[发明专利]局部照射微动目标微多普勒特征提取方法

说明书

本发明公开一种局部照射微动目标微多普勒特征提取方法，特征提取精度高。本发明方法，包括如下步骤：(10)微动部件平移旋转：通过坐标变换实现微动部件的平移、旋转；(20)获取探测区面元：将探测区域按照角度分为多个部分，将进入探测区域的微动部件所有面元进行划分，得到探测区面元；(30)遮挡面元去除：采用多边形裁剪算法，去除微动部件面元被遮挡部分，得到每个面元未遮挡的多边形的顶点列表；(40)RCS计算：利用物理光学法计算微动部件的RCS；(50)微多普勒特征获取：采用短时傅里叶变换方法所述对RCS进行特征分析，获得时频图，根据所述时频图得到微动部件微多普勒特征。

技术领域

本发明属于雷达目标探测技术领域，特别是一种局部照射微动目标微多普勒特征提取方法。

背景技术

不同的微动形式会对雷达回波产生不同的频率调制，诱导出不同的微多普勒特征，如何从雷达回波中有效的提取出微多普勒特征，将直接影响到利用微多普勒特征来研究目标的相关特性。提取微动目标产生的微多普勒特征本质上是对微动回波信号进行信号处理将其隐含的时变频率特性显现出来。

由于微多普勒特征提取受到了雷达体制、工作场景、微动结构等因素的影响，以提取的方法进行分类主要有时频分析(time-Frequency Analysis,TFA)方法、小波分析(Wavelet Analysis,WA)方法、经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD) 方法以及上述方法的综合运用等方法。

就目前已有研究而言，在进行特征分析时，为了简化分析过程，通常将微动目标为设置多个等效散射点，甚至将这些散射点作为理想散射源。虽然在针对简单目标时仿真与实际测量果吻合较好，但针对复杂目标时，由于非理想散射机理普遍存在，基于几何绕射理论建立的微动模型和回波信号模型要么过于理想化，要么对贡献成分和属性的分析过于复杂，无法经过严格数学证明，且对于微动过程中产生的遮挡效应欠缺考虑，缺少对于复合复杂战情情况的时频分析方法，并且对于有限时间资源条件下和局部照射条件下进行特征提取的研究十分鲜见。

局部照射是指弹目交会过程中，引信波束未覆盖完整目标，而有效面元只存在于波束厚度范围之内。由于目前研究将目标分解为多个散射中心，这些散射中心通常设置于电磁散射特性不连续的固定点和满足几何绕射理论的滑动点等，而弹目交会过程中波束经常无法将它们完全照射到，表现为散射中心时而出现时而消失的特征，例如直升机旋翼的叶尖部分接触到探测区时，因此应用等效散射中心的处理方法不再适用。

总之，现有技术存在的问题是：提取局部照射条件下微动目标的微多普勒特征时，特征精度不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种局部照射微动目标微多普勒特征提取方法，特征提取精度高。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种局部照射微动目标微多普勒特征提取方法，包括如下步骤：

(10)微动部件平移旋转：通过坐标变换实现微动部件的平移、旋转；

(20)获取探测区面元：将探测区域按照角度分为多个部分，将进入探测区域的微动部件所有面元进行划分，得到探测区面元；

(30)遮挡面元去除：采用多边形裁剪算法，去除微动部件面元被遮挡部分，得到每个面元未遮挡的多边形的顶点列表；

(40)RCS计算：利用物理光学法计算微动部件的RCS；

(50)微多普勒特征获取：采用短时傅里叶变换方法所述对RCS进行特征分析，获得时频图，根据所述时频图得到微动部件微多普勒特征。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：