羅才震
(西安電子工程研究所,西安 710100)
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,海面戰(zhàn)爭(zhēng)是非常重要的一部分,所以能否準(zhǔn)確識(shí)別敵方目標(biāo)、怎樣快速的識(shí)別敵方目標(biāo)是雷達(dá)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)對(duì)海亟需解覺的兩大關(guān)鍵問題。要準(zhǔn)確的識(shí)別海雜波和海面目標(biāo),則必須掌握海面上影響海面目標(biāo)的關(guān)鍵因素—海尖峰,通過找到區(qū)分海尖峰與海面目標(biāo)特性的算法,來提高海雜波與海面目標(biāo)特征分類的識(shí)別率。
本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用的是IPIX雷達(dá)在1998年采集的一組數(shù)據(jù),雷達(dá)的載頻為9.39GHz、脈沖重復(fù)頻率為1000Hz、距離分辨率為3m。
圖1 海雜波多幀疊加的距離多普勒平面圖
上圖1從左到右第一張圖為10幀(每一幀時(shí)間間隔1.024s)相鄰多普勒平面圖所疊加的海雜波的多普勒平面圖,第二張為30幀所疊加,而右圖則是60幀所疊加。通過該圖可以看出,隨著幀數(shù)的不斷疊加,海面目標(biāo)的幅度相對(duì)于海尖峰的幅度越來越大,即可以通過幀間疊加的方法對(duì)海面目標(biāo)和海雜波進(jìn)行特征提取和特征分類。所選擇特征如下:
特征1:幀間疊加距離維幅度最大值
幀間疊加距離維幅度即為10幀疊加后距離多普勒平面圖的海雜波和海面目標(biāo)的距離維所提取的幅度最大值。
特征2:幀間疊加多普勒維幅度最大值
幀間疊加多普勒維幅度即為10幀疊加后距離多普勒平面圖的海雜波和海面目標(biāo)的多普勒維所提取的幅度最大值。
特征3:幀間疊加多普勒波形熵
幀間疊加多普勒維波形熵即為10幀疊加后距離多普勒平面圖的海雜波和海面目標(biāo)的多普勒維能量的集中度。
取600幀數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真,通過對(duì)上述特征的提取,可以把仿真數(shù)據(jù)分成100組進(jìn)行分析,每個(gè)特征提取出的目標(biāo)特征為454個(gè),而海雜波的特征為563個(gè)。并設(shè)立相同數(shù)量的目標(biāo)標(biāo)簽和海雜波標(biāo)簽分別設(shè)定為1和0,將3*454個(gè)目標(biāo)特征和目標(biāo)標(biāo)簽放入一個(gè)矩陣,然后將3*563個(gè)海雜波特征和海雜波標(biāo)簽放入一個(gè)另外一個(gè)矩陣,在將兩個(gè)矩陣進(jìn)行合并并選取四分之三的作為訓(xùn)練樣本,四分之一的作為測(cè)試樣本,然后將訓(xùn)練樣本放入支持向量機(jī)(SVM)分類器進(jìn)行分類,用測(cè)試樣本進(jìn)行測(cè)試,得到識(shí)別結(jié)果和識(shí)別率如下圖:
圖2 三類特征的識(shí)別圖以及識(shí)別率
通過上圖2可以看出,三類特征的分類效果相當(dāng)好,從圖中的下面可以看出,識(shí)別率達(dá)到了94.9309%,相對(duì)于前面所述的75%有較大的提高。
本文通過海雜波相鄰幀數(shù)的疊加,對(duì)疊加后的海雜波特征進(jìn)行特征分類,識(shí)別率較高??梢园驯疚奶卣鞣诸惖姆椒?,運(yùn)用于實(shí)際工程中進(jìn)行嘗試,并做出相應(yīng)的改進(jìn)。