雷達目標(biāo)不同部件運動狀態(tài)的差異使得其回波信號中存在特異性的多普勒調(diào)制信息,即微多普勒現(xiàn)象�；谖⒍嗥绽仗卣鞯哪繕�(biāo)識別技術(shù)并不要求雷達具有非常高的距離分辨率,隨著毫米波雷達成本的下降以及民用雷達市場規(guī)模的迅速增長,這使其作為新興領(lǐng)域和研究熱點應(yīng)用于民用車載毫米波雷達具有很好的性價比。本文研究了基于目標(biāo)微多普勒特征的民用雷達目標(biāo)識別技術(shù),通過建立行人回波信號仿真模型,對特征提取方法進行調(diào)研和設(shè)計,使用支持向量機（SVM）和隱馬爾可夫模型（HMM）理論探究了人車識別場景中的信噪比、駐留時間、目標(biāo)速度大小及方向等因素對分類精度的影響,并對低信噪比數(shù)據(jù)的降噪和可能存在的數(shù)據(jù)丟失重構(gòu)技術(shù)進行了研究。主要工作概括如下:設(shè)計了兩類人車識別流程:基于回波信號時頻譜的獨立同分布特征點提取方法,SVM分類以及基于回波信號時頻譜的時序特征提取方法,HMM擬合。仿真實驗結(jié)果表明,目標(biāo)速度方向、大小和駐留時間、信噪比對SVM和HMM分類影響差異較大,但在一般條件下,SVM和HMM的不同目標(biāo)分類精度均分別在95%和99%以上。信號的降噪處理可以改善低信噪比下的分類精度,增加目標(biāo)識別的魯棒性;當(dāng)信號存在數(shù)據(jù)丟失時,采... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1兩點目標(biāo)的雷達回波模型示意圖

第二章微多普勒特征與仿真模型7對于上節(jié)的兩點目標(biāo)，假設(shè)=45°,=75°,=1.0(1),=5(),=0.5(),=4,=/4，振動點的RCS為1，平移點的RCS為10。分別對其回波信號（假設(shè)為連續(xù)波雷達系統(tǒng)，回波信號形式為s=exp(j2π2/),λ=0.05()進行傅里葉變換和短時傅里葉變換，結(jié)果如圖2-2所示。圖2-2兩點目標(biāo)回波信號的時域波形、頻譜和時頻圖由圖2-2可見，短時傅里葉變換將信號的頻譜在時間維度上進行了拉伸，得到了信號在不同時間下的微多普勒特征的變化情況。2.2仿真模型由于雷達實測數(shù)據(jù)獲取困難，雷達目標(biāo)的微多普勒仿真模型對于回波信號的研究具有重要的意義。許多的文獻對不同目標(biāo)的微多普勒雷達回波信號仿真模型進行了研究[15,17,22,37]。文獻[10]給出了雷達信號微多普勒調(diào)制仿真框圖的通用形式，并基于實測數(shù)據(jù)對其進行了評估。以下介紹本文隨后的仿真實驗過程中使用到了行人、車輛目標(biāo)回波的仿真模型。2.2.1Boulic人體行走模型Boulic等人提出了一種基于各種標(biāo)準(zhǔn)化速度的實驗數(shù)據(jù)建立的人體行走模型[38,39]，基于人體的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和平均配置，以一組參數(shù)化軌跡產(chǎn)生空間中的身體位置和內(nèi)部身體配置，以解決動畫設(shè)計中使用各種逐步改進來設(shè)計實時步態(tài)的技術(shù)問題。它的主要優(yōu)點是允許使用實驗?zāi)Ｐ偷膭討B(tài)性質(zhì)來定性和連續(xù)地設(shè)計步態(tài)。

第二章微多普勒特征與仿真模型9圖2-3雷達坐標(biāo)系和人體坐標(biāo)系示意圖為了將人體坐標(biāo)系中的軌跡方程線性映射到雷達坐標(biāo)系中，引入雅可比矩陣：假設(shè)f:nm為從歐式n維空間（1,2,,,）轉(zhuǎn)換到歐式m維空間（1,2,,,）的函數(shù)，其由1(1,2,…,),2(1,2,…,),…,（1,2,…,）組成。若將該函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)(若存在)組成一個m行n列的矩陣,即稱為雅可比矩陣：(1,…,)=[1111]（2-10）其意義在于它表現(xiàn)了一個多變量向量函數(shù)的最佳線性逼近，以完成不同維度空間的線性映射。在本仿真模型中，旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的雅可比矩陣為：J=[cos()sin()0sin()cos()0001]（2-11）該矩陣給出了人體行走方向與雷達視線方向的夾角為α?xí)r，雷達坐標(biāo)系中的軌跡坐標(biāo)與人體坐標(biāo)系中的軌跡坐標(biāo)的線性變換關(guān)系。2.2.3.2波長及采樣率設(shè)置較高的工作頻率下即使運動較慢也能產(chǎn)生較大的多普勒頻移，采用毫米波雷達（即工作頻率為30GHz-300GHz），以得到較好的微多普勒特征。鑒于此，將雷

【參考文獻】：
博士論文
[1]基于微多普勒效應(yīng)的空中飛機目標(biāo)分類研究[D]. 王寶帥.西安電子科技大學(xué) 2015



本文編號：3088375