專利名稱：基于功率譜特征修正的噪聲背景下雷達目標識別方法
技術領域：
本發(fā)明屬于雷達技術領域，涉及目標識別方法，可用于對噪聲背景下飛機、車輛等目標進行識別。
背景技術：
高分辨距離像是寬帶雷達信號的目標散射點回波在雷達射線方向上投影的向量和，可以提供目標散射點回波在距離方向的大概分布情況，對目標的識別具有重要價值，因而成為雷達自動目標識別領域研究的熱點。實際應用中由于高分辨距離像在距離窗口出現(xiàn)的隨機性，使距離像具有平移敏感性問題，因而直接利用距離像識別需要進行平移對齊。常用的距離像對齊方法有滑動相關法和絕對對齊法，滑動相關法精度較高，但是計算復雜，而絕對對齊法計算簡單，但是精度較低。同時距離像本身是高維數(shù)據(jù)，直接用于目標識別會增加計算量和存儲空間，導致識別速度較慢。提取平移不變特征不僅可以避免平移敏感性問題，而且可以大大降低運算量。相關文獻中提出了多種利用平移不變特征進行目標識別的方法，這些特征包括功率譜特征、中心矩特征、自回歸系數(shù)特征、雙譜特征等。其中高分辨距離像的功率譜特征具有平移不變和計算簡單的特點， 可以直接作為特征用于雷達目標的識別處理。有文獻指出，功率譜特征的能量主要集中于低頻部分，低頻部分在識別實驗中起決定性作用，而高頻部分存在較大的冗余，對識別實驗 的作用不明顯，故識別實驗中可以只使用功率譜低頻部分作為特征用于識別。一般選取功率譜特征的前10維用于識別。高信噪比條件下功率譜特征具有較好的識別效果。通常情況下，分類器的訓練樣本是固定不變的，這時訓練樣本的信噪比一般很高，噪聲部分基本可以忽略不計，當測試樣本的信噪比也很高時，測試樣本與訓練樣本的噪聲分量匹配，這時的識別效果較好。然而在實際應用環(huán)境中，受到目標距離雷達遠近等諸多因素的影響，測試樣本的信噪比很低，噪聲部分不能被忽略，測試樣本與訓練樣本的噪聲分量失配，影響識別效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種噪聲背景條件下的目標識別方法，以解決上述已有技術的在噪聲背景條件下識別率低的不足。實現(xiàn)本發(fā)明的基本思路是:通過使用訓練樣本的功率譜特征訓練線性相關向量機分類器,通過修正測試樣本的功率譜特征,得到修正后的測試樣本的功率譜特征,將修正后的測試樣本的功率譜特征輸入到線性相關向量機分類器，確定出目標類別標號。具體步驟包括如下:(I)從雷達回波數(shù)據(jù)庫中取出多類目標作為訓練目標，并對其回波進行脈沖壓縮，得到訓練目標的距離像樣本X ，采用2-范數(shù)強度歸一化方法歸一化訓練距離像樣本Xa，得
至IJ歸一化后的訓練樣本I =j^J，IxJ為訓練樣本\的2_范數(shù)；
(2)將歸一化后的訓練樣本Za進行傅里葉變化，并取其模值的平方，得到Za的功率譜特征:Da = {Da(0)，Djl)，…，Da(p)，一Da(K-1)}，其中Da(p)是訓練樣本功率譜特征Da的第P維元素，P = 0，1，…，K-1，K表示功率譜特征的維度；(3)使用訓練樣本的功率譜特征訓練線性相關向量機分類器，得到線性相關向量機分類器的權系數(shù):W = { ω (O), ω⑴，…，ω (q),…ω (C_l)},其中:ω (q) = { ω (0，q), ω (I, q),...，ω (K-1, q)}T 是權系數(shù)的第 q 維元素，q = O, I,...,c-l, C為訓練目標類別數(shù)；(4)雷達系統(tǒng)將檢測到的某個未知目標作為測試目標，并對該測試目標回波進行脈沖壓縮，得到測試目標的距離像樣本Xb;(5)估計測試目標的距離像樣本Xb的信噪比R，采用2-范數(shù)強度歸一化方法歸一化距離像樣本Xb，得到歸一化后的測試目標距離像樣本Zb:
[001權利要求
1.一種基于功率譜特征修正的噪聲背景下雷達目標識別方法，包括如下步驟: (1)從雷達回波數(shù)據(jù)庫中取出多類目標作為訓練目標，并對其回波進行脈沖壓縮，得到訓練目標的距離像樣本Xa，采用2-范數(shù)強度歸一化方法歸一化訓練距離像樣本Xa，得到歸一化后的訓練樣本
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于功率譜特征修正的噪聲背景下的雷達目標識別方法，主要解決現(xiàn)有技術在噪聲背景下直接使用未修正的功率譜特征進行目標識別，導致識別率差的問題。其實現(xiàn)過程是對訓練樣本強度歸一化；提取歸一化訓練樣本的功率譜特征；使用訓練樣本的功率譜特征訓練分類器，得到分類器的權系數(shù)；對測試樣本強度歸一化，提取測試樣本的功率譜特征，求出功率譜特征的修正項，修正測試樣本的功率譜特征；使用訓練好的分類器對修正的測試樣本功率譜特征進行分類，確定目標類別標號。本發(fā)明具有對噪聲穩(wěn)健的優(yōu)點，可用于雷達目標識別。
文檔編號G01S7/41GK103235296SQ20131016324
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月5日 優(yōu)先權日2013年5月5日
發(fā)明者杜蘭, 李志鵬, 袁希望, 王鵬輝, 劉宏偉 申請人:西安電子科技大學