基于高分辨距離像的特征提取與識(shí)別增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、高分辨距離像（HRRP）反應(yīng)了目標(biāo)散射中心沿雷達(dá)視線的幾何分布，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)散射結(jié)構(gòu)的精細(xì)刻畫。距離像包含了豐富的目標(biāo)結(jié)構(gòu)信息，基于HRRP的目標(biāo)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)雷達(dá)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（RATR）的重要手段。然而，距離像僅能提供目標(biāo)三維散射結(jié)構(gòu)在雷達(dá)視線上的一維投影，攜帶的信息量有限，限制了HRRP目標(biāo)識(shí)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(cè)信息增強(qiáng)距離像目標(biāo)識(shí)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(duì)距離像目標(biāo)識(shí)別相關(guān)領(lǐng)域的研究成果進(jìn)行了簡(jiǎn)要總結(jié)，最后介紹了本文的主要工作及內(nèi)容安排。
　　第二章針對(duì)距離像特征提取展開研究。首先對(duì) HRRP識(shí)別特征進(jìn)行了分類總結(jié)，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(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)困難、識(shí)別過程計(jì)算量大等問題。針對(duì)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(dǎo)證明了不相交的數(shù)據(jù)集經(jīng)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(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)類別的有效判定，分類過程具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、計(jì)算量小的特點(diǎn)?；陔姶派⑸鋽?shù)據(jù)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的識(shí)別結(jié)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(qiáng)距離像目標(biāo)識(shí)別性能。首先對(duì)極化HRRP進(jìn)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(guān)性，并且各分量均對(duì)應(yīng)相同的目標(biāo)姿態(tài)。為有效利用樣本中包含的先驗(yàn)信息進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，提出了一種基于聯(lián)合稀疏表示（JSR）的極化HRRP目標(biāo)識(shí)別方法

4、。該方法在合理構(gòu)造過完備字典的基礎(chǔ)上，利用聯(lián)合稀疏性對(duì)樣本中各分量對(duì)應(yīng)的稀疏表示系數(shù)間的相互關(guān)系進(jìn)行約束，可以同時(shí)利用多極化樣本兩個(gè)方面的先驗(yàn)信息增強(qiáng)距離像目標(biāo)識(shí)別性能?；陔姶欧抡鏀?shù)據(jù)的目標(biāo)識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的有效性。
　　第四章研究利用多視角觀測(cè)信息增強(qiáng)距離像目標(biāo)識(shí)別性能。考慮兩種應(yīng)用情景下基于多視觀測(cè)的目標(biāo)識(shí)別問題：多視觀測(cè)在目標(biāo)小角度變化范圍內(nèi)連續(xù)獲取以及多視觀測(cè)從目標(biāo)全方位角度隨機(jī)獲取。針對(duì)前一種應(yīng)用情景，提出了一種

5、基于多任務(wù)壓縮感知（MtCS）的多視目標(biāo)識(shí)別方法，該方法可以有效利用多觀測(cè)間的具有強(qiáng)相關(guān)性的先驗(yàn)信息進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別；針對(duì)第二種應(yīng)用場(chǎng)景下的目標(biāo)識(shí)別問題，引入動(dòng)態(tài)聯(lián)合稀疏表示（JDSR）來描述多視觀測(cè)對(duì)應(yīng)的稀疏表示系數(shù)之間的相互聯(lián)系，可以對(duì)多視觀測(cè)間的不同相關(guān)性進(jìn)行靈活建模。最后，利用電磁仿真數(shù)據(jù)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)這兩種方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　第五章研究綜合利用極化信息與多視角觀測(cè)信息增強(qiáng)距離像目標(biāo)識(shí)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(biāo)識(shí)別問題：多視多極化觀測(cè)在目標(biāo)小角度變化范圍連續(xù)獲取以及多視多極化觀測(cè)從目標(biāo)全方位角度隨機(jī)獲取。針對(duì)前一種應(yīng)用，利用原子級(jí)稀疏性對(duì)多視多極化樣本中各分量對(duì)應(yīng)的稀疏表示系數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行約束；針對(duì)后一種應(yīng)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(biāo)識(shí)別方法。該方法根據(jù)后一種應(yīng)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(jí)稀疏約束與類別級(jí)稀疏約束對(duì)單視內(nèi)各極化分量以及相同極化方式下多視觀