常规雷达飞机回波的分形建模与目标分类研究

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分形在PRC-CW雷达目标回波分析中的应用

信号/数据处理分形在PRC2C W雷达目标回波分析中的应用3赵　兆,是湘全(南京理工大学电子工程与光电技术学院,　南京210094)【摘要】　针对近程伪码调相毫米波雷达复杂目标回波具有很强非线性的特点,以伪码调相毫米波雷达相关处理后的回波数据为对象,以分形理论为工具来研究目标回波的复杂性和不规则性,提出将目标回波的分形维数作为特征参数。

外场实测数据计算结果表明,不同目标的关联维数有较明显的差异,可以作为特征参数用于目标分类和识别。

【关键词】　分形理论;关联维数;近程伪码调相毫米波雷达;目标分类中图分类号:T N957 文献标识码:AAppli ca ti on of Fra cta l Theor y to PRC2CW Radar S i gna l Ana lysisZHAO Zha o,SH I Xiang2quan(School of E lectr onic Enginee ring and Op t oe lec tric Technol ogy,NUST,　N anjing210094,China)【Abstra c t】　For pseud o2rando m code continuous wave(PRC2C W)rada r,most investigati ons have not p laced strong emp ha2 sis on echo signa l feature extrac tion and recogniti on.I n this paper,t he target ech o aft e r correla ti on p roce ssing in PRC2C W rada r is ana lyzed utilizi ng the fracta l theory.In this pape r,it is s ugg e sted t o take t he fractal di m ensi on of the t a rget echo as its fea t ure.Corre lation di m ensi ons of three kinds of moving targets are e sti m ated and co mpared.It is sh own tha t t he corre lati on di m ensions of different targets va ry significantly,which can be app lied t o movi ng ta rget classification.【Key word s】frac tal theory;correla ti on di mensi on;short2range MMW PRC2C W rada r;ta rget c lassifica tion0　引　言伪码调相连续波(PRC2C W)雷达由于具有较高的距离速度分辨率、较强的抗干扰能力和较好的低截获性能而得到广泛的研究和应用。

雷达回波动力学模型

雷达回波动力学模型
首先，雷达回波动力学模型考虑了目标的运动对回波信号的影响。

这包括目标的速度、加速度以及可能的旋转运动。

模型会考虑到这些因素对回波信号的多普勒频移和相位变化的影响。

其次，雷达回波动力学模型也会考虑目标的形状和特征对回波信号的影响。

不同形状和特征的目标会对回波信号的幅度、相位和极化状态产生不同的影响，模型会尝试描述这些影响。

此外，雷达回波动力学模型还会考虑雷达系统本身的特性对回波信号的影响。

这包括雷达天线的方向图、波束特性、接收机的特性等因素，这些因素也会对回波信号的特性产生影响。

总的来说，雷达回波动力学模型是一个复杂的数学模型，它综合考虑了目标的运动、形状和雷达系统本身的特性对回波信号的影响。

通过这个模型，我们可以更好地理解雷达系统中目标回波信号的特性，从而实现目标识别、运动状态估计和目标追踪等应用。

雷达回波识别与分析

图10.10 在PPI上一般呈片状或薄膜状，回波强度较弱，丝缕结构清楚，回波边缘比较模糊；
非气象回波——主要是地物、飞机等非气象目标物对雷达电磁波的散射或反射而引起的，或者是由于雷达的性能引起的虚假回波。有无多普勒径向速度等值线密集带存在朝向雷达分量（负）和远离雷达分量（正）分布特征
雷达回波强度的识别与分析
尾瓣在PPI上的虚假回波（P. 313 图 10.35）——关于雷达站中心对称，虚假回波正好与真实回波的强中心相似，且随着真实回波的移动而移动；
旁瓣在PPI上的虚假回波（P. 313 图 10.36）——又称“枝状回波” ，分布在真实回波的两侧，且随着真实回波的移动而移动；
旁瓣在RHI上的虚假回波
“指状回波” （P. 313 图 10.37）——其形状与强回波中心相似；降水回波延伸到地平线以下。
气象回波
——降水回波
层状云连续降水回波
——片状回波
特点
PPI回波特征：成片分布，面积较大，回波边缘模糊发毛，在大片弱回波中偶有个别强度较强的回波团（强度一般在 20－30dBz）；
RHI回波特征：结构均匀，顶部虽有起伏，但相对起伏较小（相对于对流云降水），比较平整，垂直厚度不大（一般5－6Km，因地区、季节而不同），水平尺度要比垂直尺度大得多；
对流云回波特征
在PPI上通常呈小块状，零散、孤立、尺度小，犹如天上的星星；
在RHI上呈柱状，地步不及地，发展迅速，若条件许可，能在很短时间内由云发展成为阵雨或雷雨；
雾的回波
雾滴和云滴一样，粒子非常小，只有波长较短、灵敏度较高的雷达才能探测到；
在PPI上，雾的回波呈均匀弥散状，像一层薄纱罩在屏幕上；
在测战附近有高大建筑物、降水或超折射等现象的情况下容易出现，一般仍能探测到降水回波。

