窄帶雷達中段目標識別技術(shù)研究.pdf

1、深入挖掘窄帶雷達潛力，研究基于窄帶信息的彈道中段目標識別和特征提取技術(shù)對于彈道中段攻防對抗具有重要意義。本文以彈道導(dǎo)彈防御為背景，針對彈道中段目標識別難題，重點研究了基于軌道特征的有源假目標識別技術(shù)、基于窄帶RCS（Radar Cross Section，RCS）序列的進動目標周期特征提取技術(shù)和基于時頻變換域的進動目標成像技術(shù)。
　　第一章闡述了課題研究背景及意義，簡要介紹了彈道導(dǎo)彈攻防對抗的現(xiàn)狀，對基于窄帶雷達信息的彈道中段目標

2、識別和特征提取相關(guān)技術(shù)進行了歸納總結(jié)和分析，最后介紹了本文的主要研究工作。
　　第二章為彈道目標跟蹤基礎(chǔ)理論研究。首先介紹了跟蹤濾波的基本原理，對基于動力學(xué)模型和基于運動學(xué)模型的彈道目標跟蹤濾波的數(shù)學(xué)模型及關(guān)鍵要素進行了分析和討論；然后從狀態(tài)方程的預(yù)測性能和濾波過程的線性化兩個方面，分別提出了基于運動學(xué)與動力學(xué)混合模型的彈道中段目標跟蹤算法和基于變換觀測量的雷達垂直坐標系下的彈道中段目標跟蹤算法。所提方法兼具動力學(xué)和運動學(xué)兩種模型

3、的優(yōu)點，即既具有與動力學(xué)模型相近的性能，又具有運動學(xué)模型線性化的結(jié)構(gòu)。
　　第三章研究了基于彈道中段目標軌道特征的有源假目標識別技術(shù)。首先深入分析了彈道目標和有源假目標的動量矩、近拱點矢量和軌道根數(shù)等軌道特征量。在此基礎(chǔ)上，提出了基于軌道根數(shù)時不變特性的有源假目標識別技術(shù)，給出了時不變判定準則，基于軌道可逆性原理實現(xiàn)了初始觀測數(shù)據(jù)的精確估計。最后對三種典型布站情況進行了仿真，仿真結(jié)果驗證了所提方法的有效性。
　　第四章研究了

4、基于窄帶RCS序列的彈道中段進動目標周期特征提取技術(shù)。首先利用電磁計算軟件計算得到典型中段目標的RCS數(shù)據(jù)，通過樣條擬合生成其動態(tài)RCS序列；簡要介紹了傳統(tǒng)的RCS特征提取方法，指出了傳統(tǒng)方法在基于RCS序列提取進動目標周期特征時的局限性。然后從周期的定義和性質(zhì)出發(fā)，分別提出了基于分組數(shù)據(jù)相似性度量和基于分組數(shù)據(jù)非參數(shù)統(tǒng)計特征的周期估計方法，給出了周期判定準則。仿真結(jié)果表明，所提方法能有效克服傳統(tǒng)方法的缺陷。
　　第五章研究了基于

5、時頻域的彈道中段進動目標窄帶成像技術(shù)。首先概述了傳統(tǒng)基于理想散射中心的進動目標窄帶回波建模方法、時頻分析技術(shù)和基于時頻變換域的窄帶成像方法，通過仿真分析指出了當存在非理想散射現(xiàn)象時傳統(tǒng)成像方法的不足。然后建立了基于非理想散射中心的彈道中段進動目標窄帶回波模型，提出在時頻變換之前基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解對信號進行分解，然后對各本征模態(tài)分別進行時頻變換域成像的方法。最后通過暗室測量數(shù)據(jù)和暗室進動實驗分別驗證了模型的正確性和所提成像方法的有效性。