极化雷达微动目标物理特征提取技术研究

弹道中段弹头等重要目标存在着由其动力学特性决定的微动形式，据此提取与目标物理属性相关的物理量，为雷达目标识别提供了崭新的途径。具有高分辨、全极化测量能力的现代雷达为精细刻画目标的运动特性提供了有力保障。本项目立足全极化宽带体制雷达，研究微动目标的物理特征提取技术，力图为目标识别提供更丰富、更准确、更精细的特征量。课题拟从"调制机理-信号处理-特征提取"三个层面系统构建极化雷达微动目标物理特征提取的方法体系。首先，突破"理想点散射中心"传统研究假设，将目标实际散射特性与微多普勒特性结合，深入揭示微动目标极化雷达回波调制机理；其次，研究全极化微多普勒参数联合估计和基于微多普勒信息的散射中心极化特性分离方法，充分发挥极化雷达信号处理优势；最后，研究基于极化信息和微多普勒信息的微动目标物理特征提取方法，充分发挥极化雷达信息获取优势。研究成果将为防空反导和战场监视中的目标识别应用提供借鉴和指导。

本项目面向全极化宽带体制雷达，从“调制机理-信号处理-特征提取”三个层面系统开展了极化雷达微动目标物理特征提取技术的研究。.首先，建立了微动目标的极化散射特性模型和理想/非理想散射中心的微多普勒模型，揭示了微动目标极化雷达回波调制机理。.其次，提出了利用多时延高阶瞬时矩特性的正弦调频—多项式相位信号参数联合估计方法及其快速算法，实现了质心高阶运动引起的多普勒补偿，在此基础上提出了微动目标回波信号最优全极化联合时频分析处理方法、基于TFD(Time Frequency Distribution)-Hough变换的参数化微多普勒信号处理方法及其快速算法，实现了全极化微多普勒参数估计，进一步地，利用目标上不同散射中心的微多普勒频率差异特性，在微多普勒参数估计的基础上提出了空域散射特征提取方法，实现了散射中心极化散射特性分离。.最后，提出了基于微多普勒信息的旋转目标和空间进动目标的几何结构特征和运动信息特征提取方法，提出了基于极化信息的目标几何结构特征和微动频率特征提取方法，提出了基于多维极化信息的弹道目标综合识别方法，实现了极化雷达微动目标物理特征提取。.本项目的研究将为防空反导和战场监视等领域中的目标识别应用提供借鉴和指导。