基于时频分析的雷达目标识别技术研究

论文摘要

本论文主要针对不同微动运动的目标,开展了基于时频分析的雷达目标识别技术的研究。本文的主要工作包括：1.研究目标的微动特性的时频图。选用三类目标圆锥、柱锥、球锥作为研究模型,通过GRECO建模软件计算出带有径向运动翻滚、旋转、进动等微动的RCS,分别研究在这几种目标运动形式下目标的时频分析图。在MATLAB软件平台上,分别对短时傅里叶变换（STFT）、Wigner-Ville变换、伪Wigner-Ville变换和小波变换等这几种时频分析方法进行了比较,验证了使用伪Wigner-ville变换具备更高的频率分辨性能,且具有更好的频移适应性。2.提出了直接使用波形熵作为特征分类的方法对目标进行识别,而对于不同径向运动速度的目标提出了通过平移波形熵图的方法来提取稳定的特征,并分析了在不同时频分析方法不同运动状态下的目标的波形熵提取结果,验证了波形熵作为特征分类的可行性。3.完成了对目标识别算法的性能分析。从信噪比、时频分析方法、运动形式、分类器等四个方面验证了该识别算法的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 目标识别的研究背景
• 1.2 雷达目标识别技术介绍
• 1.3 时频分析及其在雷达目标识别中的应用
• 1.4 本文的主要工作
• 2 雷达目标的微多普勒效应及其时频分析的仿真计算
• 2.1 目标的微多普勒效应
• 2.2 目标体的几种运动方式
• 2.3 时频分析方法
• 2.3.1 短时傅里叶变换
• 2.3.2 Wigner-ville变换
• 2.3.3 伪Wigner-ville变换
• 2.3.4 小波变换
• 2.4 微动目标雷达回波及其时频分析的仿真与比较
• 2.4.1 采用短时傅里叶变换来对目标进行分析
• 2.4.2 采用Wigner-ville变换来对目标进行分析
• 2.4.3 采用伪Wigner-ville变换来对目标进行分析
• 2.4.4 采用小波变换来对目标进行分析
• 3 时频图的特征提取
• 3.1 基于波形熵的特征提取
• 3.2 基于波形熵的特征提取的仿真
• 3.2.1 带有径向速度的翻滚运动的仿真
• 3.2.2 翻滚运动中加入旋转运动的仿真
• 3.2.3 进动下的仿真
• 4 分类器设计及识别性能分析
• 4.1 分类器
• 4.1.1 最近邻分类器
• 4.1.2 支持向量机分类器
• 4.2 识别仿真结果
• 4.2.1 翻滚运动下的识别仿真
• 4.2.2 翻滚中加入旋动的识别仿真
• 4.2.3 进动的识别仿真
• 结束语
• 致谢
• 参考文献