雷达极化

雷达信号处理中的目标识别与特征提取方法雷达信号处理是一种关键的技术，在许多领域中都有广泛的应用。

目标识别与特征提取是雷达信号处理的重要任务之一。

通过分析雷达接收到的信号，我们可以识别出不同的目标，并提取出与目标相关的特征信息。

本文将介绍雷达信号处理中常用的目标识别与特征提取方法。

一、目标识别方法目标识别是指将雷达接收到的信号与已知目标模型进行比对，从而确定目标的类别。

常用的目标识别方法包括以下几种：1. 信号处理与匹配滤波：匹配滤波是一种经典的目标识别方法。

它利用目标的特征信息构建一个滤波器，将雷达接收到的信号与滤波器进行卷积运算，得到目标的匹配度。

通过设置合适的阈值，即可识别目标。

2. 统计判决方法：统计判决方法利用目标的统计特征进行目标识别。

常用的统计判决方法包括贝叶斯判决、最小距离判决等。

这些方法通过建立目标的统计模型，并根据观测到的信号特征进行判决，从而实现目标的识别。

3. 特征匹配方法：特征匹配方法利用目标的特征信息进行目标识别。

常用的特征匹配方法包括相关匹配、相位匹配等。

这些方法通过计算目标特征之间的相似度，从而确定目标的类别。

特征匹配方法具有较高的准确性和鲁棒性，广泛应用于雷达目标识别中。

二、特征提取方法特征提取是指从雷达接收到的信号中提取出与目标相关的特征信息。

目标的特征信息可以包括目标的形状、尺寸、运动状态等。

常用的特征提取方法包括以下几种：1. 波形特征提取：波形特征提取是从雷达接收到的信号波形中提取出目标的特征信息。

常用的波形特征包括峰值、频率、幅度等。

通过分析这些波形特征，可以识别出目标的一些基本特征。

2. 多普勒频谱特征提取：多普勒频谱特征提取是从雷达接收到的信号的多普勒频谱中提取出目标的特征信息。

通过分析多普勒频谱的幅度、频率等特征，可以识别出目标的运动状态。

3. 极化特征提取：极化特征提取是从雷达接收到的信号的极化信息中提取出目标的特征信息。

雷达信号的极化信息包括目标的极化散射矩阵等。

SAR 参数概述合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种通过接收和处理雷达反射信号来获取地物信息的技术。

SAR系统通过在飞行器或卫星上安装雷达设备，利用高频电磁波向地面发射脉冲信号，并接收反射回来的信号。

通过对多次接收到的信号进行处理，可以合成一个高分辨率的雷达图像。

SAR图像的质量和分辨率受到很多因素的影响，其中最重要的因素之一是SAR参数。

在SAR系统中，有许多参数需要设置和调整，以获得最佳的图像质量。

本文将介绍一些常见的SAR参数及其作用。

SAR参数脉冲重复频率（Pulse Repetition Frequency, PRF）脉冲重复频率是指雷达发射脉冲信号的频率，也就是雷达每秒钟发送多少个脉冲。

PRF直接影响到SAR图像的范围分辨率。

较高的PRF意味着在单位时间内发送更多的脉冲，因此可以提高图像的范围分辨率。

然而，过高的PRF可能导致距离混叠现象，在目标较远或目标密集的情况下会出现模糊。

脉冲宽度（Pulse Width）脉冲宽度是指雷达发射的脉冲信号在时间上的持续长度。

脉冲宽度直接影响到SAR图像的距离分辨率。

较短的脉冲宽度可以提高图像的距离分辨率，因为它可以更准确地测量目标与雷达之间的时间差。

然而，过短的脉冲宽度可能导致信号能量不足，降低信噪比。

方位采样率（Azimuth Sampling Rate）方位采样率是指雷达在方位方向上对地面进行采样的频率。

方位采样率直接影响到SAR图像的方位分辨率。

较高的方位采样率可以提高图像的方位分辨率，因为可以更精细地采样目标物体在方位上的细节。

然而，过高的方位采样率会增加数据处理和存储成本。

雷达极化方式（Polarization）雷达极化方式是指雷达发射和接收电磁波时电场振动方向相对于地面表面的关系。

常见的雷达极化方式包括水平极化（HH）、垂直极化（VV）、水平-垂直极化（HV）和垂直-水平极化（VH）。

不同的雷达极化方式对地物的散射特性有不同的响应，因此选择合适的雷达极化方式可以提高图像对地物的识别能力。

信号/数据处理雷达动目标极化散射矩阵瞬时测量技术3徐振海1,2,陈明辉3,金　林1,肖顺平2(1.南京电子技术研究所,　南京210013;　2.国防科技大学电子科学与工程学院,　长沙410073)(3.二炮驻南京测绘仪器厂军代室,　南京210013)【摘要】　研究了雷达运动目标的信息获取问题,提出了运动目标极化散射矩阵瞬时测量方法。

雷达正交双极化天线同时发射正、负调频斜率线性调频信号,目标的正交双极化回波分别与2个线性调频信号进行匹配滤波,利用正、负斜率线性调频信号的模糊函数特性测量目标时延和多普勒频移,通过求解线性方程组消除极化-多普勒耦合,精确得到目标极化散射矩阵的4个元素。

该方法可以在单个脉冲周期内同时获取目标的距离信息、速度信息和极化信息。

仿真实验验证了该方法的有效性。

【关键词】　极化散射矩阵;多普勒频移;时延;模糊函数中图分类号:T N957 文献标识码:APol ar i z a ti o n Sca tter i n g Ma tr i x M ea sur e m ent i n Rea l T im e of Ra dar M ovi n g Tar getXU Zhen2hai1,2,CHEN M ing2hui3,JI N Lin1,X I AO Shun2p ing2(1.Nanjing Re sea r ch I nstitute of Electr onics Technol ogy,　Nanjing210013,China)(2.School of Electr onic Seience and Engineering,N U DT,　Changsha410073,China)(ita r y Re presentative Of fice of the Second A rtiller y in NanjingMa pping I nstru m ent Factory,　Nanjing210013,China)【Abstra c t】　In this paper,a m ethod is p r oposed for the rea l ti me mea s ure m ent of polariza ti on sca ttering ma trix of moving targe t.The m ethod is conside red and analyzed,through u sing orth og onal sig nals.A pola ri m etric radar si mult aneously trans m its a pa ir of ch irp si gnals wit h opposit e chirp frequency sl ope s on t wo orthogona l pol a rized channe ls,independently.The rece iv ed signal on each orthogona lly polarized channel is correla ted with both trans m itted wavefor m s.U sing t he property of am biguit y functi on of chirp si gnal p air,we obtain the ti m e delay and Doppler shi f t.T hen,the f our elements of polariza tion scatte ri ngm atrix are re trieved by s o l ving a linea r equati on system t o e li m inate the influence of Doppler shi f t.This me th od can obta in ti m e de lay,Dopp ler shift and polariza ti on scattering ma trix in one pulse du rati on.Si m ula ti on ve rifi e s its effec tiveness.【Key word s】polariza tion scattering m atri x;Dopp ler shift;ti m e de l ay;ambiguity func ti on0　引　言电磁散射理论揭示,目标在电磁波照射下具有变极化效应,变极化效应可以用一个复散射矩阵描述,称为极化散射矩阵,它与入射波的频率、目标姿态等因素有关。