一种一维距离像的特征提取方法技术

本公开提出一种一维距离像的特征提取方法，该提取方法包括：利用宽带雷达的多个连续脉冲的脉压数据，获得目标脉冲距离像；对所述目标脉冲距离像进行阈值处理，得到阈值处理后的脉冲距离像；从所述阈值处理后的脉冲距离像中提取实一维距离像，并计算多个所述连续脉冲的所述实一维距离像的最大距离单元长度，得到实脉冲距离像；利用所述实脉冲距离像，得到功率脉冲距离像；利用所述功率脉冲距离像，构造元素熵；利用构造出的所述元素熵提取一维距离像的特征参数。本公开能够在克服高超声速目标数据量少、计算时间短的应用限制，同时满足对高超声速目标识别的需求。高超声速目标识别的需求。高超声速目标识别的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种一维距离像的特征提取方法


[0001]本公开涉及信号处理
，尤其涉及一种一维距离像的特征提取方法。

技术介绍

[0002]高超声速飞行器在高空飞行时，在飞行器表面会产生包覆的等离子鞘，会影响其一维距离像在多普勒域的扩展、信号能量的分散、幅度轮廓不规则形变，导致特征提取困难；同时，目标的高超声速飞行会限制样本数量和运算时间，进一步增加了特征提取的难度。
[0003]现有的距离像特征提取要么不适用于高超声速环境的等离子鞘多扰动的情况，要么数据维数偏大，对数据存储量和计算量要求高，不能适应高超声速目标对计算时间的需求。因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
[0004]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本公开实施例的目的在于提供一维距离像的特征提取方法，以克服高超声速目标数据量少、计算时间短的应用限制，同时满足对高超声速目标识别的需求。
[0006]根据本公开实施例提供一种一维距离像的特征提取方法，包括：
[0007]利用宽带雷达的多个连续脉冲的脉压数据，获得目标脉冲距离像；
[0008]对所述目标脉冲距离像进行阈值处理，得到阈值处理后的脉冲距离像；
[0009]从所述阈值处理后的脉冲距离像中提取实一维距离像，并计算多个所述连续脉冲的所述实一维距离像的最大距离单元长度，得到实脉冲距离像；
[0010]利用所述实脉冲距离像，得到功率脉冲距离像；
[0011]利用所述功率脉冲距离像，构造元素熵；
[0012]利用构造出的所述元素熵提取一维距离像的特征参数。
[0013]本公开的一示例性实施例中，利用宽带雷达的多个连续脉冲的脉压数据，获得目标脉冲距离像的步骤包括：
[0014]将宽带雷达的多个连续脉冲观测窗内的脉压数据进行拼接，获得所述目标脉冲距离像A
m，n
；所述目标脉冲距离像A
m，n
包括M
×
N的矩阵，其中，m＝1，2，
…
，M，m表示脉冲序号，M表示脉冲总数；n＝1，2，
…
，N，n表示目标脉冲距离像A
m，n
中的距离单元序号，N表示目标脉冲距离像A
m，n
中的距离单元总数。
[0015]本公开的一示例性实施例中，在对所述目标脉冲距离像进行阈值处理，得到阈值处理后的脉冲距离像的步骤中：所述阈值处理包括硬阈值处理或软阈值处理。
[0016]本公开的一示例性实施例中，当对所述目标距离像A
m，n
进行硬阈值处理时，得到硬阈值处理后的脉冲距离像H
m，n
包括：
[0017][0018]其中，T表示硬阈值门限。
[0019]本公开的一示例性实施例中，从所述阈值处理后的脉冲距离像中提取实一维距离像，并计算多个所述连续脉冲的所述实一维距离像的最大距离单元长度，得到实脉冲距离像的步骤包括：
[0020]提取第m个脉冲的第一个非零元素所处的距离单元序号b
m，1
：
[0021]b
m，1
＝max[find(H
m，n
≠0)]，n＝1，2，
…
，N
ꢀꢀꢀ
(2)
[0022]其中，find(H
m，n
≠0)表示为读取H
m，n
≠0时的距离单元序号n；
[0023]提取第m个脉冲的最后一个非零元素所处的距离单元序号b
m，2
：
[0024]b
m，2
＝min|find(H
m，n
≠0)]，n＝1，2，
…
，N
ꢀꢀꢀ
(3)
[0025]其中，H
m，n
表示硬阈值处理后的脉冲距离像；m表示脉冲序号，M表示脉冲总数；n表示观测窗内的距离单元序号，N表示观测窗内的距离单元总数。
[0026]计算第m个脉冲中实一维距离像的长度K
m
：
[0027]K
m
＝b
m，2
‑
b
m，1
+1
ꢀꢀ
(4)
