[发明专利]基于多距离单元融合的调频连续波雷达飞机目标分类方法

权利要求书

1.一种基于多距离单元融合的调频连续波雷达飞机目标分类方法，包括：

1)雷达进行m个调频周期的观测，接收飞机目标的回波差频信号，得到时域回波矩阵s＝[s₁,s₂,…,s_i,…,s_m]^T，其中s_i是第i个调频周期的列向量回波，i＝1,2,…,m；

2)将每个周期的时域回波差频信号s_i进行D倍于原信号长度的快速傅里叶变换，得到新的时域回波矩阵：s′＝[s₁′,s₂′,…,s_i′,…,s_m′]^T，其中表示新的时域回波矩阵s′的第i个行向量，表示D倍于原信号长度的快速傅里叶变换，|·|表示取模运算；

3)根据机身所在距离单元估计飞机目标的微动信息，得到多距离单元融合特征：

3a)假设新的时域回波矩阵s′的第i列a_i为机身所处距离单元，得到a_i-1，a_i，a_i+1三个距离单元回波；

3b)分别计算三个距离单元回波所对应的自相关矩阵R_i-1，R_i，R_i+1,并求得叠加自相关矩阵：R＝R_i-1+R_i+R_i+1,将得到的叠加自相关矩阵R进行特征值分解，得到特征向量v_l，l＝1,2,…,K，其中K为特征谱维度；

3c)根据远离机身的距离单元回波估计噪声门限σ；

3d)利用3b)中求得的特征向量v_l和3c)中估计出的噪声门限σ，分别计算三个自相关矩阵R_i-1，R_i，R_i+1的降噪特征谱；

3e)将三个自相关矩阵的降噪特征谱叠加，并按照特征值从大到小排列记为：μ＝[μ₁,μ₂,…,μ_i,…,μ_K]，其中i＝1,2,…,K；

3f)根据3e)中得到的叠加后的降噪特征谱μ提取三种多距离单元融合特征feature1、feature2和feature3；

4)重复步骤1)到3)，得到多组样本下的多距离单元融合特征，将得到的多组样本下的特征等分作为训练样本提取的特征和测试样本提取的特征；

5)根据4)中提取的训练样本的多距离单元融合特征训练分类器，将测试样本的多距离单元融合特征输入训练好的分类器，根据分类器的输出得到目标类别。

2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤3b)中分别计算三个距离单元回波所对应的自相关矩阵R_i-1，R_i，R_i+1，按如下步骤进行：

3b1)定义回波s(t)＝a_i，其中a_i为步骤2)中新得到的时域回波矩阵s′中第i个列向量，表示机身所在的距离单元回波；

3b2)选取矩形窗长度为N，对信号长度为U的回波s(t)进行滑窗截取，得到回波s(t)的时域信号矩阵：X＝[s₁(t),s₂(t),…,s_h(t),…,s_U-N+1(t)]^T，其中s_h(t)是对回波s(t)滑窗得到的信号，信号长度与矩形窗长度相同，h＝1,2,…,U-N+1；

3b3)求得时域信号矩阵X的自相关矩阵R_xx＝XX^H，其中X^H为时域信号矩阵X的共轭转置矩阵，该自相关矩阵R_xx即为机身所在距离单元回波a_i的自相关矩阵R_i；

3b4)重复3b1)到3b3)，得到机身临近两个距离单元回波的自相关矩阵R_i-1，R_i+1。