基于高分辨距離像的特征提取與識別增強技術研究.pdf

1、高分辨距離像（HRRP）反應了目標散射中心沿雷達視線的幾何分布，可以實現(xiàn)對目標散射結構的精細刻畫。距離像包含了豐富的目標結構信息，基于HRRP的目標識別是實現(xiàn)雷達自動目標識別（RATR）的重要手段。然而，距離像僅能提供目標三維散射結構在雷達視線上的一維投影，攜帶的信息量有限，限制了HRRP目標識別性能的提高。本文圍繞這一問題展開研究，主要考慮如何有效利用極化信息與多視角觀測信息增強距離像目標識別性能，研究的主要工作概括如下：
　　

2、第一章闡述了課題研究的背景和意義，并對距離像目標識別相關領域的研究成果進行了簡要總結，最后介紹了本文的主要工作及內容安排。
　　第二章針對距離像特征提取展開研究。首先對 HRRP識別特征進行了分類總結，指出傳統(tǒng)的特征提取方法普遍沒有考慮特征的空間分布，基于特征的分類器往往存在設計與實現(xiàn)困難、識別過程計算量大等問題。針對這一問題，提出了一種基于序列零分量分析（SVCA）的距離像特征提取方法。理論推導證明了不相交的數據集經SVCA變換

3、后的特征是線性可分的，從而可以利用線性分類器實現(xiàn)對目標類別的有效判定，分類過程具有實現(xiàn)簡單、計算量小的特點?；陔姶派⑸鋽祿皩崪y數據的識別結果證明了所提方法的有效性。
　　第三章考慮利用極化信息增強距離像目標識別性能。首先對極化HRRP進行分析，指出全極化距離像樣本中各分量間具有一定的相關性，并且各分量均對應相同的目標姿態(tài)。為有效利用樣本中包含的先驗信息進行目標識別，提出了一種基于聯(lián)合稀疏表示（JSR）的極化HRRP目標識別方法

4、。該方法在合理構造過完備字典的基礎上，利用聯(lián)合稀疏性對樣本中各分量對應的稀疏表示系數間的相互關系進行約束，可以同時利用多極化樣本兩個方面的先驗信息增強距離像目標識別性能?；陔姶欧抡鏀祿哪繕俗R別結果驗證了所提算法的有效性。
　　第四章研究利用多視角觀測信息增強距離像目標識別性能?？紤]兩種應用情景下基于多視觀測的目標識別問題：多視觀測在目標小角度變化范圍內連續(xù)獲取以及多視觀測從目標全方位角度隨機獲取。針對前一種應用情景，提出了一種

5、基于多任務壓縮感知（MtCS）的多視目標識別方法，該方法可以有效利用多觀測間的具有強相關性的先驗信息進行目標識別；針對第二種應用場景下的目標識別問題，引入動態(tài)聯(lián)合稀疏表示（JDSR）來描述多視觀測對應的稀疏表示系數之間的相互聯(lián)系，可以對多視觀測間的不同相關性進行靈活建模。最后，利用電磁仿真數據及實測數據對這兩種方法進行了驗證。
　　第五章研究綜合利用極化信息與多視角觀測信息增強距離像目標識別性能。借鑒第四章的研究思路，本章同樣考慮

6、兩種情景下的目標識別問題：多視多極化觀測在目標小角度變化范圍連續(xù)獲取以及多視多極化觀測從目標全方位角度隨機獲取。針對前一種應用，利用原子級稀疏性對多視多極化樣本中各分量對應的稀疏表示系數之間的關系進行約束；針對后一種應用，提出了一種基于層次聯(lián)合稀疏表示（HJSR）的多視多極化HRRP目標識別方法。該方法根據后一種應用情景下多視多極化樣本中各分量間的不同聯(lián)系，分別利用原子級稀疏約束與類別級稀疏約束對單視內各極化分量以及相同極化方式下多視觀