地线积分提取不变特征,且通过核函数映射可获得解析特征提取表达式.该方法还可作为预处理手段对数据降噪,进一步提高其他算法的识别准确率.实验结果表明,对于信噪比失配和少量不完备样本等问题,该方法都具有鲁棒目标识别能力,并且满足实时性要求.

雷达目标窄带合成距离高分辨成像的聚焦技术与用于目标识别的研究

就窄带合成脉冲距离高分辨一维成象速度补偿的常用的几种方法（时域法，频域法、最小熵值法）进行了分析和比较。并将二者结合起来，更有效地对速度进行估计。得到任意视角及可变信噪比下的一维距离高分辨率像，并用线性内差神经网络进行识别，得到了满意的结果。

基于高分辨距离像的角闪烁抑制方法

分析了高分辨距离像中的散射点在距离单元中的分布类型及其对角跟踪的影响 ,提出了两种有效的抑制角闪烁的方法 .第一种方法是利用能量较大、方差较小的距离单元测角 ;第二种方法是利用同一距离单元不同多普勒单元上的散射点进行测角 .仿真结果验证了所提方法的有效性 .