空间目标的监视与探测一直是国内外研究的主题,随着数字信号的飞速发展,数字雷达应运而生,雷达数字信号处理已成为新的数据分析方向。本文立足于国家部委项目,通过剖析雷达散射截面积(RCS)数据,设计数字电路,完成了目标的特征提取。本文分析了RCS的物理意义和影响因素,由雷达方程推导出其计算公式,并在被探测目标的尺寸估计和分类识别两个层面分别分析了各自的特征参数提取算法。在尺寸估计层面,通过游程检验判断RCS序列的随机性,确定将以何种参考模型计算特征尺寸:随机序列采用球体模型,根据圆形面积公式推导出一维参数半径r;非随机序列采用椭球体模型,计算二维参数轴比和长轴。轴比通过将RCS序列的归一化方差与理想椭球体的归一化方差-轴比曲线比对,查表获得;长轴根据统计学原理,通过确定门限将数据分为代表长轴和短轴的部分,取均值获得。在分类识别层面,对RCS序列作小波变换,将其小波系数作为分类识别的输入特征值,计算被探测目标与已知类别样本的同维度特征值的欧式距离,采用K近邻法完成分类识别。鉴于实验室RCS数据的匮乏以及电路验证所要求的RCS数据的多样性,本文采用FEKO电磁仿真软件构建目标模型,通过设置不同的形状、运动姿态和入射波条件,获取大量RCS原始序列。在此基础上,根据尺寸估计和分类识别两个层面的特征提取算法设计数字电路。针对被探测目标尺寸估计层面的特征提取算法,设计了对应逻辑功能的数字电路,主要包括游程检验电路,球体尺寸计算电路和椭球体尺寸计算电路。游程检验电路由均值电路、序列检测电路和比较判定电路组成,分别实现了RCS序列的均值计算、“0”“1”检测和随机性判定。其输出结果决定了RCS数据进入球体尺寸计算电路还是椭球体尺寸计算电路。球体尺寸计算电路和椭球体尺寸计算电路均采用时序组合电路实现逻辑功能。经matlab数据比对,电路的逻辑输出正确。针对被探测目标分类识别层面的特征提取算法,设计了具有边缘延拓功能的滤波器组,并级联成为可配置分解、重构层数的小波变换数字电路。将小波变换数字电路的输出,即小波系数,作为分类识别的输入特征量,设计了基于类内平均距离的KNN数字电路,实现了被探测目标的分类识别。该电路计算被探测目标与已知类别样本的对应维度(小波分解层数)特征值的欧式距离,排序后根据K值判定类别归属。已知类别样本采用FEKO软件模拟仿真并按照不同的入射条件获取大量RCS样本,被探测目标采用随机入射条件获取单一RCS样本。经功能验证,识别率达到80%。