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《中国人民解放军国防科学技术大学》 2001年
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基于光学区雷达目标二维像的目标散射特征提取的理论及方法研究

孙真真  
【摘要】: 在高分辨成像雷达体制下,基于雷达目标二维像的散射特征提取,是雷达目标识别领域中一项理论意义与实用价值兼备的课题。围绕这一课题,本文研究了雷达目标二维像的理解与处理,及二维散射中心的建模与参数估计问题。 论文从电磁散射机理入手,明确提出了真实目标的复杂散射行为与理想的点散射中心模型描述这两者间的失配问题。全文以此为线索,以光学区散射中心理论为基础,分别从目标二维像的散焦效应、二维像的时频分析、以及二维散射中心的模型化这三个角度,探讨对目标复杂散射特性进行更为合理的描述和分析,并提取可用于识别的目标结构特征。 论文阐述了目标散射模型失配的概念及其产生根源,针对其在ISAR成像中造成的两维模糊展布现象,提出了二维等效散焦误差的概念,确立了以散焦效应的观点来系统描述和分析上述现象的理论基础。同时在图像域引入二维空变点展布函数(SVPDF)来解析表达非点散射机制对理想“点”的展布作用。推演了典型非点散射结构—腔体结构的二维SVPDF的具体形式,得到消除其散焦效应的积分变换域滤波方法。 从时频分析的角度,论文提出了基于改进的自适应高斯基表示(AGR)的ISAR图像理解和处理方法。提出了可变缩率的AGR算法和方差频域反馈修正法,有效改善了原AGR算法的综合性能。建立了对目标ISAR图像进行AGR处理的系统框架,为利用AGR这一时频分析手段从ISAR图像中解构出不同类型的散射中心的特性,提供了系统的理论依据和具体的实现方式。依此框架完成了对飞机目标ISAR图像有效的增强处理,提取到了反映成像目标结构特征的点散射中心集合。 在对目标散射中心的建模与参数估计中,提出采用更贴近散射机理的、特征含量更为丰富的二维散射中心模型—区分局域性与展布式散射中心类型的几何绕射理论(TD-GTD)模型。对TD-GTD模型参量的最大似然估计(MLE)算法进行了推导。提出基于AGR分解的灵活高效的参数估计初始值选取方法。作为有效解决TD-GTD模型中混合参数估计问题的准最优方法,提出了参数解耦的MLE算法。在此基础上,引入RELAX技术,提出了ML-RELAX参数估计方法,解决了同时估计多个散射中心这一造成计算量过大的根源问题。实验证实了TD-GTD模型的合理性以及ML-RELAX算法估计性能的优越性。
【学位授予单位】:中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN957.52

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 石志广;周剑雄;赵宏钟;付强;;基于协同粒子群优化的GTD模型参数估计方法[J];电子学报;2007年06期
2 李娜;刘方;;基于模糊聚类视区划分的SAR目标识别方法[J];电子学报;2012年02期
3 吕玉增;刘永祥;曹敏;黎湘;庄钊文;;基于遗传算法的一维散射中心提取研究[J];电子与信息学报;2006年01期
4 徐牧;王雪松;肖顺平;;雷达目标空频域瞬态极化特性及其在几何结构反演中的应用[J];电子与信息学报;2009年05期
5 张颖康;肖扬;胡绍海;;非合作雷达目标散射中心关联和三维重建算法[J];电子与信息学报;2011年09期
6 计科峰,匡纲要,粟毅,郁文贤;基于SAR图像的目标散射中心特征提取方法研究[J];国防科技大学学报;2003年01期
7 张智;莫翠琼;祝强;;基于FEKO的二维散射中心建模[J];航天电子对抗;2011年02期
8 周剑雄;石志广;付强;;宽带雷达目标散射中心类型参数估计性能分析[J];数据采集与处理;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 李康乐;雷达目标微动特征提取与估计技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 王胜;动态目标雷达回波实时模拟技术及应用[D];国防科学技术大学;2011年
3 周剑雄;光学区雷达目标三维散射中心重构理论与技术[D];国防科学技术大学;2006年
4 石志广;基于统计与复杂性理论的杂波特性分析及信号处理方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
5 徐牧;极化SAR图像人造目标提取与几何结构反演研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 张颖康;非合作目标雷达高维感知相关算法的研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张静克;高分辨SAR图像目标电磁特征提取[D];国防科学技术大学;2011年
2 张安;高分辨海面目标动态回波模拟实现技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 贺思三;雷达成像中的非理想散射现象分析[D];国防科学技术大学;2005年
4 吴勇;双站逆合成孔径雷达二维成像算法研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 周琳;SAR图像目标切片特征提取方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 黄顺东;基于单脉冲窄带雷达ISAR多目标成像研究[D];南京理工大学;2008年