气象雷达回波分离算法研究

气象雷达回波分离算法研究气象雷达是现代气象观测技术中的一种重要手段，它可以通过探测雷达波束内的水滴、雪花、冰晶等气象物质反射所得到的微波信号，得出对应的气象信息，如降水强度、风速、雷暴等。

但是，雷达回波信号中可能混杂着一些不是气象物质的回波信息，如建筑物、山体等，这些对气象信息的获取和利用都会造成影响。

因此，如何尽可能有效去除这些杂波，提高气象雷达的数据处理质量及精度，成为气象学领域中的一个研究热点问题。

气象雷达回波分离算法是指对雷达回波信号进行降噪处理，去除其中的非气象杂波，保留气象信息的一种算法。

其原理是将雷达回波信号按照其提供的身高分为不同的区域进行处理，使用各种统计方法将不同区域中回波出现的时序进行比较、进行分离，从而实现对气象回波和杂波的区分。

目前，气象雷达回波分离算法主要分为以下几种：1.时间剖面分离法时间剖面分离法是一种基于时间分析的分离算法。

它通过对雷达回波信号的时序进行记录、比对，确定出回波的时间延迟和速度等信息，从而将雷达回波信号分离为气象回波和非气象回波两种。

该算法的优点是可直观理解，处理效果较好。

但由于时间分析方法的不确定性，该算法在某些情况下容易产生误判。

2.空间分离法空间分离法是一种基于空间关系的分离算法。

它通过测量雷达波束内被探测目标的反射信号，对传播路径进行逆向分析、矫正，即可确定出不同区域内的回波信号属于气象回波或非气象回波。

该算法对雷达系统几何形态有较高要求，而且其处理过程复杂，需要更多的计算量。

但是，该方法处理结果较为准确。

3.频率域分离法频率域分离法是一种基于频率特性的分离算法。

它通过将雷达回波信号转换为频率域信号，使用各种滤波方法去除杂波或噪声等，从而达到分离气象回波和非气象回波的目的。

该算法的处理效果较好，处理精度较高。

但是，频率转换过程中易出现失真或误差，需要进行参数优化。

4.小波分离法小波分离法是一种基于信号处理理论的分离算法。

它通过将雷达回波信号进行小波分解，分离出不同的频率分量，并对每个分量进行处理和筛选，从而得到不同的目标信息，如气象回波、杂波、散射回波等。

基于多重分形特征的防空雷达目标分类方法

第３０卷第２期２０１３年２月
计算机应用研究
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ
Ｖ０１．３０Ｎｏ．２
Ｆｅｂ．２０１３
基于多重分形特征的防空雷达目标分类方法米
有显著不同的多重分形特征，所定义的多重分形特征参数可以作为飞机目标分类和识别的有效特征，仿真实验
验证了所提方法的有效性。
关键词：低分辨雷达；目标分类；回波调制；多重分形；特征提取
中图分类号：ＴＮ９５７．５１文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ３６９５（２０１３）０２．０４０５ — ０５
ＬＩＱｉｕ — ｓｈｅｎｇ一．ＸＩＥＷｅｉ — ｘｉｎ
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＧａｎｎａｎＴｅａｃｈｅｒｓ ’Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＧａｎｚｈｏｕＪｉａｎｇｘｉ３４１０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＡＴＲＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆＮｏａ－
ａｉｒｃｒａｆｔｓａｎｄｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｓｆｒｏｍｔｈｅａｎｇｌｅｏｆｐａｔｔｅｒｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓ，ｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒａｄａｒｒｅｔｕｒｎｓ

