基于PowerPC的窄带雷达空中目标分类方法实现

摘要

由于微多普勒效应可以提供关于运动目标自身特性的描述，可以视为运动目标的独特特征，将其应用到雷达目标识别领域，可提供一条新的技术途径。喷气式飞机、螺旋桨飞机、直升机通常在战场上承担不同的任务，其威胁程度也不同，对这三类飞机进行分类具有重要的意义。另一方面，三类飞机微动部件的几何尺寸和运动特性存在明显的差异，在飞行过程中，这些微动部件对雷达发射波会产生不同的微多普勒调制，因而可以利用微多普勒信息对飞机目标进行分类。近年来，高性能、低功耗的PowerPC处理器和高稳定性、实时性良好的VxWorks操作系统已经在各个领域获得广泛应用，基于PowerPC处理器的实时信号处理系统设计已经成为雷达信号处理系统设计的一个重要研究方向。
　　本文针对窄带雷达目标分类及其系统实现问题展开研究，从飞机目标分类基本原理、工程应用分析、基于PowerPC处理器的实现等方面展开相关研究工作。论文的主要内容概括如下：
　　首先，论文详细介绍了基于窄带雷达回波的飞机目标分类理论基础，研究了基于JEM原理的理想旋翼模型，分析了实际情况对理想参数模型的影响，介绍了目标分类去杂波、特征提取的方法和用于分类的SVM分类器。
　　然后，结合飞机目标分类的工程应用背景，从特征工程应用可行性、系统参数要求、降低运算量、提高识别率方面展开了研究。通过特征可行性分析选择适用于工程的特征提取方法并对系统参数要求进行分析，通过降低特征维度减少运算量，利用投票决策的方法提高识别率。
　　最后，详细论述了基于PowerPC硬件平台的空中目标识别分类系统方案的具体实现。介绍了目标识别分类处理板和MPC8640D处理器，说明了系统的数据通路和内存分配，并估计了分类功能实现所需运算量。采用了多任务分类系统设计方案，并利用仿真数据验证了软件程序的正确性。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外发展现状

1.3论文主要内容及安排

第二章 基于微动特性的窄带空中目标分类

2.1引言

2.2 JEM机理与理想模型分析

2.3真实场景下飞机对理论参数模型的影响

2.4杂波抑制方法

2.5 JEM特征提取方法

2.6基于SVM的空中目标分类器设计

2.7本章小结

第三章 窄带雷达空中目标分类工程应用研究

3.1引言

3.2三种特征提取方法工程应用可行性分析

3.3 S波段窄带飞机目标分类对系统参数优化选择

3.4特征降维方法

3.5多帧融合处理

3.6本章小结

第四章 基于PowerPC的硬件平台算法实现

4.1引言

4.2硬件平台简介

4.3目标分类算法的工程实现与运算量估计

4.4仿真数据功能验证

4.5本章小结

第五章 总结展望

5.1本文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

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