基于超宽带雷达的人体目标识别及验证

摘要

雷达人体目标识别是目前雷达应用的研究热点。在人体微动特征不明显或者需要刻画目标局部详细特征时，研究静态人体目标电磁散射特性从而实现人体目标识别具有重大意义。超宽带信息和极化信息从不同角度刻画了目标电磁散射特性，分别具有分辨率高和信息丰富的优点。因此超宽带和极化技术相结合是公认的实现雷达目标自动识别最有效的方法之一，已经引起了国内外学者的高度重视。本文主要探讨了超宽带和超宽带极化雷达体制下的静态人体目标识别，主要工作内容如下：
　　1.基于精确的三维实体模型，利用时域有限差分算法，分别在超宽带和超宽带极化雷达体制下，建立了待测目标的电磁散射回波模型，作为研究人体目标电磁散射特征和人体目标识别的基础。
　　2.研究了超宽带雷达体制下的人体目标识别。基于目标电磁散射模型，首先提取了目标强散射点分布特征，在人体与非人体目标中识别出了人体目标。然后提出了一种提取双谱对角线起伏特征的方法，降低了双谱特征的维数，实现了人体目标姿态识别。并分析了方位敏感性对目标识别的影响。最后基于实测数据中提取的特征，实现了人体目标姿态识别，验证了电磁散射模型的正确性和目标识别方法的有效性。
　　3.研究了超宽带极化雷达体制下的人体目标识别。基于目标电磁散射模型，在全极化条件下，首先用 Krogager分解方法提取目标极化特征，用单一特征实现了人体目标识别。然后用 Cloude分解方法提取了目标极化特征，并结合交叉极化特征，在多方位角下实现了人体姿态识别。最后，由于实验条件限制，仅在双极化条件下采集了实测数据。利用实测数据提取的极化特征，实现了人体目标姿态识别，验证了电磁散射模型的正确性和目标识别方法的有效性。

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第一章 绪论

§1. 1 课题背景及研究意义

§1. 2 国内外研究现状

§1. 3 本文结构及内容概要

第二章 目标电磁散射建模

§2. 1 雷达目标电磁仿真算法

§2. 2 目标三维实体模型

§2. 3 超宽带雷达体制下目标电磁散射回波模型仿真

§2. 4 超宽带全极化雷达体制下目标电磁散射回波模型仿真

§2. 5 本章小结

第三章 超宽带雷达体制下人体目标识别

§3. 1 人体目标特征提取与人体目标识别

§3. 2 人体目标姿态识别

§3. 3 本章小结

第四章 超宽带极化雷达体制下人体目标识别

§4. 1 极化基础知识介绍

§4. 2 全极化雷达体制下人体目标识别

§4. 3双极化雷达体制下人体目标识别

§4. 4本章小结

第五章 总结与展望

§5. 1 全文工作总结

§5. 2 工作展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果