收稿日期 :2008‐11‐14
基金项目 :教育部长江学者和创新团队支持计划资助项目 (IRT0645) ;国家自然科学基金资助项目 (60772140 ) ;国家部委预研项目资助项
目 ;国家部委预研基金资助项目
作者简介 :李丽亚(1981‐) ,女 ,西安电子科技大学博士研究生 ,E‐mail :lyli@ mail .xidian .edu .cn .
doi :10 .3969/ j .issn .1001‐2400 .2010 .01 .009
基 于 核 函 数 的 多 极 化 H R R P 识 别
李 丽 亚 , 刘 宏 伟 , 纠 博 , 吴 顺 君
(西安电子科技大学 雷达信号处理重点实验室 ,陕西 西安 710071)
摘要 : 针对多极化雷达高分辨距离像(HRRP)识别中数据量大 、分布复杂和识别算法复杂的问题 ,提出
了基于核函数的识别方法 .该方法首先定义了两种基于多极化 HRRP 的核函数 ,然后将其分别应用到
核主分量分析(KPCA)中降维和提取特征 ,最后采用最近邻 (1NN )分类器和支持矢量机 (SVM )分类器
对目标进行分类 .该方法可以在不丢失极化信息的情况下 ,将多极化 HRRP 作为一个整体进行识别 ,降
低了识别算法的复杂度 .多极化 HRRP 数据的仿真实验结果显示 ,该方法的识别率比单极化 HRRP 提
高 7% ~ 10% ;与其他多极化 HRRP 识别方法相比 ,该方法不仅降低了提取特征的维数 ,而且还提高了
识别性能 .
关键词 :高分辨距离像 ;极化 ;雷达目标识别 ;核函数
中图分类号 :TN959 .1 文献标识码 :A 文章编号 :1001‐2400(2010)01‐0049‐07
Polarization radar HRRP recognition based on the kernel function
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a , L IU H on
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w ei , JIU Bo , W U S hun
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(
Key Lab . of Radar Signal Processing , Xidian Univ . , Xi摧an 710071 , China)
Abstract : Aiming at the great quantity of multi‐
p
olarization high resolution range profile ( HRRP) , the
complexity of the data distribution and the recognition algorithm , the methods based on kernel methods
are proposed . Firstly two kernel functions based on the multi‐
p
olarization HRRP are defined , and then
two kernel functions are used to the kernel principal component analysis ( KPCA ) respectively . Finally ,
the nearest neighbor ( 1NN ) classifier and the support vector machine ( SVM ) classifier are used for
classifying targets . The multi‐
p
olarized radar HRRP can be recognized as a whole in the proposed
methods , so the complexity of the recognition algorithm is reduced . Experimental results based on
simulated multi‐
p
olarization HRRP data show that the methods based on the proposed kernel functions
can raise the correct recognition rate greatly compared with the methods of single‐
p
olarized HRRP
recognition . Also , the feature dimension can be decreased and the recognition performance can be
improved to some extent compared with other methods of the multi‐
p
olarization HRRP .
Key Words : high‐resolution range profile ;polarization ;radar target recognition ;kernel function
雷达高分辨距离像(HRRP)是用宽带雷达信号获取的目标散射点子回波在雷达射线上投影的向量和 ,
它提供了目标散射点沿距离方向的分布信息 ,包含了目标的重要结构特征 ,对目标识别与分类很有价值
[1]
.
通常情况下 ,HRRP 的获取并不考虑宽带雷达信号发射和接收的极化方式 ,即发射和接收的极化方式是固
定不变的 ,此时的 HRRP 称为单极化 HRRP .但是 ,不同极化波照射下的绝大多数雷达目标的电磁散射特性
是不相同的 ,因此在不同极化方式下得到的 HRRP 也是不同的 ,它们反映了目标的不同结构特征信息 .在宽
带多极化体制下 ,对目标进行一维距离成像 ,可以获得 4 种极化组合状态下的 HRRP ,这里称为多极化
HRRP .如果能有效利用多极化 HRRP ,势必会提高 HRRP 的识别性能
[2‐5]
.
2010 年 2 月
第 37 卷 第 1 期
西安电子科技大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF XIDIAN UNIV ERSITY
Feb .2010
Vol .37 No .1