基于经验模态分解的空中飞机目标分类

基于经验模态分解的空中飞机目标分类王宝帅;杜兰;刘宏伟;李彦兵;冯博【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2012(000)009【摘要】该文研究常规窄带雷达体制下喷气式飞机、螺旋桨飞机和直升机目标的分类问题。

首先根据微多普勒效应利用多散射中心模型从理论上分析了飞机目标旋转部件的雷达回波模型；然后针对3类飞机目标回波在多普勒域频率调制的不同,提出一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)算法的特征提取方法；最后基于仿真数据训练、实测数据测试的模式,使用支持矢量机(Support Vector Machine, SVM)分类器的分类结果表明新方法较现有方法在较高信噪比条件下具有更好的分类性能。

%10.3724/SP.J.1146.2012.00147【总页数】6页(P2116-2121)【作者】王宝帅;杜兰;刘宏伟;李彦兵;冯博【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN957.51【相关文献】1.基于经验模态分解的飞机微多普勒特性分析 [J], 李阳;任殿龙;张超;杨学岭2.关于经验模态分解与整体经验模态分解的分离效果差别的探讨 [J], 卢珍3.基于改进经验模态分解的HHT密集模态识别方法 [J], Rong Qinbiao;Liu Fang;Su Ce4.爆破振动信号微分经验模态分解与经验模态分解对比分析 [J], 崔年生; 郭连军; 董英健; 常跃; 夏鹤平; 危剑林5.基于VFDT特征的空中飞机目标分类方法 [J], 李秋生;张华霞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