7 周世岗;目标电磁散射特征建模[D];电子科技大学;2009年
8 孙伟顺;复杂目标雷达图像模拟技术[D];国防科学技术大学;2008年
9 王建平;SAR图像仿真及目标识别研究[D];国防科学技术大学;2008年
10 董明慧;ISAR成像电磁模拟的研究[D];西安电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 朱兆达,邱晓晖,余志舜;用改进的多普勒中心跟踪法进行ISAR运动补偿[J];电子学报;1997年03期
2 孙长印,保铮;雷达成像近似二维模型及其超分辨算法[J];电子学报;1999年12期
3 孙真真,叶伟,陈曾平,庄钊文;一种自适应的ISAR图像时-频分析方法[J];国防科技大学学报;2000年06期
4 朱兆达;逆合成孔径雷达信号处理方法研究进展[J];南京航空航天大学学报;1995年01期
5 保铮,邓文彪,杨军;散射“重心”跟踪的ISAR运动补偿方法[J];西安电子科技大学学报;1990年03期
6 许小剑,黄培康;利用RCS幅度信息进行雷达目标识别[J];系统工程与电子技术;1992年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晶;谷彩连;;小电流接地系统单相接地故障选线的算法研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年01期
2 朱哲;钟伟红;;非平稳随机信号分析处理方法研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
3 高清维,程玉林,明军;信号子带分解和重构的小波滤波器系统及边界处理[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年04期
4 赵瑾,吴先良,付彪,李世雄;基于辛几何理论求解电磁波在二维非均匀媒质中的传播与焦散问题[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年04期
5 徐博;孙玉发;;三维目标表面缝隙的宽带电磁散射特性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年06期
6 王玮,张德龙;一种新的模糊控制器电路设计[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年04期
7 吴萍;高频区有表面波散射机制目标的RCS的预估[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2003年03期
8 赵方方;吴先良;陈明生;;旋转PE算法在目标电磁散射分析中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年05期
9 段文亮 ,刘涤尘;发电厂暂态电磁环境的小波分析法[J];安全与电磁兼容;2005年04期
10 杨文麟;李华;孙晓欣;;电波暗室的设计方法[J];安全与电磁兼容;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章大勇;吴文启;吴美平;;低成本MEMS-IMU/GPS组合导航的自适应滤波器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 陈丽;吴仁彪;卢丹;;一种加权的直接解算GPS定位算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S07北斗/GNSS用户终端技术[C];2012年
3 张贞卓;王湖庄;陈抗生;;新型波导缝隙天线在有限圆盘上的辐射[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
4 王溪萍;邓次平;;空心截锥顶振子天线辐射方向图的GTD计算[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
5 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 陈晓清;马君国;赵宏钟;付强;;基于二维小波变换的激光成像雷达目标识别算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
7 汤辰;毕传兴;徐亮;;球阵列在近场声源识别中的应用[A];现代振动与噪声技术(第九卷)[C];2011年
8 李斌;陈志鹏;李弘;罗辰;王慧慧;耿松;冯雷;刘秋艳;刘万东;;利用脉冲压缩雷达反射法测量复杂背景等离子体密度剖面[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
9 蒋瑜;陈循;陶俊勇;;非高斯随机振动试验控制技术研究[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
10 雷磊;王志瑾;;铝箔V-型皱褶构型板的雷达散射性能影响因素的研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范迪;沉渣厚度超声检测信号处理技术研究及应用[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 邓志鑫;基于因子图消息传递算法的伪码快速捕获方法[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 刘文海;水下被动目标瞬态特征检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
