基于宽窄带微多普勒信息的进动目标特征提取

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1、2016年10月第42卷第10期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsOctober2016V01．42No．10http：／／bhxb．buaa．edu．cnjbuaa@buaa．edu．cnDOI：10．13700／j．bh．1001—5965．2015．0649基于宽窄带微多普勒信息的进动目标特征提取赵双，鲁卫红，冯存前+，贺思三，李靖卿(空军工程大学防空反导学院，西安710051)摘要：微动特征是弹道目标识别的重要特征之一。针对锥体目标模型，提出了

2、一种基于宽窄带相结合的混合体制雷达网的微动参数提取方法。首先，在详细分析锥体目标等效散射中心微多普勒变化规律的基础上，利用微多普勒和差比实现了不同体制雷达回波中散射中心的匹配关联。其次，构建宽窄带微多普勒信息联合方程组，提取出锥体目标的进动角、底面半径、锥体高度等参数，并进一步对目标参数估计精度随曲线参数提取误差变化的关系做了比较研究。最后，仿真结果表明，在曲线参数提取值存在一定误差时，目标参数估计精度仍然较高。关键词：弹道目标；进动特征；微多普勒；目标识别；雷达组网中图分类号：TN957文献标识码：A文章编号：1001-5965(2016)1

3、0-2250m8弹道导弹攻防对抗的关键仍是对目标进动和结构参数的联合提取，单部雷达由于其视角局限性，通常都需要已知目标的进动角或者某些结构参数才能准确提取目标特征¨。31，而对于非合作目标，这些参数信息都难以提前获知，因此该类方法实用性不高。目前，考虑到雷达组网能极大地丰富目标观测信息，提高防御系统对抗群目标突防及有源无源干扰的性能，因而备受关注¨。8o。文献[7]在宽带组网体制下，详细分析了不同视角观测时旋转对称锥体目标的一维距离像特性，并基于时间距离像分布准确估计出了锥体目标的特征参数。文献[8]通过三站一维距离像融合实现了锥体目标的三维重

4、构及参数提取。文献[9]在窄带组网体制下，推导了不同视角散射中心瞬时频率变化关系，利用频谱熵实现了散射中心的匹配关联，并进一步提出了基于散射中心瞬时频率相关性的目标参数提取算法。然而，上述目标特征提取算法均是在单一体制雷达网中进行的，基于混合体制雷达组网的目标参数提取研究则相对较少。考虑到在实际作战条件下，利用不同体制雷达对目标同时进行观测的可能性较大，且混合体制雷达网较单一雷达网能更好地实现全空域、跨频段的目标联合识别，极大地提高防御系统的反隐身、抗干扰性能，因此，进行混合体制雷达网中的目标识别研究是十分必要的。目前，国内主要处于理论研究阶段

5、，文献[10]在总结基于宽带雷达网和窄带雷达网的目标微动特征提取研究现状的基础上，对基于宽窄带混合体制雷达网的弹道目标识别技术进行了深入探讨，并依据现有雷达工作模式初步提出了2种混合体制雷达网的构成方案。且研究表明¨“，对目标同一散射中心而言，窄带雷达获取的微多普勒曲线可以等效为宽带雷达获得的距离像曲线的导函数，文献[12]正是基于此思想对宽窄带混合体制雷达网收稿日期：2015-10-08；录用日期：2016-01—15；网络出版时间：2016-04-0117：07网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．

6、V．20160401．1707．006．html基金项目：国家自然科学基金(61372166)；陕西省自然科学基础研究计划(2014JM8308)$通讯作者：Tel．：029—84789131E-mail：fengcunqian@sina．corn引用格式：赵双，鲁卫缸，冯存前，等．基于宽窄带微多普勒信息的进动目标特征提取口J．北京航空航天大学学报，2016，42(io)：2250-2257．ZHAOS，LUWH，FENGCQ，cta1．Featureextractionofprecessiontargetsbasedonwidcbandand

7、narrowbandmicro—Dopplerinformation￡J]．JoumalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics．2016．42(10)：2250-2257(inChinese)．第10期赵双，等：基于宽窄带微多普勒信息的进动目标特征提取2251中旋转目标的微多普勒效应进行分析，并实现了目标三维微动特征的提取。国外，Linde¨副对基于宽窄带混合体制雷达网的非合作目标识别技术进行了深入探讨，并依据现有雷达工作模式初步提出了两种混合体制雷达网的构成方案，其中一种已在美国Senr

8、ad雷达上得到了应用，并且针对飞机目标的识别进行了相关测试。本文在文献[7]的基础上，进一步对宽窄带混合体制雷达网中的目标参数提取进行了研究。首先建立