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1、第33卷第4期信號處理Vol.33No.42017年4月JOURNALOFSIGNALPROCESSINGApr.2017文章編號:1003-0530(2017)04-0613-05基于圓跡SAR的目標方位散射特征提取研究1,31,321,3趙月林赟王彥平洪文(1.中國科學院大學,北京100190;2.中國安全生產(chǎn)科學研究院,北京100012;3.中國科學院電子學研究所,微波成像技術(shù)國家級重點實驗室,北京100190)摘要:人造目標多數(shù)具有各向異性,即目標在不同的方位向角響應不同,此特性可用于人造目標的識別與分類等,而
2、圓跡合成孔徑雷達能夠獲得目標的全方位信息,因此本文基于圓跡合成孔徑雷達提出回波反演的方法,提取目標點的回波信號強度與相位隨方位向的變化曲線,并定義方位向特征:散射持續(xù)角、回波信號響應峰值與峰值散射方位角。依據(jù)方位向特征可實現(xiàn)人造目標識別與自適應成像,文中已通過微波暗室實驗與機載實驗數(shù)據(jù)定性的證明了方法的有效性與應用的可行性。關(guān)鍵詞:CSAR;方位向;回波反演;特征提取;各向異性中圖分類號:TN957文獻標識碼:ADOI:10.16798/j.issn.1003-0530.2017.04.024TargetFeature
3、ExtractiononAzimuthAnglesBasedonCircular-SAR1,31,321,3ZHAOYueLINYunWANGYan-pingHONGWen(1.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing,100190,China;2.ChinaAcademyofSafetyScienceandTechnology,Beijing,100012,China;3.NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonMicr
4、owaveImaging,InstituteofElectronics,ChineseAcademyofSciences,Beijing,100190,China)Abstract:Mostartificialtargetsisanisotropic.Overlargeazimuthangularextentstheenergyreflectedbyanisotropictargetsisnotuniform.Thisfeatureishelpfultodistinguishdifferentkindsoftarget
5、s.DatainversionmethodbasedonCircular-SARisproposedtoextractthisfeatureforCircular-SARcanobtain360°observationoftargets.Thusthreefeaturesaredefined,whicharethepersistenceangle,peakvalueandscatteringdirection.Thesefeaturescanbeapplyinartificialtargetsrecog-nitiona
6、ndadaptiveimaging.Themethodanditsapplicationisvalidatedbyairbornedata.Keywords:CSAR;azimuthangles;datainversion;featureextraction;anisotropic三維成像模式于20世紀90年代中期被提出,該模1引言式下,雷達平臺在空中做360°的圓周運動,從而形合成孔徑雷達(SyntheticApertureRadar)是20成一個圓形的二維孔徑,通過時域信號的相干累加世紀50年代提出并研制成功的一種
7、主動微波遙感得到成像區(qū)域SAR圖像。與傳統(tǒng)條帶SAR方式相設(shè)備。與光學成像技術(shù)相比,SAR能夠不受光照和比,圓跡合成孔徑雷達能夠?qū)鼍皡^(qū)進行360°全方氣候條件的限制實現(xiàn)全天時、全天候的對地觀測,位觀測,不僅能大大消除由于目標遮擋引起的陰影[10][3]。并具有很強的穿透性。這些特點使得SAR技術(shù)問題,而且能夠獲得點目標360°全方位的信息在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地表測繪及國防領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)能夠獲得目標360°全方位的信息使得對于目[5]勢。隨著合成孔徑雷達的類型逐漸豐富以及應標各向異性的特性的研究成為可能,多數(shù)目標的散用逐漸
8、展開,如何最大發(fā)揮不同類型合成孔徑雷達射特性具有方向性,即只在一定的散射持續(xù)角范圍[2]的優(yōu)勢以及從合成孔徑雷達的圖像中獲取更多的內(nèi)具有高信噪比回波。由于不同目標由不同幾有效信息并加以利用是目前亟待解決的問題。何子結(jié)構(gòu)及不同的材質(zhì)構(gòu)成,如二面角、三面角、柱圓跡合成孔徑雷達(Circular-SAR),作為一種體以及腔體等,不同的材