8 苏晓宏;海杂波的特性分析与目标检测处理[D];大连海事大学;2010年
9 赵晓丹;基于非先验函数系的信号识别[D];江苏大学;2010年
10 芮锡;旋转结构体电磁问题的高效分析与应用[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李锦;基于声波的运动车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
2 黄正荣;基于振动波的高速公路车辆行驶状态辨识理论研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张亮;基于小波变换与希尔伯特黄变换的心音信号分析[D];山东科技大学;2010年
4 陈磊;激光测风雷达回波信号处理技术的研究[D];长春理工大学;2010年
5 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 王瑶;无线信号在建筑物群中的传播——反射、绕射及路径搜索[D];郑州大学;2010年
7 崔盈慧;基于障碍物智能识别的人机融合汽车安全预警研究[D];郑州大学;2010年
8 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
9 李卫鹏;正交小波变换支持向量数据描述方法在故障诊断中的应用研究[D];郑州大学;2010年
10 郑宁;离散分数阶Fourier变换算法的仿真研究及FPGA实现[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范子强,方振平;超机动飞机的非线性飞行控制研究[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
2 段世忠,周荫清,张孟,王祖林;主动雷达导引头多路径效应的数字仿真[J];北京航空航天大学学报;2002年04期
3 任丽香,韩月秋;宽带下视雷达信号模拟器的研制[J];北京理工大学学报;1997年06期
4 李眈,任丽香,龙腾;单脉冲雷达目标航迹的实时视频模拟器[J];北京理工大学学报;1999年01期
5 孙礼文;模拟雷达回波杂波背景的一种数字式杂波源实现方法[J];电讯技术;1994年04期
6 陈洪源,戴庆芬;高精度全可编程雷达视频回波模拟仪[J];电讯技术;1994年05期
7 刘拥军,葛德彪,张忠治,吕小红;有属性的散射中心理论及应用[J];电波科学学报;2003年05期
8 徐丰;金亚秋;;目标散射的去取向理论和应用(一)去取向理论[J];电波科学学报;2006年01期
9 代大海;王雪松;肖顺平;庄钊文;;高分辨相干极化GTD散射模型及其应用[J];电波科学学报;2008年01期
10 姜斌;和湘;王宏强;黎湘;;改进的Log-Normal分布杂波仿真方法[J];电光与控制;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王俊;微弱目标信号积累检测的方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
2 赵维江;复杂目标雷达截面计算方法研究[D];西安电子科技大学;1999年
3 高飞;加载宽带天线和复杂目标RCS研究[D];西安电子科技大学;2000年
4 陈彦辉;雷达信号检测的分形方法研究[D];西安电子科技大学;2000年
5 杜干;目标检测的分形方法及应用[D];西安电子科技大学;2000年
6 姚纪欢;粗糙海面的电磁散射研究[D];西安电子科技大学;2000年
7 李海英;超宽带信号波形及其合成孔径雷达成像研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
8 周代英;雷达目标一维距离像识别研究[D];电子科技大学;2001年
9 黄春琳;基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
10 郭春生;InSAR成像算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘裕;海杂波特性分析与仿真[D];西安电子科技大学;2011年
2 李仁杰;高分辨率SAR图像目标三维特征提取与建模[D];国防科学技术大学;2010年
3 汪玲;ISAR运动补偿技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 任冬晨;双站合成孔径雷达技术的研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
5 李洁;微波成像算法研究[D];西北工业大学;2002年
6 李建周;雷达散射截面算法研究及应用[D];西北工业大学;2002年
7 陈安;逆合成孔径雷达成像问题研究[D];南京理工大学;2004年
8 高贵;高分辨率SAR图像目标特征提取研究[D];国防科学技术大学;2003年
9 孟敏;电大尺寸口径面含腔目标电磁散射算法研究[D];电子科技大学;2005年
10 余卜一;基于磁盘阵列的雷达回波模拟器的研制[D];电子科技大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陶勇;胡卫东;张泽兵;;基于正交投影的GTD模型参数估计方法[J];电波科学学报;2009年05期
2 芮力;汤子跃;;双站步进频率雷达运动目标ISAR成像[J];电光与控制;2010年09期
3 高磊;许人灿;陈曾平;;一种宽带单脉冲雷达测角方法[J];电光与控制;2011年10期
