[发明专利]多站雷达下的目标特征提取方法和装置

说明书

本发明涉及一种多站雷达下的目标特征提取方法和装置，涉及雷达信号处理技术领域。其中，所述方法包括：基于几何绕射理论构建多站雷达下的目标电磁散射模型；确定目标在多站雷达下的回波信号，以及所述目标对应的稀疏字典矩阵；根据所述目标在多站雷达下的回波信号以及所述目标对应的稀疏字典矩阵，对所述多站雷达下的目标电磁散射模型进行求解，以得到目标的所述参数的估计值。通过以上步骤，能够解决现有多站电磁散射中心模型只能表征散射中心的位置、不能够反演目标的结构信息的问题，填补当前多站电磁散射机理表征及其参数反演方法的空白。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种多站雷达下的目标特征提取方法和装置。

背景技术

网络化新型雷达体制下的目标特征提取与识别是现今研究的热点，对网络化雷达探测下的目标电磁散射机理进行研究及表征更是其中亟待解决的难点问题，尤其是网络化雷达体制下的多站电磁散射机理表征模型的构建更是难点中的难点。

在实现本发明的过程中，本发明的发明人发现：现有的多站电磁散射中心模型都是点散射中心模型，只能表征散射中心的位置，不能够反演目标的结构信息。

因此，针对以上不足，需要提供一种多站雷达下的目标特征提取方法和装置，以解决现有多站电磁散射中心模型只能表征散射中心的位置、不能够反演目标的结构信息的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决现有多站电磁散射中心模型只能表征散射中心的位置、不能够反演目标的结构信息的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种多站雷达下的目标特征提取方法。

本发明的多站雷达下的目标特征提取方法包括：基于几何绕射理论构建多站雷达下的目标电磁散射模型；其中，所述目标电磁散射模型包括目标的如下参数：目标的散射中心位置、目标的类型参数、以及目标的散射幅度系数；确定目标在多站雷达下的回波信号，以及所述目标对应的稀疏字典矩阵；根据所述目标在多站雷达下的回波信号以及所述目标对应的稀疏字典矩阵，对所述多站雷达下的目标电磁散射模型进行求解，以得到目标的所述参数的估计值。

可选地，所述基于几何绕射理论构建多站雷达下的目标电磁散射模型包括：基于几何绕射理论构建多站雷达下的第一目标电磁散射模型；所述第一目标电磁散射模型为适用于多发多收情况的解析形式；对所述第一目标电磁散射模型进行简化处理，以得到第二目标电磁散射模型；所述第二目标电磁散射模型为适用于一发多收情况的稀疏形式。

可选地，所述确定目标在多站雷达下的回波信号，以及所述目标对应的稀疏字典矩阵包括：获取目标在多站雷达下的回波信号；根据目标尺寸信息确定目标散射中心的候选位置；根据目标散射中心的候选位置与类型参数的候选取值，构建所述目标对应的稀疏字典矩阵。

可选地，所述根据所述目标在多站雷达下的回波信号以及所述目标对应的稀疏字典矩阵，对所述多站雷达下的目标电磁散射模型进行求解，以得到目标的所述参数的估计值包括：将所述目标在多站雷达下的回波信号以及所述目标对应的稀疏字典矩阵作为已知量，并采用正交匹配追踪法对第二目标电磁散射模型进行求解，以得到目标的所述参数的估计值。

可选地，所述采用正交匹配追踪法对第二目标电磁散射模型进行求解，以得到目标的所述参数的估计值包括：确定残差的初始值；计算所述残差与稀疏字典矩阵中各列的内积，然后根据所述内积最大的列更新索引集和重建原子集；根据所述重建原子集计算稀疏系数向量的估计值；根据所述稀疏系数向量的估计值更新所述残差，然后根据更新后的残差计算剩余信号能量；判断是否满足迭代停止条件；在满足迭代停止条件的情况下，根据所述索引集和所述稀疏系数向量的估计值确定目标的所述参数的估计值。