基于圆迹SAR的目标方位散射特征提取研究.pdf

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1、第33卷第4期信号处理Vol．33No．42017年4月JOUＲNALOFSIGNALPＲOCESSINGApr．2017文章编号:1003－0530(2017)04－0613－05基于圆迹SAＲ的目标方位散射特征提取研究1，31，321，3赵月林赟王彦平洪文(1．中国科学院大学，北京100190;2．中国安全生产科学研究院，北京100012;3．中国科学院电子学研究所，微波成像技术国家级重点实验室，北京100190)摘要:人造目标多数具有各向异性，即目标在不同的方位向角响应不同，此特性可用于人造目标的识别与分类等，而

2、圆迹合成孔径雷达能够获得目标的全方位信息，因此本文基于圆迹合成孔径雷达提出回波反演的方法，提取目标点的回波信号强度与相位随方位向的变化曲线，并定义方位向特征:散射持续角、回波信号响应峰值与峰值散射方位角。依据方位向特征可实现人造目标识别与自适应成像，文中已通过微波暗室实验与机载实验数据定性的证明了方法的有效性与应用的可行性。关键词:CSAＲ;方位向;回波反演;特征提取;各向异性中图分类号:TN957文献标识码:ADOI:10．16798/j．issn．1003-0530．2017．04．024TargetFeature

3、ExtractiononAzimuthAnglesBasedonCircular-SAＲ1，31，321，3ZHAOYueLINYunWANGYan-pingHONGWen(1．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing，100190，China;2．ChinaAcademyofSafetyScienceandTechnology，Beijing，100012，China;3．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonMicr

4、owaveImaging，InstituteofElectronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing，100190，China)Abstract:Mostartificialtargetsisanisotropic．Overlargeazimuthangularextentstheenergyreflectedbyanisotropictargetsisnotuniform．Thisfeatureishelpfultodistinguishdifferentkindsoftarget

5、s．DatainversionmethodbasedonCircular-SAＲisproposedtoextractthisfeatureforCircular-SAＲcanobtain360°observationoftargets．Thusthreefeaturesaredefined，whicharethepersistenceangle，peakvalueandscatteringdirection．Thesefeaturescanbeapplyinartificialtargetsrecog-nitiona

6、ndadaptiveimaging．Themethodanditsapplicationisvalidatedbyairbornedata．Keywords:CSAＲ;azimuthangles;datainversion;featureextraction;anisotropic三维成像模式于20世纪90年代中期被提出，该模1引言式下，雷达平台在空中做360°的圆周运动，从而形合成孔径雷达(SyntheticApertureＲadar)是20成一个圆形的二维孔径，通过时域信号的相干累加世纪50年代提出并研制成功的一种

7、主动微波遥感得到成像区域SAＲ图像。与传统条带SAＲ方式相设备。与光学成像技术相比，SAＲ能够不受光照和比，圆迹合成孔径雷达能够对场景区进行360°全方气候条件的限制实现全天时、全天候的对地观测，位观测，不仅能大大消除由于目标遮挡引起的阴影［10］［3］。并具有很强的穿透性。这些特点使得SAＲ技术问题，而且能够获得点目标360°全方位的信息在农业、林业、地表测绘及国防领域具有独特的优能够获得目标360°全方位的信息使得对于目［5］势。随着合成孔径雷达的类型逐渐丰富以及应标各向异性的特性的研究成为可能，多数目标的散用逐渐

8、展开，如何最大发挥不同类型合成孔径雷达射特性具有方向性，即只在一定的散射持续角范围［2］的优势以及从合成孔径雷达的图像中获取更多的内具有高信噪比回波。由于不同目标由不同几有效信息并加以利用是目前亟待解决的问题。何子结构及不同的材质构成，如二面角、三面角、柱圆迹合成孔径雷达(Circular-SAＲ)，作为一种体以及腔体等，不同的材