[發明專利]一種基于兩次雜波抑制的靜目標穩健識別方法

有效

• 申請號: 201811424825.0
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109597045B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 郭鵬程;戴巧娜;邱林茂;任澤宇;倪寧
• 申請（專利權）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/02
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于兩次雜波抑制的靜目標穩健識別方法。本發明首先根據“徑向距離?角誤差”平面得到“徑向距離?方位向距離”二維平面，然后在新的二維平面進行二次雜波剔除，第一次采用物理空間劃分法聚類剔除遠區小簇雜波，第二次采用局部異常因子(LOF)法剔除近區點雜波。通過兩次處理，有效地減少了遠區小簇雜波和近區點雜波對對靜目標高分辨距離像的影響，使得基于高分辨距離像的特征提取更加穩健，提升了雜波背景下靜目標的識別率。且由于第一次空間隔離法剔除了部分雜波，有效地減少了LOF的輸入樣本量，從而降低了整體運算量，可以滿足工程使用需求。

技術領域

本發明涉及雷達目標識別領域，特別涉及基于高分辨距離像的單脈沖雷達目標識別技術，提出了一種基于兩次雜波抑制的靜目標穩健識別方法，可在雜波背景下相對傳統靜目標識別方法有較大的識別性能改善。

背景技術

雷達目標識別是在雷達目標檢測的基礎上，結合戰場感知情況，根據目標的雷達回波信號，基于空域、時域、頻域、極化域等多維信息，提取可以反映目標特性的特征，實現目標類別或類型的自動判定。雷達目標識別技術是集傳感器、目標、環境和信息處理技術于一體的復雜系統工程，對于提高軍隊的指揮自動化水平、攻防能力、國土防空反導能力以及戰略預警能力都具有十分重要的作用。

高分辨距離像是目標在雷達視線方向的投影，反映了目標的結構和散射特征，且易于獲取，在雷達目標識別領域得到了廣泛的應用。單脈沖雷達由于其測角跟蹤精度高、抗干擾能力強，且數據率高等優點而得到普遍應用。大部分目標識別文獻都假設訓練樣本和測試樣本都具有較高的信雜噪比，實際應用中，特別是空對地雷達，雜波或者噪聲不可避免會污染目標高分辨距離像，從測試樣本提取的特征會發生改變，特征的統計特性與高信雜噪比下訓練的統計模型也會產生失配，這些會導致識別系統性能惡化，所以研究雜波/噪聲穩健的識別方法是雷達目標識別系統實用化進程中必須解決的一個問題。

針對噪聲背景下的穩健識別方法，目前已有一些國內外文獻進行相關研究，這些工作大致可以分為兩類：1.提取噪聲穩健特征。例如可將含噪HRRP樣本映射到一個稀疏的特征空間。映射后的特征只保留能量較強的距離單元，因此噪聲分量得到抑制。2.模型自適應修正。這類方法在訓練階段利用高信噪比的樣本學習統計模型，并存儲模型參數作為模板；在測試階段首先估計含噪測試樣本中的噪聲水平，然后對相關模型參數做出修正后，使用Bayes分類器進行識別。修正后的模型在低信噪比條件下的識別性能都有了明顯改善。

針對雜波背景下的穩健目標識別方法，目前公開文獻主要針對動目標，其基本思想都是在時域或者多普勒域直接將雜波去除,但是對于靜止目標，由于目標和雜波相對靜止，時域或多普勒維都無法分離，因此雜波背景下對靜目標的可靠識別將會非常困難。

發明內容

要解決的技術問題

針對傳統的目標識別方法在雜波背景下，不能對靜目標穩健識別的問題，提出了一種基于兩次雜波抑制的靜目標穩健識別方法。

技術方案

一種基于兩次雜波抑制的靜目標穩健識別方法，輸入為經過恒虛警率檢測CFAR后的回波的高分辨距離像HRRP各個散射點的幅度、距離、方位角誤差，記為(A_i，R_i，θ_i)，其中，A_i為目標第i個散射點的幅度，R_i為目標第i個散射點的距離，θ_i為目標第i個散射點的方位角誤差，i＝1...N，N為散射點的個數；其特征在于步驟如下：

步驟1：利用公式(1)計算每個散射點的方位向距離x_i2，從而得到了徑向距離-方位向距離二維平面，第i個散射點樣本記為x_i＝(x_i1；x_i2)，其中：

x_i1＝R_i