[发明专利]联合时频域的地面雷达自动目标识别方法及系统

权利要求书

1.一种联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，包括：

对雷达时域回波信号的I、Q两路进行时域特征提取，对雷达时域回波信号经下变频处理后的基带回波信号进行傅里叶变换，提取频域特征；

将提取的时域特征和频域特征送入分类器，根据输出值进行判决；

时域特征包括时域波形不规则度、时域波形光滑度、时域波形方差，频域特征包括有效反射面积、主峰谱宽、展宽谱宽、频域波形熵、频域波形二阶中心矩、峰值能量比、高频成分含量、奇异值波形衰减速度、奇异值波形稳定程度、奇异值波形能量集中程度和目标速度。

2.根据权利要求1所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，时域波形光滑度的计算方法为：

(a)对时域波形求一阶差分，首个采样点编码值为1，进行下一采样点的编码；

(b)若当前采样点与上一采样点差分值的符号相同，则当前采样点编码值为前一采样点编码值加1，若当前采样点与上一采样点差分值的符号相反，则把当前采样点的编码设置为1；重复步骤(b)求取下一采样点的编码值，直到完成所有编码；

(c)对所有采样点的编码值进行相加，最后的和作为目标时域回波光滑度。

3.根据权利要求1所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，时域波形方差的计算方法为：

式中x_i是雷达时域波形的序列，N为系列点数，m为样本中所有采样点的均值。

4.根据权利要求3所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，主峰谱宽的计算方法为：

对目标时域波形做FFT，假设X_n是雷达时域波形的FFT变换结果，即回波频谱，n＝1,2,...,N，以目标所在谱线为中心，统计比峰值功率小6dB以内的最大连续谱宽作为主峰谱宽。

5.根据权利要求3所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，展宽谱宽的计算方法为：

对目标频谱取对数，得到结果为为雷达回波频谱的对数取值，n＝1,2,...,N；

以中目标所在谱线为中心，取阈值为整个频率范围内的幅度均值，遍历左右各十根谱线，若当前谱线的幅值相对于阈值的差值大于目标幅值相对于阈值差值的0.4倍，则该谱线记为一根展宽谱线，记录限定范围内展宽谱线的根数为展宽谱宽。

6.根据权利要求3所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，高频成分含量的计算方法为：

首先对FFT谱线做如下归一化，

设置频带个数为P，将归一化后的序列以间隔P划分帧，则高频成分序列为：

W_k＝|k|

k代表第k个频带，将得到的HFC序列按照上式规则再做归一化，设置阈值，判断序列中超过阈值的个数，记为高频成分含量。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的联合时频域的地面雷达自动目标识别方法，其特征在于，将提取的时域特征和频域特征送入分类器，根据输出值进行判决，判决方法为：

如果目标速度的值超过一定阈值，此时直接判定目标为车，如果低于阈值，则继续进行判断；

将计算的目标特征1-13与分类器系数a₁,a₂,...,a₁₃进行加权相加，得到计算结果；所述特征1-13分别为时域波形不规则度、时域波形光滑度、时域波形方差、有效反射面积、主峰谱宽、展宽谱宽、频域波形熵、频域波形二阶中心矩、峰值能量比、高频成分含量、奇异值波形衰减速度、奇异值波形稳定程度和奇异值波形能量集中程度；

如果计算值为正，此时判定目标为车，如果计算值为零，定义为未识别，如果计算为负，此时判定为人，结束识别。