[0028]提取M个脉冲中实一维距离像的最大距离单元长度K
max
：
[0029]K
max
＝max(K
m
)
ꢀꢀ
(5)
[0030]获得M个脉冲的实一维距离像的所述实脉冲距离像R
m，k
：
[0031]R
m，k
＝|A
m，n
|，b
m，1
≤n≤b
m，2
+K
max
‑1ꢀꢀꢀ
(6)
[0032]其中，所述实脉冲距离像R
m，k
包括包括M
×
K
max
的矩阵，k表示实脉冲距离像R
m，k
中的距离单元序号，k＝1，2，
…
，K
max
。
[0033]本公开的一示例性实施例中，利用所述实脉冲距离像，得到功率脉冲距离像的计算公式包括：
[0034][0035]其中，k表示距离单元序号，k＝1，2，
…
，K
max
；K
max
表示一维距离像的最大距离单元长度；R
m，k
表示实脉冲距离像；P
m，k
表示功率脉冲距离像；m表示脉冲序号。
[0036]本公开的一示例性实施例中，利用所述功率脉冲距离像，构造元素熵的步骤包括：
[0037]利用所述功率脉冲距离像P
m，k
定义向量Y
g1，g2
；
[0038]构造所述向量Y
g1，g2
的元素熵；
[0039]其中，1≤g1≤g2≤M；M表示脉冲总数。
[0040]本公开的一示例性实施例中，利用所述功率脉冲距离像P
m，k
定义向量Y
g1，g2
的步骤中，所述向量Y
g1，g2
的计算公式包括：
[0041]Y
g1，g2
(k)＝P
g1，k
P
g2，k
ꢀꢀꢀ
(8)。
[0042]本公开的一示例性实施例中，在构造所述向量Y
g1，g2
的元素熵的步骤中，构造所述元素熵的计算公式包括：
[0043][0044]其中，||
·
||1表示求解1
‑
范数，||
·
||2表示求解2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一维距离像的特征提取方法，其特征在于，包括：利用宽带雷达的多个连续脉冲的脉压数据，获得目标脉冲距离像；对所述目标脉冲距离像进行阈值处理，得到阈值处理后的脉冲距离像；从所述阈值处理后的脉冲距离像中提取实一维距离像，并计算多个所述连续脉冲的所述实一维距离像的最大距离单元长度，得到实脉冲距离像；利用所述实脉冲距离像，得到功率脉冲距离像；利用所述功率脉冲距离像，构造元素熵；利用构造出的所述元素熵提取一维距离像的特征参数。2.根据权利要求1所述一维距离像的特征提取方法，其特征在于，利用宽带雷达的多个连续脉冲的脉压数据，获得目标脉冲距离像的步骤包括：将宽带雷达的多个连续脉冲观测窗内的脉压数据进行拼接，获得所述目标脉冲距离像A
m,n
；所述目标脉冲距离像A
m,n
包括M
×
N的矩阵，其中，m＝1,2,
…
,M，m表示脉冲序号，M表示脉冲总数；n＝1,2,
…
,N，n表示目标脉冲距离像A
m,n
中的距离单元序号，N表示目标脉冲距离像A
m,n
中的距离单元总数。3.根据权利要求2所述一维距离像的特征提取方法，其特征在于，在对所述目标脉冲距离像进行阈值处理，得到阈值处理后的脉冲距离像的步骤中：所述阈值处理包括硬阈值处理或软阈值处理。4.根据权利要求3所述一维距离像的特征提取方法，其特征在于，当对所述目标距离像A
m,n
进行硬阈值处理时，得到硬阈值处理后的脉冲距离像H
m,n
包括：其中，T表示硬阈值门限。5.根据权利要求1所述一维距离像的特征提取方法，其特征在于，从所述阈值处理后的脉冲距离像中提取实一维距离像，并计算多个所述连续脉冲的所述实一维距离像的最大距离单元长度，得到实脉冲距离像的步骤包括：提取第m个脉冲的第一个非零元素所处的距离单元序号b
m，1
：b
m,1
＝max[find(H
m,n
≠0)],n＝1,2,
…
,N
ꢀꢀꢀ
(2)其中，find(H
m,n
≠0)表示为读取H
m,n
≠0时的距离单元序号n；提取第m个脉冲的最后一个非零元素所处的距离单元序号b
m，2
：b
m,2
＝min[find(H
m,n
≠0)],n＝1,2,
…
,N
ꢀꢀꢀ
(3)；其中，H
m,n
表示硬阈值处理后的脉冲距离像；m表示脉冲序号，M表示脉冲总数；n表示观测窗内的距离单元序号，N表示观测窗内的距离单元总数；计算第m个脉冲中实一维距离像的长度K
m
：K
m
＝b...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晰，侯育星，王欢，雍俊，闫珍珍，苏新璇，
申请(专利权)人：陕西黄河集团有限公司，
类型：发明
国别省市：