雷达回波信号的建模与仿真研究的开题报告

雷达回波信号的建模与仿真研究的开题报告题目：雷达回波信号的建模与仿真研究一、选题背景雷达是一种高精度的远程探测技术，广泛应用于陆地、海洋和空中等多个领域。

雷达工作原理是通过向目标发射脉冲信号，然后接收并处理目标反射的回波信号。

因此，准确模拟和仿真回波信号对于评估雷达探测性能和优化雷达系统设计至关重要。

二、研究内容本研究旨在建立雷达回波信号的数学模型，并通过电磁场仿真软件进行仿真研究。

具体内容包括以下几个方面：1. 了解雷达信号的基本原理和参数，包括脉冲宽度、重复频率等。

2. 探讨雷达回波信号的传播过程，包括传播路径、信号重构等。

3. 建立目标的电磁场模型，并考虑目标的形状、尺寸、电磁特性等因素。

4. 根据目标模型和雷达参数，建立雷达回波信号的数学模型。

5. 使用电磁场仿真软件进行回波信号的仿真研究，分析不同目标和雷达参数对信号的影响。

三、研究意义通过研究和仿真雷达回波信号，可以更好地了解雷达系统的性能和探测特性，有助于优化雷达系统设计和调整系统参数。

此外，对于实际应用中的目标识别、跟踪、导航等方面也有很大的应用价值。

四、研究方法本研究采用定量分析和数值仿真方法，主要包括以下步骤：1. 理论分析：建立雷达回波信号的数学模型，分析信号的特点和影响因素。

2. 电磁场仿真：使用电磁场仿真软件进行回波信号的仿真研究，分析不同目标和雷达参数对信号的影响。

3. 数据分析：对仿真数据进行统计和分析，得出相关结论。

五、研究计划1. 第一年：了解雷达原理和信号参数，建立目标电磁场模型。

2. 第二年：建立雷达回波信号的数学模型，并进行理论分析。

3. 第三年：使用电磁场仿真软件对回波信号进行仿真研究，并对数据进行分析。

4. 第四年：撰写论文并进行实验验证。

六、预期成果1. 建立雷达回波信号的数学模型2. 分析不同目标和雷达参数对信号的影响3. 发表研究论文4. 提供优化雷达系统设计和调整参数的参考依据。

雷达目标回波模拟研究与实现

２１０２年６月
舰船电子对抗
ＳＨＩＰＢＯＡＲＤＥＩＥＣＴＲＯＮＩＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥＣ
Ｊｎ２１ｕ．０２
ＶＯ．ｏ．１３５Ｎ３
第３卷第３期５
雷达目标回波模拟研究与实现
张坤峰，杰罗
俯仰角：
Ｅ，一
２仿真模型
２１坐标系及坐标转换模型．雷达目标运动航迹的建立和表征首先需建立确定的坐标系，此处选用的坐标系为大地雷达测量坐标系。所谓大地雷达测量坐标系是以雷达天线为坐
一ａＲＯ（ｒＲ ≠ ３ｊｃｓ）
１ …ｃ（） ≥ ８ｔ吣＞０ａｎｏ
９ｚ＞０，一００，ｙ
Ａ一
８ … ｒｎ）０ｃ（ｔａ
２０，＜０，一０７ｚｙ
㈩
３＋８．ｃ（＜＞６１ａａ００ｒｎｔ）０
斜距：
Ｒ一ｘ。＋ｙ＋Ｚ（）２
Ｘ斗１＝ＸＲ斗＋１・｛ｉ（１・△丁／１ｓＶ汁ｎＲ）・ｓｎ＋ｉ０
ｋ・ｏ０・１ｃｓＶ斗Ａ／１］ｌｃｓＦ一ｏ（ｌ・ＴＲ斗）｝
图１大地雷达测量坐标系直角坐标及极坐标系定义
（６）１
（）大地雷达测量直角坐标系到极坐标系转换１
收稿日期：２１０２—０３—１９
８２
舰船电子对抗的数学模型如下：

一种雷达目标回波产生算法研究

一种雷达目标回波产生算法研究摘要本文研究一种雷达目标回波的产生算法。

采用相干模拟的方法模拟目标回波的波形、幅度和延迟，并利用RCS起伏统计规律对目标回波幅度进行调节，考虑了杂波及噪声对目标回报波的影响，得出了一种虚拟目标回波的生成算法。

关键词雷达；虚拟回波；相干模拟；RCS0 引言雷达在军事领域的有着广泛的应用，在雷达训练中真实目标保障费用高，靶机代替真实目标训练时，目标单一，且与真实目标有较大差别，采用模拟器材产生雷达的虚拟目标回波成为一种代替真实目标的方法。

