3mm波段辐射计信号的分析及目标识别的研究

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1、南京理T大学颂f-学位论文3ram波段辑射汁信号分析及日标识别研究摘要本文以3mm波段辐射计作为研究中心，对辐射计采集得到的目标信号进行了分析和仿真，为目标识别奠定了基础。本文对辐射计体制的选择做了分析与仿真，比较了全功率辐射计和迪克式辐射计的异同；对毫米波辐射计输出信号的波形进行仿真，并分析了在理论情况下，总结辐射计输出信号的特点和规律。本文研究了小波理论在3m波段辐射计目标识别上的应用。采用小波变换把毫米波辐射计的目标信号分解为一系列正交子空间上的投影，利用重构矩法分析信号特征在各子空问的分布，依次提取各子空间上的特征，然后融合这些特

2、征，组成特征矢量，并采用遗传算法对目标信号特征矢量进行了建模。综合以上各项工作，使用辐射计的缩比实验，并对实验采集波形进行特征量提取，验证上述特征量提取方法的有效性。关键词：毫米波辐射计特征量提取小波变换塑塞型!查兰竺±竺壁丝塞!翌竺茎壁塑笪堡堕兰坌塑丝望竖塑型!窒ABSTRACTThispaperanalyzesandsimulatestargetssignalscollectedby3mmwavebandradiometer,aceordinglyWecanprepareforrecognizingthetargets．Thispap

3、ermadetheanalysisandthesimulationtothesimilaritiesanddifferencesbetweenfullpowerradiometerandDickradiometer．Thetheoreticradiometeroutputwavesaresimulated,basedonthesesignalwaves，somerulesbetweenthesigrlalwavescharactersandthetargetsinformationCanbeconcluded．Thetargetsigna

4、lofmillimeterwaveradiometerWaSdecomposedtoaseriesofprojectionsinorthogonalsubspacesbywavelettransform．ThefeaturesofMMWradiometerwereanalyzedandcharacterizedbyGeneticAlgorithm．Atthesametime，weapplythereducedscaletesttOgatherradiometeroutputsignals．KeyWords：millimeterwaves，

5、radiometer，featureextraction,wavelettransform南京理T大学谚十学位论文3mm波段辐射计信号分析及目标识剐铲究1．1研究背景“1第一章绪论毫米波技术是近年来发展十分迅速的高新科技，是灵巧弹药的关键技术之一。毫米波的工作频率介于微波和光波之『日】，因此兼有两者的优点。它具有以下主要特点：(1)带宽极宽。通常认为毫米波频率范围为26．5～300GHz，带宽高达273．5GHz。超过从直流到微波全部带宽的10倍。即使考虑大气吸收，在大气中传播时只能使用四个主要窗口，但这四个窗口的总带宽也可达135GHz

6、，为微波以下各波段带宽之和的5倍。这在频率资源紧张的今天无疑极具吸引力。(2)波束窄。在相同的天线尺寸下，毫米波的波束要比微波的波束窄得多。因此相对于微波，毫米波可以分辨相距更近的小目标或者更为清晰地观察目标的细节。(3)与激光相比，毫米波的传播受气候的影响要小得多，可以认为具有全天候的工作能力。(4)和微波相比，毫米波元器件的尺寸要小得多。因此毫米波系统更容易小型化。由于毫米波具有上述突出的优点，加上毫米波元器件的生产、加工技术的迅速发展，毫米波技术应用最为广泛的当数军事领域。各种毫米波雷达己应用于实际工作中，例如，美国的“长弓”(Lo

7、ngbow)毫米波火控雷达己于1993年应用“AH一64D”型武装直升机上；还有1994年服役的“米瑞达”近程反导系统：俄罗斯研制的用于观测太空目标的“RUZA”相控阵雷达等。在军事应用方面，寻的和导弹制导又是毫米波应用最为活跃的领域。毫米波具有的三个特点：波长短、宽频带、与大气的相互作用，使工作于此频段的精确制导武器可以满足小体积、高精度，以及在复杂的战场环境下准全天候工作的战术要求，当其工作于被动(辐射计)模式时，由于本身不发射电磁波，还具有较强的抗干扰能力和战术隐蔽性，未端敏感子弹就是被动毫米波探测器的一种应用实例，它可以在一定范围

8、内自动探测、搜索装甲目标，确定目标中心，最终摧毁目标，例如关国的“萨达姆”导弹就是这类导弹的典型代表之一。目前，各种技术相融合的复合探测器也己经应用于实际，例如德国研制的SMARTl55末敏弹