SAR輪式-履帶式車(chē)輛微多普勒建模和特征分析.pdf

1、微動(dòng)及微多普勒效應(yīng)的概念是由美國(guó)著名學(xué)者Victor C.Chen最早提出來(lái)的。目標(biāo)微動(dòng)的回波特征具有獨(dú)一無(wú)二的特性，是目標(biāo)微動(dòng)的本質(zhì)屬性，它體現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)形狀、結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的精細(xì)描述，為雷達(dá)目標(biāo)的精確身份識(shí)別提供了新的依據(jù)，并且已經(jīng)在目標(biāo)識(shí)別分類(lèi)中展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)。目前對(duì)于輪式和履帶式車(chē)輛目標(biāo)的識(shí)別是地面目標(biāo)分類(lèi)領(lǐng)域的難點(diǎn)之一，隨著這些年國(guó)內(nèi)國(guó)外眾多學(xué)者對(duì)微多普勒效應(yīng)研究的不斷深入，微多普勒逐漸成為了雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向，也為

2、輪式和履帶式車(chē)輛的識(shí)別開(kāi)辟了新的思路。因此本文對(duì)SAR輪式和履帶式車(chē)輛微多普勒建模和信號(hào)提取及其特征分析進(jìn)行了研究，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，分析了雷達(dá)中目標(biāo)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)以及微動(dòng)產(chǎn)生的微多普勒效應(yīng)原理。由于微多普勒回波信號(hào)屬于非平穩(wěn)信號(hào)，因此需要時(shí)頻分析這一理論分析工具。重點(diǎn)介紹了短時(shí)傅里葉變換和Wigner-Ville分布兩種方法，隨后通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)比較，分析不同窗函數(shù)長(zhǎng)度對(duì)短時(shí)傅里葉變換的影響，以及兩種時(shí)頻分析在處理

3、非平穩(wěn)信號(hào)時(shí)的效果。
　　其次，為了能對(duì)輪式和履帶式車(chē)輛進(jìn)行微多普勒分析，首先需要兩者的回波信號(hào)。因此本文在SAR理想散射點(diǎn)目標(biāo)微多普勒模型的基礎(chǔ)上，提出并建立了SAR三維微動(dòng)目標(biāo)回波信號(hào)模型，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這種模型的正確性。然后根據(jù)這一模型，針對(duì)輪式和履帶式車(chē)輛的不同運(yùn)動(dòng)方式建立了相應(yīng)的模型，并得到其回波信號(hào)，為下文進(jìn)行微多普勒信號(hào)分解和微多普勒特征分析打下了基礎(chǔ)。
　　然后，根據(jù)自己構(gòu)建的輪式和履帶式車(chē)輛微多普勒回

4、波信號(hào)，對(duì)輪式和兩類(lèi)履帶式車(chē)輛進(jìn)行微多普勒特征分析。由于三類(lèi)目標(biāo)在結(jié)構(gòu)上、運(yùn)動(dòng)形式上存在差異，這些差異會(huì)在目標(biāo)的微多普勒信號(hào)中體現(xiàn)出來(lái)，這就為輪式和履帶式車(chē)輛的分類(lèi)識(shí)別提供了新的思路。通過(guò)時(shí)頻分析的方法結(jié)合微多普勒空間分布的結(jié)果，對(duì)輪式和兩類(lèi)履帶式車(chē)輛微多普勒信號(hào)進(jìn)行特征分析。通過(guò)對(duì)目標(biāo)各個(gè)參數(shù)的設(shè)定，分析了不同參數(shù)對(duì)目標(biāo)微多普勒特征的影響。為輪式和履帶式車(chē)輛的識(shí)別提供了依據(jù)。
　　最后，針對(duì)輪式和履帶式車(chē)輛回波信號(hào)的微多普勒信號(hào)