超寬帶合成孔徑雷達(dá)淺埋目標(biāo)特征獲取技術(shù)研究.pdf

1、超寬帶合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）具有探測范圍廣和穿透能力強等優(yōu)點，使遠(yuǎn)距離大區(qū)域快速探測淺埋目標(biāo)成為可能。特征獲取是保證超寬帶SAR淺埋目標(biāo)探測性能的關(guān)鍵，本文結(jié)合飛艇載超寬帶SAR系統(tǒng)實測數(shù)據(jù)的處理，針對超寬帶SAR淺埋目標(biāo)的特征獲取技術(shù)展開研究。
　　首先，研究了基于有效特征空間的淺埋目標(biāo)特征獲取框架。從目標(biāo)和傳感器兩方面出發(fā)，闡述了有效特征的基本概念；利用電磁計算和實測數(shù)據(jù)建立了

2、淺埋目標(biāo)的電磁散射模型，在此基礎(chǔ)上分析了金屬地雷的時域雙峰特征，頻域凹點特征以及方位不變特征，建立了超寬帶SAR淺埋目標(biāo)有效特征空間；分別討論了超寬帶SAR觀測模型及目標(biāo)檢測流程與淺埋目標(biāo)有效特征空間之間的關(guān)系。
　　其次，研究了超寬帶SAR淺埋目標(biāo)預(yù)篩選特征提取技術(shù)。針對傳統(tǒng)快速CFAR預(yù)篩選算法中對比度特征提取效率低的問題，提出了基于積分圖像的快速對比度特征提取算法；針對對比度特征用于超寬帶SAR淺埋目標(biāo)預(yù)篩選時易受復(fù)雜背景環(huán)

3、境影響的不足，提出了基于局部結(jié)構(gòu)特征的超寬帶SAR目標(biāo)預(yù)篩選方法；針對金屬地雷目標(biāo)的雙峰結(jié)構(gòu)不能同時聚焦所導(dǎo)致的局部結(jié)構(gòu)特征提取不準(zhǔn)確問題，提出了基于雙峰特征增強操作的金屬地雷局部結(jié)構(gòu)特征提取方法。
　　再次，研究了超寬帶SAR淺埋目標(biāo)鑒別特征提取技術(shù)。提出了基于時頻分析的多維散射函數(shù)估計框架，分析了經(jīng)典時頻分析方法中不確定原理對多維散射函數(shù)估計準(zhǔn)確性的約束；提出了基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解（Empirical Mode Decomposi

4、tion，EMD）的超寬帶SAR目標(biāo)鑒別特征提取方法，將一維EMD拓展到二維，提出了分離集合平均EMD（Separate Ensemble EMD，SEEMD）方法，給出了基于SEEMD的SAR目標(biāo)散射中心散射特征提取流程；提出了基于稀疏表示的超寬帶SAR目標(biāo)鑒別特征提取方法，將稀疏表示的時頻分析方法拓展到SAR二維空間波數(shù)分布中，對固定散射中心的散射特性進(jìn)行了稀疏表示；針對金屬地雷目標(biāo)前峰與后峰隨方位角變化而移動的特性，提出了遷移散射