本文从回波波形的生成过程出发，采用相干模拟的方法模拟目标回波的波形、幅度和延迟，综合考虑了RCS起伏、杂波和噪声的干扰，给出了一种雷达目标模拟的方法。

1 目标回波的模拟目标回波模拟的基本方法有两种。

一种方法没有利用信号的相位。

由于没有相位信息，所以只能描述雷达的功能，因此被称为功能模拟。

雷达模拟的第二种基本方法利用了信号的相位，称相干视频信号模拟。

相干视频信号模拟更为复杂，但是，带有相位信息的相干视频信号，包含了关于雷达环境的全部有关信息，因此可以更加逼真的模拟雷达的目标回波波形。

在相干视频信号模拟中，将只涉及电压量的关系，而不涉及功率关系。

因此，不只是用目标的雷达截面积σ 来描述目标的反射特性，还必须包括一个相位项，它代表信号被反射时的相移。

式中，τ和v是目标的延迟系数和多普勒系数。

虽然方程（1）是一个高频信号的表达式，我们可以将ΨT（t）及ΨR（t）的高频中心频率作为公因子提出来，因此它对于相干视频信号也一样成立。

目标回波全部信息都包含在相干视频信号的两个正交分量里。

2 RCS起伏对回波波形的影响RCS（Radar Cross-Section）即雷达散射截面，雷达目标和散射能量可以表示为一个有效面积和入射功率的乘积，这个面积就是雷达散射截面。

一部雷达的作用距离、定位精度和目标识别功能都与雷达目标的RCS有密切关系。

RCS又是一个起伏量，通常要对其建立统计模型。

常规雷达飞机目标回波多重分形特性分析

ｃｎｅｔｎｌｒｄｒｙｍｅｎｆｈｈｆａｔｌａｕｅａａｙｉ，ｔｅｍｕｉａｔｌｈｒｃｅｉｉｕｖｓｏｅｏｖｎｉａａａ，ｂａｓｏｅｍｕｉｃａｍｅｓｒｎｌｓｓｈｈｆｃａａａｔｒｔｃｒｅｆ来自ｏｔｒｒｃｓｃｔ
Ｒ等多重分形特征参数．验结果表明：气式飞机、实喷螺旋桨飞机和直升机这３类飞机目标的常规雷达回波数据具有显著不同的多重分形特征，所定义的３种多重分形特征参数可以作为常规雷达飞机目标分类和识别的有效特征．
ｃａｓｆｃｔｏｎｅｏｎｔｏｎｔｏｖｎｉｎａａａ．ｌｓｉａｉｎａｄｒｃｇｉｉｎｉｈｅｃｎｅｔｏｌｒｄｒｉ
Ｋｅｙｗｏｒ：ｏｖｎｉｎｌｒｄｒ；ｍｕｆａｔｌｄｓｃｎｅｔｏａａａｈｉｅａ；ｍａｓｉｄｅｒｓｎｘ；ｓｎｕａｔｐｃｒｍ；ｔｒｅｌｓｉｃｔｎｉｇｌｒｙｓｅｔｉｕａｇｔｃａｓｆａｉｉｏ
ｔｇｔｃｎａｎｎｔ，ｒｐｌｒｉｒｔａｄｈｌｏｔｓｈｄｓｎｆａｔｉｅｅｔｕｔｒｃａｃａａｔｓｃａｅｏｔｉｉｇｅｐｏｅｅｒａｓｎｅｉｐｅ，ａｇｉｃｎｌｄｆｒｎｌｆｔｈｒｃｒｔｒｓｊｓｌａｃｆｃｒｉｉｙｆｍｉａｌｅｉｉ

分数阶Fourier域低分辨雷达飞机回波的分形特性分析与目标分类

引言
现役对空警戒雷达多为常规低分辨雷达，其低重频、窄频带、短照射等低分辨体制和性能的限制，使得要在常规雷达体制下实现对各类重要军事目标的自动分类和辨识始终是雷达目标识别领域的一个重点和难点［１］。飞机作为对空警戒雷达监视的一类重要目标具有复杂的形状，一方面，机身相对于雷达的非刚体颤动将对雷达目标回波的幅度和相位等产生复杂的非线性调制［２］；另一方面，机上的旋转部件（如喷气机的压气机或涡轮机叶片、螺旋桨飞机的桨叶、直升机的旋翼和尾翼等）对雷达电磁波的调制（ｊｅｔｅｎｇｉｎｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＪＥＭ）效应也是
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＧａｎｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＧａｎｚｈｏｕＪｉａｎｇｘｉ３４１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓｂｒｏｕｇｈｔｂｙｔｈｅｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｔａｒｇｅｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｗｉｔｈｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒａｄａｒｓｈａｖｅｎｏｔｂｅｅｎｓｏｌｖｅｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｆｏｒａｌｏｎｇｔｉｍｅ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔ，ｒａｄａｒｃｌｕｔｔｅｒ，ｓｕｃｈａｓｇｒｏｕｎｄｃｌｕｔｔｅｒ，ｓｅａｃｌｕｔｔｅｒ，ａｉｒｃｌｕｔｔｅｒ，ｅｔｃ．，ｈａｓｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆｔａｒｇｅｔｓｗｉｌｌｐｒｏｄｕｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｅｃｈｏｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｓｔｒｏｎｇｃｌｕｔｔｅｒｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｔｈｅｅｃｈｏｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｍａｉｎｌｙｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｃｌｕｔｔｅｒ．Ａｓａｋｉｎｄｏｆｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙｓｉｇｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｔｏｏｌ，ｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｃａｎｒｅｖｅａｌｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｄｅｔａｉｌｓｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｅｃｈｏａｎｄｆｕｌｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｃｌｕｔｔｅｒ，ａｎｄｈａｓｔｈｅｆａｓｔａｌｇｏｒｉｔｈｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｅｎｄｅｄｔｏｐｅｒｆｏｒｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｎａｉｒｃｒａｆｔｅｃｈｏｅｓｆｒｏｍｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒａｄａｒｓｉｎｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｄｏｍａｉｎｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｈｅｆｒａｃｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｓｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｓｔｉｍａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｉｒｆｒａｃｔａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ａｎｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｄｏｍａｉｎｅｃｈｏｆｒａｃｔａｌｆｅａｔｕｒｅｓｉｎａｉｒｃｒａｆｔｔａｒｇｅｔｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍｏｒｄｅｒ，ａｉｒｃｒａｆｔｅｃｈｏｅｓｆｒｏｍｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒａｄａｒｓｈａｖｅｏｂｖｉｏｕｓｆｒａｃｔａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｄｏｍａｉｎ，ｗｈｉｃｈｆｕｌｌｙｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｉｒｃｒａｆｔｔａｒｇｅｔｓ，ａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｅａｓｕｒｅｓｃａｎｒｅｖｅａｌｔｈｅｉｒｄｙｎａｍｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ＴｈｅｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｆｒａｃｔａｌｆｅａｔｕｒｅｓｏｆａｉｒｃｒａｆｔｅｃｈｏｅｓｉｎｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｄｏｍａｉｎｃａｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｔａｒｇｅｔｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒａｄａｒ；ｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｆｒａｃｔａｌ；ｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｔａｒｇｅｔｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ

