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进动弹道目标平动补偿与分离

韩立珣 田波 冯存前 贺思三

韩立珣, 田波, 冯存前, 等 . 进动弹道目标平动补偿与分离[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(7): 1459-1466. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0641
引用本文: 韩立珣, 田波, 冯存前, 等 . 进动弹道目标平动补偿与分离[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(7): 1459-1466. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0641
HAN Lixun, TIAN Bo, FENG Cunqian, et al. Translation compensation and resolution of ballistic target with precession[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(7): 1459-1466. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0641(in Chinese)
Citation: HAN Lixun, TIAN Bo, FENG Cunqian, et al. Translation compensation and resolution of ballistic target with precession[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(7): 1459-1466. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0641(in Chinese)

进动弹道目标平动补偿与分离

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0641
基金项目: 

国家自然科学基金 61501495

国家自然科学基金 61701528

详细信息
    作者简介:

    韩立珣  男, 硕士研究生。主要研究方向:雷达信号处理

    田波  男, 博士, 副教授, 硕士生导师。主要研究方向:雷达及电子战系统

    冯存前  男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向:目标探测与识别、雷达及电子战系统

    贺思三  男, 博士, 副教授, 硕士生导师。主要研究方向:雷达及电子战系统

    通讯作者:

    冯存前, E-mail: fengcunqian@sina.com

  • 中图分类号: TN957

Translation compensation and resolution of ballistic target with precession

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61501495

National Natural Science Foundation of China 61701528

More Information
  • 摘要:

    弹道目标在中段高速运动时会造成微多普勒曲线的叠加折叠,此时传统的平动补偿方法并不适用于弹道目标。在分析进动锥体弹道目标各个散射点的频率特性后,发现曲线交点处的频率完全是由平动引起的。根据这一特性,提出一种利用时频图交点信息进行平动补偿的方法。首先,得到回波信号的时频骨架图;然后,采用基于双边滤波器的Harris角点检测方法提取出时频骨架中的角点进而得到时频图中的交点坐标;最后,利用交点坐标估计出平动参数进行平动补偿。针对传统Viterbi算法在曲线交点容易产生错误关联的问题,提出一种利用交点信息的分段Viterbi算法对补偿后的时频曲线进行分离。仿真实验验证了所提方法的有效性。

     

  • 图 1  锥体弹道目标进动模型

    Figure 1.  Cone ballistic target's precession model

    图 2  锥体弹道目标回波时频图

    Figure 2.  Time-frequency image of cone ballistic target echo

    图 3  时频曲线骨架

    Figure 3.  Time-frequency curve skeleton

    图 4  角点检测图

    Figure 4.  Corner detection image

    图 5  平动补偿后的时频图

    Figure 5.  Time-frequency image after translation compensation

    图 6  平动补偿后的角点检测图

    Figure 6.  Corner detection image after translation compensation

    图 7  分段处理效果图

    Figure 7.  Periods processing effect image

    图 8  分段Viterbi算法分离处理

    Figure 8.  Separation processing by segmentation Viterbi algorithm

    图 9  分段Viterbi算法抽取的曲线

    Figure 9.  Curves extracted by segmentation Viterbi algorithm

    图 10  Viterbi算法抽取的曲线

    Figure 10.  Curves extracted by Viterbi algorithm

    图 11  本文算法与Viterbi算法对比

    Figure 11.  Comparison between proposed algorithm and Viterbi algorithm

    表  1  散射点可见角度

    Table  1.   Visible angle of scattering points

    散射点 可见角度范围
    A 0<β<π-ε
    B 0<β<π
    C 0<βε
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  • [1] DAVID L R.Ballistic missile defense[J].Journal of Electronic Defence, 2006, 29(1):46-52. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hwyjggc200605008
    [2] CHEN V C, LI F Y, HO S S, et al.Analysis of micro-Doppler signatures[J].IEE Proceedings on Radar, Sonar and Navigation, 2003, 150(4):271-276. doi: 10.1049/ip-rsn:20030743
    [3] 束长勇, 张生俊, 黄沛霖, 等.基于微多普勒的空间锥体目标微动分类[J].北京航空航天大学学报, 2017, 43(7):1387-1394. https://bhxb.buaa.edu.cn/CN/abstract/abstract14107.shtml

    SHU C Y, ZHANG S J, HUANG P L, et al.Micro-motion classification of spatial cone target based on micro-Doppler[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(7):1387-1394(in Chinese). https://bhxb.buaa.edu.cn/CN/abstract/abstract14107.shtml
    [4] 高红卫, 谢良贵, 文树梁, 等.弹道导弹目标微动特性的微多普勒分析与仿真研究[J].系统仿真学报, 2009, 21(4):954-961. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xtfzxb200904008

