W波段雷达目标极化信息处理研究

发布时间：2017-05-10 23:06

  本文关键词：W波段雷达目标极化信息处理研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：极化是描述目标散射特性的一个非常重要的属性,目标高分辨率距离像反映了目标在距离维上的精细结构特征,全极化和高分辨技术相结合是宽带雷达极具潜力的发展方向。极化散射特性和高分辨特性从不同角度刻画了目标的内外在特征,能够帮助雷达系统提高探测精度,增强目标识别、抗干扰及抑制角闪烁等能力。本文针对W波段全极化宽带雷达体制,开展了目标极化信息处理的研究工作,主要内容为基于雷达目标全极化高分辨率距离像,提取目标极化不变量和目标极化分解特征,研究目标极化散射特性。具体内容安排如下:首先介绍了雷达目标极化特性的表征方法,包括极化状态的表征和极化散射特性的表征。利用两个三面角反射器的外场实验数据,提取了目标的极化散射矩阵,验证了探测系统具备宽带全极化目标特性提取的能力。在此基础上,从目标极化散射矩阵中提取其极化不变量,验证了极化不变量对目标极化散射特性刻画的有效性。其次介绍了雷达目标极化分解的方法,并利用相干分解和一种经典的非相干分解方法对汽车和卡车目标的全极化数据进行处理,提取目标的极化特征,分析卡车目标在不同姿态角下的有效散射中心及其极化散射机制。分析结果表明,利用极化分解提取的目标极化特征能够对目标散射机制进行分类识别。最后提出了一种宽带雷达目标极化特征提取的方法,基于目标全极化高分辨率距离像,利用极化检测、极化分解和幅度加权的综合处理方法提取目标极化特征。利用该方法对坦克目标和装甲车目标的全极化数据进行处理,对比了四种目标的极化特征提取结果,实验数据处理结果表明,该方法能够有效提取目标极化散射特征,反映出不同目标的极化散射特性差异。
【关键词】：W波段 全极化 极化信息处理 极化特征 极化不变量 极化分解 高分辨率距离像 极化检测 幅度加权
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选题背景与意义10
• 1.2 国内外研究概况与发展趋势10-12
• 1.3 本文的主要内容与工作安排12-14
• 第2章 雷达目标极化表征与分析14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 电磁波极化状态的表征14-18
• 2.2.1 Jones矢量14-15
• 2.2.2 极化椭圆15-16
• 2.2.3 Stokes矢量和Poincare极化球16-18
• 2.3 极化散射特性的表征18-21
• 2.3.1 极化散射矩阵18-19
• 2.3.2 Mueller矩阵和Kennaugh矩阵19-20
• 2.3.3 极化不变量20-21
• 2.4 目标实验数据处理分析21-27
• 2.4.1 极化散射矩阵提取22-24
• 2.4.2 基于极化不变量的特征提取24-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 雷达目标极化分解28-47
• 3.1 引言28-29
• 3.2 极化分解方法29-34
• 3.2.1 Pauli分解29
• 3.2.2 Krogager分解29-30
• 3.2.3 Cameron分解30-33
• 3.2.4 H/A/α 极化分解33-34
• 3.3 基于极化分解的目标极化散射特性分析34-46
• 3.3.1 固定角度下的汽车目标极化分解35-40
• 3.3.2 不同角度下的卡车目标极化分解40-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 雷达目标极化特征提取方法研究47-60
• 4.1 引言47
• 4.2 全极化HRRP47-48
• 4.3 目标极化信息处理48-59
• 4.3.1 极化检测49-51
• 4.3.2 加权处理51-52
• 4.3.3 目标极化特征提取52-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第5章 结论60-62
• 5.1 总结60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 攻读学位期间发表论文与研究成果清单65-66
• 致谢66-67

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