分布式雷达回波目标信号探测建模仿真研究

第３３卷第ｏ４期
文章编号：１００６—９３４８（２０１６）０４—００２７—０５
计算机仿真
２０１６年４月
分布式雷达回波目标信号探测建模仿真研究
宋科康，赵培焱，孙涛，李琨
（西南电子电信技术研究所，四川成都６１００４１）摘要：研究分布式雷达空间目标回波信号探测建模问题，为实现信号联合处理提供理论支撑。传统的目标信号模型缺乏考虑空间目标特性，不适用于空间探测。针对上述问题，利用空间目标轨道的可预测性，建立了两种目标散射特性模型和雷达回波信号探测模型，提出用观测夹角大小来度量回波空间相关性强弱的方法，实现了空间目标回波信号相关性的理论分析。数值仿真结果验证了所建模型的合理性和方法的可行性，为后续回波信号处理提供了理论依据。关键词：分布式雷达；信号探测；空间相关性；观测夹角中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ｂ
ａｔｄｉｆｅｒｅｎｔｒａｄａｒｓｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｒａｄａｒ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｓｄｏｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｐａｃｅｔａｒｇｅｔａｎｄｃａｎｎｏｔｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｐａｃｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｗｏｔａｒｇｅｔｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｍｏｄｅｌｓａｎｄａｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｅｒｅｂｕｉｌｔｂｙｅｍｐｌｏｙｉｎｇｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｐａｃｅｔａｒｇｅｔｓ’ｏｒｂｉｔ，ａｎｄａｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｕｓｅｓｖｉｅｗｉｎｇａｌｌ－ｇｌｅｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｅｃｈｏｓｐａｃｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｐａｃｅｔａｒｇｅｔｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｓｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｗａｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｉｌｉｔｙａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｖｉａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘａｍｐｌｅｓｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｓｏｍｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｆｏｌｌｏｗｉｎｇｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｒａｄａｒ；Ｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；Ｓｐａｔｉａｌｃｏｒｅｌａｔｉｏｎ；Ｖｉｅｗｉｎｇａｎｇｌｅ

浅析一次雷达的目标数学模型

浅析一次雷达的目标数学模型
Ａｂｒｉｅｆａｎａｌａ￣ｙｓ＂ｉｓｏｆｔｐｒＰｒｉｌｍａｒ￣ｙｓｕｒｖｅｉｖｅＪｌｌａｎｃｃｅｑｒｒａｄａａｄａｒｔｔａｒｇｅｔｑｅｔｍｏｄｅｌｏｄｅｌ
ｎ（ｔ）＝ｒｌｄ（ｔ）一ｊｎ。（ｔ），中ｎｄ（ｔ）手ｌ】ｎ（ｔ）都是均值０方差６的
回回要圈 ’ ：Ａｖｉａｔｉｏｎ空中交通２０１６ — １０
特别是，本文要考虑目标的起伏情况。假设起伏类型是８永
冲到脉冲，那么目标反射横截面积在ｍ个脉冲时间内按照施成
２７
ｌ・化欢 ¨ 式（１０）所爪，这种分ｍ也被定义为莱林起伙校变化。假起伏樊型是扫描剑扫描，那么目标反射密度，再将其Ｕ（・）表示第１类０阶修的贝赛；数，Ａ表示横微秘ｍ个咏冲时１【人ｊ是相同的，但是征下一个扫描的ｍ斯分布。其巾ｌ
（二）目标反射信号
（１）
先由相对容易的匀速点状目标开始讨论，该起伏目标的回
波可以通过式（２）代表：
ｅ哪
波信号远比二次雷达的回波信号要复杂。本文分别介绍了目标
模型和现代模型。根据雷达作用距离的公式，距离是有关目标
有准确掌握概率密度函数才能准确估计目标起伏，只有准确掌九＝ｃ／ｆ－代表雷达的波长，其中ｃ＝３Ｘ１０ｍ／ｓ代表光速。

飞机回波frft域的多重分形特征与目标分类

飞机目标的分类辨识,
许多研究人员开展了，并取得了一定的研究
果。概括来讲,低分辨飞机目标的分：
概以下3类:飞机回波的波动 (雷达
截面积、幅相的波动、二维灰度 )、飞机的
运动特性(高度、速度和加速度等)和喷气引擎调
制(JEM)特征[塚。综合3
提取方法,JEM
较大比重4。由于常规
能和等
期：2018-11-19；目：国家自然科学
Key words： low-resolution radar； fractional Fourier transform； multifractal； target classification
0引言
在限性及
景杂波的影响，其飞机
目标的分
较低从而限制了其应用+1],针
对常规低分辨
的粗分类。
关键词：低分辨雷达；分数阶Fourier变换；多重分形；目标分类
中图分类号:TN957. 51 文献标志码：A 文章编号：1672-2337(2019)06-0647-08
Target Classification Based on Multifractal Features in Fractional Fourier Transform Domain
期：2019-02-27 (No. 61561004)
648
雷达科学与技术
第17卷第6期
方面的限制，在常规
提取飞机目标的
JEM特征具有一定的困难对螺旋桨飞机、直
升机和喷气式飞机来讲，从时域提取的信期
和
域提取的
以较好地区分这
3类飞机目标，然而分
方法对重复
和目标
有较高要求。分数阶Fourier

一种雷达目标回波产生算法研究

一种雷达目标回波产生算法研究
王晓东;靳世红;秦宏华
【期刊名称】《科技传播》
【年(卷),期】2011(0)5
【摘要】本文研究一种雷达目标回波的产生算法.采用相干模拟的方法模拟目标回波的波形、幅度和延迟,并利用 RCS起伏统计规律对目标回波幅度进行调节,考虑了杂波及噪声对目标回报波的影响,得出了一种虚拟目标回波的生成算法.
【总页数】1页(P216)
【作者】王晓东;靳世红;秦宏华
【作者单位】防空兵指挥学院,河南郑州,450052;防空兵指挥学院,河南郑
州,450052;77226,部队,云南昆明,650217
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
【相关文献】
1.DRFM产生的假目标与真实雷达目标回波差别分析 [J], 陈方予;柯安琦;李明
2.高分辨雷达目标回波信号产生技术研究 [J], 李尚生;付哲泉;莫禄
3.探地雷达目标回波信号双曲线提取算法研究 [J], 张旭;龚钢军;郝建红
4.雷达目标模拟系统中回波产生的研究 [J], 宋国森;赵晓群
5.一种基于OTSU算法的雷达目标回波特征拾取方法 [J], 张冬;刘先刚;熊卫华;石晓宇
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基于雷达信号处理的飞机目标识别技术研究

基于雷达信号处理的飞机目标识别技术研究雷达信号处理技术是一种广泛应用于航空、军事、交通、医学等领域的技术手段，其应用范围非常广泛，特别在飞机目标识别技术方面具有很大的优势。

随着雷达信号处理技术不断进步，飞机目标识别技术也得到了不断的提高与完善，为提高国防安全、交通安全等做出了不可替代的贡献。

一、飞机目标识别技术的研究内容（一）飞机目标识别技术的背景飞机目标识别技术是指在雷达系统中采用各种不同的信号处理技术和算法分析相应的雷达回波信号，实现对空中飞行物的目标识别和跟踪。

通过对不同的特征波形和特征信号进行分析和提取，进一步实现对目标属性的判断，如目标的大小、形状、运动状态、方位等信息。

（二）飞机目标识别技术的核心方法飞机目标识别技术的核心方法主要是利用雷达信号处理技术对目标进行分析和判断，包括多普勒处理、脉冲压缩、相位编码、数字信号处理等技术手段。

