针对全极化二维gtd散射中心模型,首先提出一种二维极化线性变化(polarization linear variationPL)的ESPRIT算法(2D-PL-ESPRIT)用于提取雷达目标散射中心参数;其次,就2D-PL-ESPRIT算法提取目标散射中心的可行性进行了理论分析。相比通...
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针对全极化二维gtd散射中心模型,首先提出一种二维极化线性变化(polarization linear variationPL)的ESPRIT算法(2D-PL-ESPRIT)用于提取雷达目标散射中心参数;其次,就2D-PL-ESPRIT算法提取目标散射中心的可行性进行了理论分析。相比通过多个单极化通道方法提取散射中心,2D-PL-ESPRIT算法可以有效提高参数估计精度,降低计算复杂度;相比二维极化并行(parallel polarization,PP)的全极化MUSIC方法(2D-PP-MUSIC),2D-PL-ESPRIT算法避免了复杂的二维谱峰搜索以及通过子空间正交方法判断散射类型的步骤,有效降低了运算量。之后,对三种算法进行了复乘计算量的比较以说明2D-PL-ESPRIT算法具有较高的运算效率。最后,通过仿真实验验证了2D-PL-ESPRIT方法用于全极化2D-gtd模型散射中心提取的有效性。
研究了窄带雷达信号融合问题,提出了一种基于gtd(Geometrical Theory of Diffraction)模型的窄带雷达信号多视角多波段融合的方法。在同波段多视角融合方面,利用Lincoln实验室的方法给出模型参数的初值,再运用遗传算法对参数进行迭代寻...
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研究了窄带雷达信号融合问题,提出了一种基于gtd(Geometrical Theory of Diffraction)模型的窄带雷达信号多视角多波段融合的方法。在同波段多视角融合方面,利用Lincoln实验室的方法给出模型参数的初值,再运用遗传算法对参数进行迭代寻优。而在不同波段多视角融合方面,则利用视角融合后获得的同角度不同波段窄带信号联合估计频率衰减因子。并通过仿真实验以二维条带目标为例验证了方法的有效性。
在当代军事电子对抗的背景下,雷达目标特征的深入研究对目标的隐身设计和识别具有理论指导意义。散射中心作为雷达目标特征研究中的主要内容之一,其参数化模型的建立更便于散射特性的研究。雷达在实际观测过程中,由于故障等原因经常导致部分回波数据的丢失。压缩感知作为一种解决信号稀疏恢复问题的方法,本文将以压缩感知方法为理论基础,重点研究了针对金属/薄涂覆目标基于几何绕射理论(Gemetrical Theory of Diffraction,gtd)模型的散射中心提取以及其参数化模型的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)外推应用。压缩感知类算法的估计性能会受到散射中心是否位于所划分的网格上的影响。但雷达目标上的散射中心是连续分布,无法确保散射中心均处于网格上。针对此类压缩感知离网格问题,本文基于金属/薄涂覆目标gtd模型提出了两种基于扰动字典的散射中心提取算法:一种是基于扰动字典的正交匹配追踪算法,本方法利用正交匹配追踪算法选取相关性最大的原子,再通过非线性规划函数求解最优的网格偏移量,循环迭代该过程至求出最优参数。第二种是基于扰动字典的稀疏贝叶斯算法,该算法将gtd模型在网格点处进行Taylor展开并令网格偏移量服从均匀分布,利用稀疏贝叶斯原理求解使得信号后验概率最大时的参数值。最后提出了基于一维散射中心参数化模型的金属/薄涂覆目标尺寸的RCS外推关系式,用于大型雷达目标电磁散射参数的测量。从gtd模型散射中心提取的参数精度以及时间等方面综合考虑,本文提出金属/薄涂覆目标gtd模型一维连续压缩感知的散射中心提取算法。该方法无需离散网格,通过构造原子范数极小化的稀疏约束方法,将其等价为半定规划问题求解参数。然后考虑到雷达目标散射随方位角变化特性,提出了金属/薄涂覆目标gtd模型二维连续压缩感知的散射中心提取算法。同时给出了对应的交替方向乘子法加速一维及二维半定规划求解过程。最后提出了基于二维散射中心参数化模型的金属/薄涂覆目标尺寸的RCS外推关系式,实现了雷达目标散射中心提取的高效分析及外推应用。
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