基于目标极点特征的波形综合技术研究+Fortran仿真(3)
70年代以来，美国以Air Force Weapons Laboratory (AFWL)、俄亥俄州立大学电子科学实验室(Ohio State University，Electroscience Laboratory)为代表的一批科研机构对目标的“极点”这一特征作了大量的研究工作。他们开展了极点的计算方法、实验数据中提取极点的方法、简单散射体的极点分布、利用射线法解释极点的物理意义等方面的研究工作。最近几年研究重点主要集中在实验数据极点提取方法的改进与创新、极点用于目标识别的解决方案、媒质中介质目标的极点特征以及腔体的极点特征等方面。
国内对于由实验数据中提取极点的方法这方面的研究做得并不多。80年代初，西安交通大学的汪文秉教授和他的学生在极点物理意义及其理论求解方面进行了大量的工作。随后国防科学技术大学建立了一个全空域的冲激雷达实验室，在微波暗室中对金属球、金属平板、飞机缩比模型等目标进行了实验。近来，国防科大对原有的一套超宽带时域暗室测量系统进行了改进。改进后该系统脉冲源能够输出有效时宽为30Ps的窄脉冲，形成6GHz的瞬时带宽，确保了目标的前时反射回波和后时谐振响应同时被观测。
1.3 雷达空间目标识别技术的发展趋势
空间目标识别技术的发展趋势为：低分辨雷达空间目标识别、高分辨雷达成像空间目标识别、结构特征识别和极化识别。
1.3.1 低分辨雷达空间目标识别
低分辨雷达目标识别的优点如下：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；目标类型较少，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，能够获取的目标信息量非常有限，但是目标的结构特性和运动特性会对目标回波产生作用，通过对目标回波进行分析处理，可以提取出反映目标属性的特征，所以应当深入挖掘低分辨雷达目标识别的潜力。归纳起来，对于低分辨雷达空间目标识别问题，可以提取的特征包括：①RCS及其统计特征；②波形特征；③调制谱特征；④一文横向像特征；⑤变换特征。
1.3.2 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。
1)基于一文距离像的空间目标识别
利用宽带技术可以获得较高的径向距离分辨力，当径向距离分辨率远小于目标尺寸时，可以得到目标多散射中心在雷达径向距离轴上的投影分布图，称为目标的一文距离像，它反映了不同目标在几何结构和物理特性上的差异，可以用于目标的分类和识别。可以从空间目标的一文距离像中提取的特征包括：直接将目标距离像作为特征矢量；从一文距离像中提取与目标几何结构和物理特性有关的特征，如目标径向长度、散射中心数目、散射中心的位置和幅度等；提取一文距离像的变换特征，如FFT特征、小波变换特征、双谱变换特征、傅里叶一梅林变换特征和矩特征等；提取散射中心历程图特征，利用目标散射中心历程图特征进行目标识别避免了因特征敏感于姿态角给目标识别带来的困难，散射中心历程图就是散射中心的径向距离或横向距离分布随目标方位角的变化轨迹。