4 范红旗;王胜;祝依龙;付强;;相位梯度法计算近场角闪烁的解析式[J];电子学报;2009年05期
5 徐星;李元香;吴昱;金彤;;基于粒子群优化算法的Logistic模型参数估计[J];电子学报;2010年S1期
6 李娜;刘方;;基于模糊聚类视区划分的SAR目标识别方法[J];电子学报;2012年02期
7 贺峰;刘承兰;朱国富;黄晓涛;周智敏;;基于距离和差值序列的复杂运动目标微动特征提取[J];电子学报;2012年03期
8 张颖康;肖扬;胡绍海;;非合作雷达目标散射中心关联和三维重建算法[J];电子与信息学报;2011年09期
9 张建;关键;董云龙;何友;;基于局部Hilbert谱平均带宽的微弱目标检测算法[J];电子与信息学报;2012年01期
10 段佳;张磊;盛佳恋;邢孟道;;独立属性散射中心参数降耦合估计方法[J];电子与信息学报;2012年08期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘涛;陈浩文;王书宏;黎湘;;基于红外多光谱的空间点目标识别方法研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
2 王壮;林晓烘;杜小勇;;一种新的空间目标一维距离像速度补偿方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
3 石志广;杨卫平;李吉成;鲁新平;;基于粒子滤波器的K分布杂波下LFM信号参数估计[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 苏晓宏;海杂波的特性分析与目标检测处理[D];大连海事大学;2010年
2 李金梁;箔条干扰的特性与雷达抗箔条技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 常宇亮;瞬态极化雷达测量、检测与抗干技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 陶勇;知识辅助的SAR图像目标特性分析与识别研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 王菁;光学区雷达目标散射中心提取及其应用研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 刘勇;动态目标极化特性测量与极化雷达抗干扰新方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 邓斌;多载频相位编码雷达信号设计与处理技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 霍凯;基于OFDM新体制雷达信号的微动目标特征提取研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 王胜;动态目标雷达回波实时模拟技术及应用[D];国防科学技术大学;2011年
10 邓彬;合成孔径雷达微动目标指示(SAR/MMTI)研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘裕;海杂波特性分析与仿真[D];西安电子科技大学;2011年
2 杨镭;支持向量机算法设计及在高分辨雷达目标识别中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
3 秦先祥;极化SAR图像目标检测方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 彭勃;中段目标一维距离像姿态敏感性分析与识别技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 李仁杰;高分辨率SAR图像目标三维特征提取与建模[D];国防科学技术大学;2010年
6 葛琦;基于扩谱和压缩感知的雷达目标散射中心提取[D];南京航空航天大学;2011年
7 任博;基于实测数据的地海杂波特性研究及仿真应用[D];国防科学技术大学;2011年
8 冷玉华;基于海杂波混沌特性的微弱信号检测方法[D];国防科学技术大学;2011年
9 朱得糠;基于雷达相位测距的微动特征获取研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 随银岭;多时相遥感图像变化检测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄培康;反导弹系统中的目标识别技术[J];现代防御技术;1981年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 叶伟;目标二维像散射中心的建模与统计特性分析[J];指挥技术学院学报;2001年04期
2 叶伟,吴彦鸿;目标二维像散射中心模型中的参数估计[J];装备指挥技术学院学报;2002年02期
3 近藤靖彦;;铸铁中石墨组织的定量分析[J];国外机车车辆工艺;1982年04期
4 王毛路,李少洪;步进频率单脉冲二维像成像仿真及用于识别的研究[J];航空学报;2001年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙真真;基于光学区雷达目标二维像的目标散射特征提取的理论及方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王雪娇;基于雷达距离像的目标识别研究[D];浙江大学;2007年
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