双谱特征在空中目标识别中的应用.pdf

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1、第33卷第5期湖南大学学报（自然科学版）Vol.33，No.52006年10月JournalofHunanUniversity（NaturalSciences）Oct.2006文章编号：1000-2472（2006）05-0078-05!双谱特征在空中目标识别中的应用廖东平T，魏玺章，黎湘，庄钊文（国防科技大学电子科学与工程学院ATR国家重点实验室，湖南长沙410073）摘要：分析了雷达对直升机和固定翼飞机这两类空中目标的识别能力.在识别能力得到满足的前提下，对这两类目标的双谱特征进行了分析，找出了它们之间的不同之处，提出了对

2、这两类目标进行分类识别的方法.通过对18种直升机和固定翼飞机仿真数据进行检验，证明这种方法是有效的.关键词：目标识别；雷达波束驻留时间；雷达脉冲重复频率；双谱特征中图分类号：TN959文献标识码：AApplicationofBispectrumfeaturetoAirTargetRecognitionLIAODong-pingT，WEIxi-zhang，LIxiang，ZHUANGZhao-wen（ATRKeyLaboratory，NationalUnivofDefenseTechnology，Changsha，Hunan41

3、0073，China）Abstract：Thispaperanalyzedtheradarrecognitionabilityoftwokindsofairtargets，i.e.helicopterandfixed-wingaircraft.Thebispectrumfeaturesofthetwokindsoftargetswereanalyzedundertheconditionthattherecognitionabilitywassatisfied.Theirdifferenceswerefound，andameth

4、odforidentifyingthetwokindsoftargetswaspresented.Thismethodhasbeenprovedtobeefficientbytestingthesimulationdatumofeighteenkindsofhelicoptersandfixed-wingaircrafts.Keywords：targetidentification；radartime-on-target；radarpulserepetitionfreCuency；bispectrumfeature在战场上，空

5、中目标的识别即目标是何种类型处理加性白噪声的观测数据.为了克服这些缺点，就的飞机（如直升机、固定翼飞机）是一个很重要的问必须使用三阶或更高阶的统计分析方法，即高阶谱题，因为这两类飞机的威胁性和破坏性很不相同.关分析方法.于这两类目标识别的基本思路是分析其回波信号特近年来，计算机技术的飞速发展为高阶谱分析征，并由此设计与之相适应的信号处理形式.基于自提供了强有力的计算手段，使其广泛应用于雷达、声相关函数的功率谱估计是一种重要的分析手段，因纳、通信、生物医学、地球物理学等诸多领域中［2］.为它能给出被分析对象的能量随频率的分布情况

6、.高阶谱相比较功率谱的优势在于高阶谱包含了幅度在目标识别中，功率谱可作为目标的特征之一［1］和相位信息，能更完整的反映出目标本来特征；能够.但功率谱存在一些缺点，例如它只包含信号的幅度抑制高斯白噪声及有色噪声，从而能够提高参数估信息，不包含相位信息；对加性噪声敏感，一般只能计性能.双谱是高阶谱中阶数为3的一种特例，其应!收稿日期：2005-12-06基金项目：国防预研基金资助课题（41303040203）作者简介：廖东平（1977-），男，湖南邵阳人，国防科技大学博士研究生T通讯联系人，E-mail：ldpcho!tom.co

7、m第5期廖东平等：双谱特征在空中目标识别中的应用79用也最广.理论分析和实验表明，雷达目标回波是典数学模型见文献［6］.型的非高斯信号，包含有丰富的关于目标属性的高!"!闪烁脉冲持续时间阶统计信息［3］闪烁是由时间轴上的sinc函数给定的，其主瓣.目标回波功率谱仅反映出目标回波中所包含的频率分量，对其的估计提取不出非高斯宽度即闪烁脉冲持续时间为［6］：信息，而目标双谱则能揭示出目标回波的三阶统计k"!T=（1）信息（即非高斯信息），具有作为目标分类特征的潜4!fro（tl~1）力［4］其中"为雷达工作波长；frot为旋翼转速；

8、l为叶片.长度；1为转轴半径；当叶片数N为奇数时，k=2，由前面的分析可以知道，目标双谱具备了对直而当N为偶数时，k=1.升机和固定翼飞机这两类空中目标进行分类的可能由式（1）可以看出，闪烁脉冲持续时间!T主要性，但同时要考虑到这两类目标自身的特点.直升机决定于雷达工作波长"