基于PCA-CLEAN的噪聲穩(wěn)健激光微多普勒特征提取方法
發(fā)布時間:2021-04-18 20:15
雷達回波中的微多普勒效應能夠反映目標的幾何結構和運動特性,作為目標獨一無二的特征,能夠用來實現(xiàn)對目標類別和屬性的判斷。波長的優(yōu)勢使激光雷達相對于微波雷達具備更好的微多普勒探測精度。針對空中飛機目標(直升機、螺旋槳飛機)回波中微多普勒調制能量較弱,易被噪聲污染的問題,提一種基于PCA-CLEAN的噪聲穩(wěn)健激光微多普勒特征提取方法,首先利用PCA對回波信號進行噪聲抑制,然后利用CLEAN算法將回波中的機身分量和微動分量區(qū)分開,進而提取反映不同目標微動差異的三維特征進行目標分類,基于仿真和實測數(shù)據(jù)的實驗結果表明,所提方法能夠獲得較好的分類性能,同時在低信噪比條件下能夠獲得較好的噪聲抑制性能。
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同信噪比條件下四種方法的分類性能(仿真數(shù)據(jù))
圖10給出對實測數(shù)據(jù)添加不同信噪比高斯白噪聲后,利用PCA-CLEAN算法進行噪聲抑制及分類的結果,可以看出利用PCA進行噪聲抑制后,能夠明顯提升CLEAN提取特征在低信噪比條件下的分類性能。6 總 結
圖1給出了仿真得到的直升機和螺旋槳飛機的激光探測回波時頻圖,并在圖中對微動分量、機身分量及“閃爍”現(xiàn)象進行了標注[8]?梢钥闯鰞深愶w機的雷達回波中微多普勒調制分量存在明顯的差異。仿真結果與文獻[5]中雷達實測數(shù)據(jù)一致,表明上述模型符合實際情況。同時從圖1可以看出,機身分量在回波中占據(jù)主要能量,微動分量較弱,如果直接對回波信號進行特征提取,將會導致三類目標微動分量的差異不能在特征中充分的體現(xiàn),因此在特征提取前需要將機身分量與微動分量分離。3 基于CLEAN算法的特征提取
【參考文獻】:
期刊論文
[1]典型旋翼形狀參數(shù)微多普勒激光探測計算方法[J]. 王云鵬,胡以華,雷武虎,郭力仁. 紅外與激光工程. 2018(09)
[2]基于激光回波時頻圖紋理特征的飛機目標分類方法[J]. 王云鵬,胡以華,雷武虎,郭力仁. 光學學報. 2017(11)
[3]基于貝塞爾函數(shù)基信號分解的微動群目標特征提取方法[J]. 張群,何其芳,羅迎. 電子與信息學報. 2016(12)
[4]旋翼葉片回波建模與閃爍現(xiàn)象機理分析[J]. 陳永彬,李少東,楊軍,曹芙蓉. 物理學報. 2016(13)
[5]基于時域回波相關性特征的飛機目標分類方法[J]. 杜蘭,李林森,李瑋璐,王寶帥,史蕙若. 雷達學報. 2015(06)
[6]相干激光雷達探測目標研究[J]. 張鵬飛,潘靜巖,張濤,李麗,董光焰. 激光與紅外. 2015(07)
[7]基于希爾伯特-黃變換的激光微多普勒信號分析與特征提取[J]. 彭明金,李智. 中國激光. 2013(08)
[8]基于經(jīng)驗模態(tài)分解的空中飛機目標分類[J]. 王寶帥,杜蘭,劉宏偉,李彥兵,馮博. 電子與信息學報. 2012(09)
[9]逆合成孔徑成像激光雷達微多普勒特征分析[J]. 王碩,何勁,楊小優(yōu),羅迎. 激光與紅外. 2011(05)
[10]轉動目標光學微多普勒效應的仿真研究[J]. 王學勤,原帥,張駿,江榮熙. 激光與紅外. 2007(11)
博士論文
[1]基于微多普勒效應的空中飛機目標分類研究[D]. 王寶帥.西安電子科技大學 2015
本文編號:3146106
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
不同信噪比條件下四種方法的分類性能(仿真數(shù)據(jù))
圖10給出對實測數(shù)據(jù)添加不同信噪比高斯白噪聲后,利用PCA-CLEAN算法進行噪聲抑制及分類的結果,可以看出利用PCA進行噪聲抑制后,能夠明顯提升CLEAN提取特征在低信噪比條件下的分類性能。6 總 結
圖1給出了仿真得到的直升機和螺旋槳飛機的激光探測回波時頻圖,并在圖中對微動分量、機身分量及“閃爍”現(xiàn)象進行了標注[8]?梢钥闯鰞深愶w機的雷達回波中微多普勒調制分量存在明顯的差異。仿真結果與文獻[5]中雷達實測數(shù)據(jù)一致,表明上述模型符合實際情況。同時從圖1可以看出,機身分量在回波中占據(jù)主要能量,微動分量較弱,如果直接對回波信號進行特征提取,將會導致三類目標微動分量的差異不能在特征中充分的體現(xiàn),因此在特征提取前需要將機身分量與微動分量分離。3 基于CLEAN算法的特征提取
【參考文獻】:
期刊論文
[1]典型旋翼形狀參數(shù)微多普勒激光探測計算方法[J]. 王云鵬,胡以華,雷武虎,郭力仁. 紅外與激光工程. 2018(09)
[2]基于激光回波時頻圖紋理特征的飛機目標分類方法[J]. 王云鵬,胡以華,雷武虎,郭力仁. 光學學報. 2017(11)
[3]基于貝塞爾函數(shù)基信號分解的微動群目標特征提取方法[J]. 張群,何其芳,羅迎. 電子與信息學報. 2016(12)
[4]旋翼葉片回波建模與閃爍現(xiàn)象機理分析[J]. 陳永彬,李少東,楊軍,曹芙蓉. 物理學報. 2016(13)
[5]基于時域回波相關性特征的飛機目標分類方法[J]. 杜蘭,李林森,李瑋璐,王寶帥,史蕙若. 雷達學報. 2015(06)
[6]相干激光雷達探測目標研究[J]. 張鵬飛,潘靜巖,張濤,李麗,董光焰. 激光與紅外. 2015(07)
[7]基于希爾伯特-黃變換的激光微多普勒信號分析與特征提取[J]. 彭明金,李智. 中國激光. 2013(08)
[8]基于經(jīng)驗模態(tài)分解的空中飛機目標分類[J]. 王寶帥,杜蘭,劉宏偉,李彥兵,馮博. 電子與信息學報. 2012(09)
[9]逆合成孔徑成像激光雷達微多普勒特征分析[J]. 王碩,何勁,楊小優(yōu),羅迎. 激光與紅外. 2011(05)
[10]轉動目標光學微多普勒效應的仿真研究[J]. 王學勤,原帥,張駿,江榮熙. 激光與紅外. 2007(11)
博士論文
[1]基于微多普勒效應的空中飛機目標分類研究[D]. 王寶帥.西安電子科技大學 2015
本文編號:3146106
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3146106.html
最近更新
教材專著