【技术实现步骤摘要】
基于通道融合的极化特征提取方法
本专利技术涉及雷达信号处理领域,特别涉及雷达极化特征提取,提出了一种基于通道融合的极化特征提取方法,该算法先将极化通道进行通道融合形成单通道,对单通道的接收数据进行极化特征提取,提取的极化特征用于目标识别。
技术介绍
随着极化测量技术的日趋成熟、雷达信号处理能力的大幅提高,具有双极化或全极化的新型雷达迅速崛起。目标的极化特性成为雷达信号处理领域的研究热点,极化特性尤其在目标识别方面显示出巨大的潜力。当多个目标(含干扰和杂波)都为面目标时,单纯依赖一维距离像信息做目标分类识别的错分率较高,而极化雷达可获取目标的极化信息,极化信息包含了目标物理特性,如目标的材料属性、物理结构、目标的尺寸、目标结构和形状等信息,不同的目标对于同一入射波会产生不同的变极化效应,即不同的极化信息。基于这种差异,目标的极化特性在目标分类识别方面有着较大的应用空间和工程价值。目标的极化特征提取,是目标极化分类识别的重要基础,所提取的目标极化特征的准确性直接影响目标极化分类识别的识别率。目前极化特征提取主要有两种方法,提取极化不变量和提取目标的极化分量比例。1、提取极化不变量极化测量后得到极化散射矩阵,基于极化散射矩阵来提取极化不变量(特征),通过极化不变量特征来识别目标。设定极化散射矩阵为:则5个极化不变量的数学表示及物理意义如下:(1)行列式的值Δ:不变量Δ粗略地反映了目标的“体型”,即长短或宽窄。当目标的横向尺寸明显大于径向尺寸时,Δ>1;当目标的横向尺寸明显小于径向尺寸时则相反。(2)功率矩阵的迹P1=trace(SHS)=|S11|2+|S22| ...
【技术保护点】
1.一种基于通道融合的极化特征提取方法,其特征在于步骤如下:步骤1:通道融合:将双极化雷达的同极化通道接收的回波数据S和交叉极化通道接收的回波数据D求模相加,得到融合通道的数据,记作W,即W=|S|+|D|,其中|*|为求模,W大小为M*T;其中M为脉冲积累点数,T为距离单元数;步骤2:基于矩阵W,用选大法进行目标抽取,得到检测通道的一维距离像,记作HRRP_c,并记录目标抽取的位置,将相同位置的同极化通道回波矩阵和交叉极化通道回波矩阵的数据对应取出,得到同极化通道和交叉极化通道的一维距离像,分别记作HRRP_s和HRRP_d,HRRP_c、HRRP_s和HRRP_d都是一维复数向量,大小为1*N,N为距离像点数;步骤3:对融合通道的距离像HRRP_c进行两侧单元平均恒虚警检测CA_CFAR,得到融合通道检测后的一维距离像,记作HRRP_t,HRRP_t是一维复数向量,大小为1*N;步骤4:对HRRP_t中的每个点进行非零判别,记录每个非零点的位置,记作index;index的大小为1*N1,N1为检测通道距离像中非零点的个数;步骤5:对于index中的每个点,分别取HRRP_s和HR ...
【技术特征摘要】
1.一种基于通道融合的极化特征提取方法,其特征在于步骤如下:步骤1:通道融合:将双极化雷达的同极化通道接收的回波数据S和交叉极化通道接收的回波数据D求模相加,得到融合通道的数据,记作W,即W=|S|+|D|,其中|*|为求模,W大小为M*T;其中M为脉冲积累点数,T为距离单元数;步骤2:基于矩阵W,用选大法进行目标抽取,得到检测通道的一维距离像,记作HRRP_c,并记录目标抽取的位置,将相同位置的同极化通道回波矩阵和交叉极化通道回波矩阵的数据对应取出,得到同极化通道和交叉极化通道的一维距离像,分别记作HRRP_s和HRRP_d,HRRP_c、HRRP_s和HRRP_d都是一维复数向量,大小为1*N,N为距离像点数;步骤3:对融合通道的距离像HRRP_c进行两侧单元平均恒虚警检测CA_CFAR,得到融合通道检测后的一维距离像,记作HRRP_t,HRRP_t是一维复数向量,大小为1*N;步骤4:对HRRP_t中的每个点进行非零判别,记录每个非零点的位置,记作index;index的大小为1*N1,N1为检测通道距离像中非零点的个数;步骤5:对于index中的每个点,分别取HRRP_s和HRRP_d中的对应位置的复数计算极化比,记作rd,即其中i=index(k),k=1,2,…,N1;特别的,若HRRP_s(i)=0,则令rd(i)=123,若HRRP_d(i)=0,则令rd(i)=-123,rd的大小为1*N1;步骤6:分别对HRRP_s和HRRP_d求模,用比较法分别找到HRRP_s和HRRP_d中最大值的位置,分别记作ind_s和ind_d,对这两点处的极化比进行幅度加权,...
【专利技术属性】
技术研发人员:戴巧娜,郭鹏程,任泽宇,倪宁,赵平,
申请(专利权)人:西安电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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