基于小波变换与奇异值分解的飞鸟动态电磁散射特征提取

黄润琴; 苏珉; 刘佳; 王涛

doi:10.16088/j.issn.1001-6600.2023062401

广西师范大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (04) : 74 -89. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2023062401

基于小波变换与奇异值分解的飞鸟动态电磁散射特征提取

黄润琴, 苏珉, 刘佳, 王涛

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摘要

雷达探鸟是航空安全、环境生态等领域的热点问题。鸟类目标的雷达散射截面(RCS)较小，散射特征单一，给鸟类探测带来诸多挑战。为解决这些问题，本文提出一种基于小波变换与奇异值分解的飞鸟目标动态电磁散射特征提取方法。首先将飞鸟扑翼频率为2～20 Hz的动态RCS序列进行小波变换得到各分支小波系数，再对各分支小波系数进行重构，将小波系数组成的特征矩阵进行奇异值分解，用特征值对飞鸟动态电磁散射特征进行量化描述。为了验证该方法的有效性，本文在盘旋航迹和平飞航迹、水平极化和垂直极化下分别进行入射频率为0.5、1和3 GHz的数值实验对方法进行验证。结果表明特征值与飞鸟的扑翼频率呈现明显线性相关关系，能够有效反映飞鸟的运动特性，为鸟类目标的雷达探测与识别提供新的视角和思路。