系统工程与电子技术 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4): 1136-1145.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2025.04.10

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基于MGMD空间的窄带雷达空中目标识别方法

郭泽坤1, 杨洪飞2, 刘峥1,*, 谢荣1, 冉磊1, 李嘉楠1   

  1. 1. 西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室, 陕西 西安 710071
    2. 江南机电设计研究所, 贵州 贵阳 550025
  • 收稿日期:2023-11-21 出版日期:2025-04-25 发布日期:2025-05-28
  • 通讯作者: 刘峥
  • 作者简介:郭泽坤 (1994—), 男, 博士研究生, 主要研究方向为雷达目标识别、深度学习、小样本学习
    杨洪飞 (1988—), 男, 工程师, 博士, 主要研究方向为探测系统信息处理、计算机视觉
    刘峥 (1964—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为雷达精确制导、多传感器信息融合、雷达信号处理的理论与系统设计
    谢荣 (1981—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为雷达精确制导、雷达智能抗干扰
    冉磊 (1989—), 男, 副教授, 博士, 主要研究方向为高速高机动平台雷达成像、多通道阵列雷达成像
    李嘉楠 (2000—), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为多传感器信息融合目标识别、雷达目标回波仿真
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(62001346);雷达信号处理全国重点实验室支持计划(KGJ202205)

Narrow-band radar airborne target recognition method based on MGMD space

Zekun GUO1, Hongfei YANG2, Zheng LIU1,*, Rong XIE1, Lei RAN1, Jia'nan LI1   

  1. 1. National Key Laboratory of Radar Signal Processing, Xidian University, Xi'an 710071, China
    2. Jiangnan Electromechanical Design Institute, Guiyang 550025, China
  • Received:2023-11-21 Online:2025-04-25 Published:2025-05-28
  • Contact: Zheng LIU

摘要:

针对窄带雷达对短时观测回波(echoes from short-term observation, ESTO)序列特征识别性能较低且易受诱饵干扰的问题, 基于最大边缘高斯混合分布(maximum-margin Gaussian mixture distribution, MGMD)空间提出一种空中目标识别方法。首先, 构建MGMD空间, 对库内类别预设类中心, 将每个类别中心之间的距离最大化, 并且类中心对应MGMD的均值。其次, 构建包含特征注意力机制的深度网络, 将ESTO序列映射至MGMD空间。然后, 通过训练使每类深度特征服从于MGMD, 从而使其边缘最大化, 以此提升模型的分类泛化性能和对诱饵的鉴别能力。实验结果表明, 所提方法能够有效提升窄带雷达对目标ESTO序列的分类性能和对诱饵目标的鉴别能力。

关键词: 窄带雷达, 空中目标识别, 短时观测回波, 最大边缘高斯混合分布

Abstract:

To solve the problem that narrow-band radar has low performance in recognizing echoes from short-term observations (ESTO) sequence features and is susceptible to decoy interference, an aerial target recognition method is proposed based on the maximum-margin Gaussian mixture distribution (MGMD) space. Firstly, the MGMD space is constructed and the class center for the categories in the library is preset. The distance between each category center is maximized and the class center corresponds to the mean value of MGMD. Secondly, a deep network containing the feature attention mechanism is built to map the ESTO sequence to the MGMD space. Then, through training, each type of deep feature is subject to MGMD, which maximizes its edge and improves the model's classification generalization performance and its ability to recognize the baits. Experimental results show that the proposed method can effectively improve the narrow-band radar classification performance of target ESTO sequences and its ability to recognize the decoy targets.

Key words: narrow-band radar, airborne target recognition, echoes from short-term observation (ESTO), maximum-margin Gaussian mixture distribution (MGMD)

中图分类号: