探测与识别技术

对固定或移动目标进行非接触测量，而测量到的信号经过特殊识别方法正确得到相关信息的过程。

⏹目标截获（Target Acquisition）：是将位置不确定的目标图像定位，并按所期望的水平辨

别它的整个过程。目标获取包括搜寻过程和辨别过程。

⏹搜寻（Search）：是利用器件显示或肉眼视觉搜索含有潜在的目标的景物以定位捕获目标

的过程。

⏹位置确定（Localize）：通过搜寻过程确定出目标的位置。

⏹辨别（Discrimination）：是指目标在被观察者所觉察的细节量的基础上确定看得清的程度。

辨别的等级可以分为探测、识别、确认。

⏹探测（Detection）：可分为纯探测（Pure Detection）和辨别探测（Discrimination Detection）

两种。前者是在局部均匀的背景下察觉一个物体。而后者需要认出某些外形或形状，以便将目标从背景的杂乱物体里区别出来。

⏹识别（Recognition）：是能辨别出目标属于哪一类别（如坦克、车辆、人）。

⏹确认（Identification）：是能认出目标，并能足够清晰地确定其类型。

目标识别的信息特征1、波谱特征2、形影（图像）特征

目标种类主要目标特征常用探测方式

陆地车辆

履带式

红外辐射、声传播、行驶时地

面振动

红外、地震波、声探测轮式上同上同

人员地面振动地震波探测

空中

导弹类红外辐射红外、激光或毫米波探测等飞机红外辐射同上

声压就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。

声强是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率，即单位面积上的平均功率。 采用对数强度叫做声强级 由“声纳”是英文缩拼读音的谐音，其原意是“声音导航和测距”，是利用声波进行水下探测、识别、定位和通信的电子设备

⏹ 由纵波和横波叠加而成的，沿介质表面传播，并随传播深度的增加而呈指数衰减。 ⏹ 运动轨迹为逆进椭圆，弹性介质的质点运动在地表处位移的水平分量与垂直分量的幅

值比约为2/3 。

⏹ 瑞雷波的传播速度略小于同一介质中横波的传播速度。

⏹ 一般来讲，瑞雷波频率较低，其主要频率成分集中在0~140Hz 范围内。在均匀介质条件

下，瑞雷波的频率与其传播速度无关；而在非均匀介质条件下，瑞雷波速度随频率变化而变化。

结论：

瑞雷波具有能量较强，在自由表面传播且传播距离较远等特征，更适合远距离目标震源的探测与识别。 1、过零分析

对确定时间段内的时域信号将其幅值与设定阈值比较，计算信号正向越过或负向越过阈值的次数。信号的过零数与信号的采样率有一定关系，在一定采样率下，若信号是频率为f 的正弦信号，则其过零数为N=kf

信号频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x(t)变换为频域信号X(f)，从而帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。

磁动势与磁通的比值称为磁阻，即R = F /Φ（类似于欧姆定律），其中F 是磁动势，Φ是磁通。 0

I

10lg I β=

利用金属或半导体中流过的电流和在外磁场同时作用下所产生的电场效应来测量磁场。常用的电磁效应有霍尔效应和磁阻效应。

霍尔效应就是通电的导体或半导体，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势的现象。磁阻效应是若给通以电流的金属或半导体材料的薄片加以与电流垂直或平行的外磁场，则其电阻值就增加。称此种现象为磁致电阻变化效应，简称为磁阻效应。我们把具有磁阻效应的元件简称为MR元件。

半导体磁阻元件分为两类：一类是材料本身的磁阻效应，称为物理磁阻效应；另一类是半导体的形状结构不同，在同样磁场作用下，其电阻增加率不同，这种与半导体形状结构有关的磁阻效应，称为几何磁阻效应

物理磁阻效应讨论半导体霍尔效应时，没有考虑载流子速度统计分布，近似认为它们按同一平均速度运动，形成与外电场方向一致的电流。而实际上，还存在比平均速度慢和快的载流子。比平均速度快则洛仑兹力大于霍尔电场力，载流子向洛仑兹力方向偏转；比平均速度慢，则向霍尔电场力方向偏转。

几何磁阻效应在磁场作用下，对于l>w长方形元件的电阻变化很小，磁阻效应可以忽略，故称为霍尔元件。若改变元件尺寸，使l/w减小，磁阻效应增加，对于l<

磁通门发: 利用某些高导磁率的软磁性材料（如坡莫合金）作磁芯，以其在交变磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理来测量弱磁场的一种方法。

利用变压器的电磁感应效应，通过铁芯将环境磁场调制为交流激励电流的偶次谐波感应电动势，实现对环境磁场的测量。

毫米波是介于微波与光波之间，通常是30~300GHz频率范围，相应波长为1cm~1mm的电磁波谱。

波长短在相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄的多。降低部件、系统体积和重量；提高分辨率，有利于探测相距更近的小目标或更为清晰的观察目标的细节；（优点）天线尺寸小，截获能量小，不适合大范围内探测搜索；（缺点）

频带极宽容许大量系统在此频带内工作而不相互干扰；（优点）

要求接收机带宽增大，接收机系统灵敏度降低；（缺点）

从传输特性看在大气窗口内与光、红外比大气衰减较小；（优点）

在雨、雪、雾等恶劣气候下通信距离降低；（缺点）

大气窗口是指在某些波段穿透大气的能力较强。

发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射

方向图通常都有两个或多个瓣，其中辐射强度最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣或旁瓣。参见下图, 在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB（功率密度降低一半）的两点间的夹角定义为波瓣宽度（又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角）。波瓣宽度越窄，方向性越好，作用距离越远，抗干扰能力越强。

增益是指：在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。增益显然与天线方向图有密切的关系，方向图主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。