其中，多普勒处理和脉冲压缩是基本处理方法，通过对信号的频谱和时间域信息分析，实现对目标的高精度测量、特征提取和细节解析。

（三）飞机目标识别技术的应用场景飞机目标识别技术广泛应用于飞行监控、空防监控、交通管理、气象探测等领域。

在飞机目标识别技术方面，主要应用于飞行监控、空中交通管理等方面，为航空公司、民航管理部门提供了快速、准确的监管手段，有效保障了空中飞行的安全性。

二、基于雷达信号处理的飞机目标识别技术研究（一）飞机目标识别技术的基础理论目标识别技术的基础理论主要包括信号处理技术、图像处理技术、数据挖掘技术、模式识别技术、人工智能技术等，其中，信号处理技术是飞机目标识别技术的基础。

（二）飞机目标识别技术的应用飞机目标识别技术在航空监控、空中交通管理等方面具有重要应用价值。

其中，在空中交通管理方面，飞机目标识别技术能有效监控空域内的飞机，进行监管管理；在航空监控方面，飞机目标识别技术能实现对飞机的目标识别、数据采集、飞行轨迹跟踪等功能。

（三）飞机目标识别技术的创新飞机目标识别技术的创新主要体现在技术手段的完善和优化、数据处理与分析方面。

机载雷达功能仿真中目标回波分析

机载雷达功能仿真中⽬标回波分析第２５卷第３期计算机仿真２００８年３⽉⽂章编号：１００６—９３４８（２００８）０３－００７９⼀０４机载雷达功能仿真中⽬标回波分析⽜捷，⾼晓光，郑景嵩（西北⼯业⼤学电⼦⼯程系，陕西西安７１００７２）摘要：从机载雷达功能仿真的⽬标探测模型出发，以信噪⽐的求解为基准，考虑机载雷达⽬标探测过程中受到的⼤⽓衰减和地表镜⾯反射等背景因素的影响和制约，分析了典型⼤⽓状况和地表类型条件下⽬标回波功率的模型。

⼤⽓衰减系数和地表镜⾯反射系数经过优化建模，以达到定量计算的要求。

利⽤此模型提出机载雷达⽬标探测的效能指标。

在效能仿真的基础上，运⽤典型值采样的⽅法。

重点分析了镜⾯反射对机载雷达回波能量的定量影响。

仿真结果表明了该模型的正确性和有效性。

关键词：机载雷达；⽬标回波；单程⼤⽓衰减系数；镜⾯反射系数中图分类号：ＴＮ９５９．３⽂献标识码：ＡＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴａｒｇｅｔＥｃｈｏｉｎＡｉｒｂｏｒｎｅＲａｄａｒ’ＳＦｕｎｃｔｉｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＮＩＵＪｉｅ，ＧＡＯＸｉａｏ—ｇｕａｎｇ，ＺＨＥＮＧＪｉｎｇ—ｓｏｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｅｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎＳｈａｎｘｉ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｔｈｅａｉｒｂｏｒｎｅｒａｄａｒｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｌｕｔｔｅｒｓｏｆａｉｒａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎａｎｄｍｉｒｒｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ａｎｄｉｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｓｏｍｅｔｙｐｉｃａｌａｉｒａｎｄｌａｎｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｓａｍｐｌｅｂｙｔｙｐｉｃａｌｖａｌｕｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｉｒｂｏｒｎｅｒａｄａｒｏｎｅｃｈｏ—Ｂｉ酬ｐｏｗｅｒＷａｓａｎａｌｙｚｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ．ＯｐｔｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｓｉｎｇｌｅｔｒｉｐａｉｒａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｍｉｒｒｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｈｉｃｈｅｆＬｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ．ＡｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅＷａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａＴｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ａｉｒｂｏｒｎｅｒａｄａｒ；Ｔａｒｇｅｔｅｃｈｏ；Ｓｉｎｇｌｅｔｒｉｐａｉｒａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；Ｍｉｒｒｏｒｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ１引⾔实际空战中，机载雷达必须⾯对复杂多变的战场环境，各种背景因素都会影响和制约雷达的探测性能。