基于主成分分析的雷达目标识别(2)
(1)低分辨雷达空间目标识别
我国现役的雷达体制大多属于低分辨，与高分辨雷达相比，低分辨雷达的原理和结构简单;低分辨雷达目标识别的实时性要求不高，允许秒级的处理时间;用于识别的目标类型少，有一定的先验信息可以利用。虽然低分辨雷达不能得到目标的细节信息，能够获得的目标信息非常有限，但是目标的结构特性和运动特性会对目标回波产生作用，通过对目标回波的分析处理，可以提取出反映目标属性的特征，所以低分辨雷达目标识别的潜力应当深入挖掘。对低分辨雷达空间目标的识别，可提取利用的特征有:RCS及其统计特征、波形特征、调制谱特征、一文横向像特征和变换特征等。
(2)高分辨雷达成像空间目标识别
高分辨雷达成像可以获得空间目标的结构细节特征，是空间目标识别的一个重要的发展趋势。高分辨雷达成像包括利用发射宽带波形获得的高距离分辨率来实现的目标一文径向距离像、利用逆合成孔径雷达(ISAR)得到的目标二文高分辨像、利用高距离分辨率和单脉冲测角功能实现的单脉冲三文(距离、方位角、俯仰角)高分辨像。目前基于一文距离像的目标识别方法已经趋于成熟，并已获得实际应用。
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(3)结构特征识别空间目标的结构差异是比较明显的，卫星的结构一般比较简单，具有对称性，通常卫星为方体或者圆柱体，卫星的尺寸较大，一般是大于lm的。目前卫星主要有2种姿态控制措
施:3轴稳定和自旋稳定。碎片的形状是不规则的，其尺寸较小，一般为厘米的数量级，极少数碎片的尺寸为几十厘米。从空间目标的一文距离像中提取径向长度序列，由于卫星的径向长度序列的均值比碎片和径向长度序列的均值大，3轴稳定卫星的径向长度序列的方差比自旋稳定卫星的径向长度序列的方差小，据此可以对3轴稳定卫星、自旋稳定卫星和碎片进行识别。在单脉冲3文像中，由卫星的强散射中心构成的凸多面体的体积要比由碎片的强散射中心构成的凸多面体的体积大，据此可以对卫星和碎片进行识别。
(4)极化识别
作为目标电磁散射特性的基本要素之一，目标极化特征的利用为解决目标识别问题提供了新的途径，利用不同目标结构对电磁波具有的不同的变极化调制进行目标识别是未来空间目标识别的发展趋势。目前极化特征用于目标识别的研究主要集中在将极化信息与高分辨力雷达技术相结合上。
本文主要从高分辨雷达成像空间目标识别入手雷达发射信号受目标调制后形成后向电磁散射信号，雷达目标回波就是雷达接收到的目标的后向电磁散射信号(如微波、红外线、可见光、激光、超声波等)，目标对雷达信号的调制由目标本身的几何和物理结构特性所决定，雷达目标特征信息隐含于雷达回波(复数值)之中，通过特定的波形设计和对回波幅度与相位的处理、分析与变换，可以得到雷达散射截面及其起伏统计模型、角闪烁以及统计特征参数、目标极化散射矩阵、目标多散射中心分布等参量，它们表征了雷达目标的固有特征阵。
理论和实验表明，这些特征信息与目标的形状、目标的姿态、目标的运动参数、表面材料的电磁参数与表面粗糙度、目标上所安装的动力发动机类型和发动机的工作方式等有关，这些特征从不同侧面反映着目标的属性，构成雷达目标识别的物理基础。雷达ATR的本质就是从雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征，并运用已有的目标先验信息进而判明目标属性的一门技术。雷达目标识别是模式识别理论在雷达技术中的应用。雷达目标识别的关键技术分为两个方面。