[发明专利]基于多方位E脉冲技术的雷达目标识别方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达目标识别技术领域，特别是一种基于多方位E脉冲技术的雷达目标识别方法。

背景技术

上世纪90年代起，雷达目标的极点特征就被广泛应用于短脉冲雷达目标识别，极点是目标的复自然谐振频率，仅由目标本身的特性如形状、尺寸、材料等决定，与目标姿态以及雷达极化方式无关，因此利用极点特征进行目标识别可以克服散射中心等特征随目标姿态变化的缺点。最初基于极点特征的目标识别方法是事先提取已知目标的极点并组建数据库，当收到待识别雷达目标的时域回波后，从回波后时提取极点并与数据库中的极点进行比对从而识别目标。由于实际接收到的雷达回波信号后时信噪比较低，实际操作时很难从中准确提取极点，所以这种方法实用性不强。上世纪90年代初, 有学者提出了E脉冲技术，这种技术允许事先在较大的信噪比环境中提取雷达目标的极点，然后这些极点被用来构造E脉冲，把每个目标构造好的E脉冲存储起来，当接收到待识别目标的回波后，利用每个已知目标的E脉冲分别与回波后时卷积，如果卷积结果为0，则待识别目标被识别为对应已知目标。显然，这种方法不需要从实时接收到的回波信号中提取目标极点，降低了对回波信号信噪比的要求。

然而，需要指出的是，传统的E脉冲技术通常使用目标单个方位的回波提取目标的极点，然后仅为每个目标构造一个E脉冲，并认为构造的E脉冲与相应目标任意方位的回波卷积都为0，从而达到识别目标的目的。这种认识的理论依据是目标极点与入射波方位无关，但是它忽视了极点对应的留数是与方位相关的，留数代表了对应极点对回波后时的贡献，在一些角度某些极点对应的留数可能很小，代表对应的极点不能被很好地激励，利用极点提取算法如矩阵束法，只能提取到留数比较大的极点，不同方位留数较大的极点不一定相同，这就导致了不同方位提取到的极点不一定相同。在这种情况下，若仅利用某角度提取到的极点构造E脉冲，该E脉冲对其它方位的回波可能没有作用，最终会导致传统的E脉冲技术实际使用时识别率偏低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多方位E脉冲技术的雷达目标识别方法，该方法对每个目标不同角度区域构造多个E脉冲，将整个目标的不同角度回波都覆盖在内，能显著提高E脉冲技术对雷达目标的识别概率和抗噪声能力，可为雷达目标识别方法提供重要的参考资料。

实现本发明目的的技术方案为：

第一步，设雷达目标库中有M个目标，利用实测或仿真获取每个目标多个方位角的回波数据，建立雷达目标回波数据库，库中的回波数据均作为训练样本；

    第二步，利用实测或仿真获取第一步雷达目标库中每个目标任意个方位角的回波数据，作为测试样本；

    第三步，利用多方位E脉冲训练算法和第一步中的训练样本，为雷达目标库中每个目标训练多个E脉冲；

第四步，利用第二步中的测试样本测试多方位E脉冲技术的识别效果。即令第二步中的测试样本与每个目标的多个E脉冲卷积，所有卷积结果中的最小值对应的目标即为识别结果。

第一步中的回波数据是基于短脉冲雷达体制获取到的回波数据，多个方位角角度选取的规则是对目标的方位角变化范围内每隔5~10度选取一个角度。

假设第一步中每个目标的多个回波数据的方位角的角度范围是φⁱ_min到φⁱ_max，角度间隔是△φ_i，第三步多方位E脉冲训练算法的具体步骤如下：

第一步，初始化i=1，j=1，其中i表示目标编号，j表示E脉冲编号，令n_i=0，n_i表示第i个目标已构造的E脉冲个数，对于第2到第M个目标中的每个目标，从其方位角的角度变化范围内均匀选取5~8个角度，从雷达目标回波数据库中获取对应角度的回波，再利用E脉冲技术根据每个角度的回波构造一个E脉冲，从而为第2到第M个目标中的每个目标构造了多个临时E脉冲；

第二步，标记第i个目标的整个回波角度区域(φⁱ_min, φⁱ_max)为无效区域，表明当前没有E脉冲对该区域回波有效；

第三步，将第i个目标的无效角度区域的中心角度记为φ_j，利用该角度的回波通过E脉冲技术构造一个E脉冲，并记为Eⁱ_j；