    GAO H W, XIE L G, WEN S L, et al.Micro-Doppler analysis and simulation study of micro-motion performance of ballistic missile targets[J]Journal of System Simulation, 2009, 21(4):954-961(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/xtfzxb200904008
    [5] 杨有春, 童宁宁, 冯存前, 等.弹道目标中段平动补偿与微多普勒提取[J].宇航学报, 2011, 32(10):2235-2241. doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.10.022

    YANG Y C, TONG N N, FENG C Q, et al.Translation compensation and micro-Doppler extraction of ballistic target in midcourse[J].Journal of Astronautics, 2011, 32(10):2235-2241(in Chinese). doi: 10.3873/j.issn.1000-1328.2011.10.022
    [6] 罗迎, 柏又青, 张群, 等.弹道目标平动补偿与微多普勒体制提取方法[J].电子与信息学报, 2012, 34(6):602-608. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZYX201203016.htm

    LUO Y, BAI Y Q, ZHANG Q, et al.Translational motion compensation and micro-Doppler feature extraction of ballistic targets[J].Journal of Electronics & Information Technology, 2012, 34(6):602-608(in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZYX201203016.htm
    [7] LI P, WANG B C, WANG L.Separation of micro-Doppler signals based on time frequency filter and Viterbi algorithm[J].Signal, Image and Video Processing, 2013, 7(3):593-605. doi: 10.1007/s11760-011-0263-3
    [8] 马梁, 刘进, 王涛, 等.旋转对称目标滑动型散射中心微Doppler特性[J].中国科学:信息科学, 2011, 41(5):605-616. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgkx-fc201105008

    MA L, LIU J, WANG T, et al.Micro-Doppler characteristics of sliding-type scatting center on rotationally symmetric target[J].Science China:Information Sciences, 2011, 41(5):605-616(in Chinese). http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgkx-fc201105008
    [9] 贺思三, 赵会宁, 张永顺.基于延迟共轭相乘的弹道目标平动补偿[J].雷达学报, 2014, 3(5):505-510. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ldxb201405002

    HE S S, ZHAO H N, ZHANG Y S.Translational motion compensation for ballistic targets based on delayed conjugated multiplication[J].Journal of Radars, 2014, 3(5):505-510(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/ldxb201405002
    [10] SHUI P L, ZHANG W C.Corner detection and classification using anisotropic directional derivative representation[J].IEEE Transactions on Image Processing, 2013, 22(8):3204-3218. doi: 10.1109/TIP.2013.2259834
    [11] 高翔, 万成浩, 李润生.一种基于Harris-Laplace算法的亚像素角点检测方法[J].测绘科学技术学报, 2017, 34(5):475-480. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxyxb201705008

    GAO X, WAN C H, LI R S.A sub-pixel corner detection method based on Harris-Laplace algorithm[J].Journal of Geomatics Science and Technology, 2017, 34(5):475-480(in Chinese). http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chxyxb201705008
    [12] FAN L, WU Q, RUAN C, et al.A feature extraction algorithm based on 2D complexity of gabor wavelets transform for facial expression recognition[C]//International Congress on Image and Signal Processing.Piscataway, NJ: IEEE Press, 2013: 392-396. https://ieeexplore.ieee.org/document/6469877/
    [13] ZITON A B, KAUTSKY J, PETERS G, er al.Robut detection of significant points in multiframe images[J].Pattern Recognition Letters, 1999, 20(2):199-206. doi: 10.1016/S0167-8655(98)00135-4
    [14] HE X H, LEI M, YANG D, et al.Corner detector based on global and local curvature properties[J].Optical Engineering, 2008, 47(5):057008. doi: 10.1117/1.2931681
    [15] JR FORNEY G D.The Viterbi algorithm[J].Proceedings of the IEEE, 1973, 61(3):268-278. doi: 10.1109/PROC.1973.9030
    [16] 李坡.雷达目标微动信号分离与参数估计方法研究[D].南京: 南京理工大学, 2012. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10288-1013167538.htm

    LI P.Research on separation and parameter estimation of signal from radar target with micro-motions[D].Nanjing: Nanjing University of Science & Tehnology, 2012(in Chinese). http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10288-1013167538.htm
    [17] 王义哲, 冯存前, 李靖卿, 等.弹道中段多目标微多普勒分离方法[J].北京航空航天大学学报, 2017, 43(1):113-120. https://bhxb.buaa.edu.cn/CN/abstract/abstract13833.shtml

    WANG Y Z, FENG C Q, LI J Q, et al.Micro-Dopppler resolution of multi-ballistic targets in midcourse[J].Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(1):113-120(in Chinese). https://bhxb.buaa.edu.cn/CN/abstract/abstract13833.shtml
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-05
  • 录用日期:  2018-12-29
  • 刊出日期:  2019-07-20

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