基于改进Hough变换的海面微弱目标检测

海杂波背景下的微弱目标检测是一个具有挑战性的难题。该文提出一种应用改进Hough变换检测海面微弱目标的方法。对海面的距离-时间像进行时间向二次采样,并平滑得到的子图,对平滑图应用边缘检测然后进行Hough变换,在Hough域通过两级门限检测出微弱目标。该方法不依赖海杂波模型,具有通用性,可以在没有海面先验信息的情况下检测微弱目标。实测海杂波数据的处理结果验证了该方法的正确性和实用性。     

基于去趋势波动分析的多普勒域海杂波分形分析

相对于粗糙海洋表面,海面小目标的后向散射比较微弱,导致了海杂波背景下的微弱目标很难检测。由于海面目标和海面波浪在速度上的差异,多普勒频率成为海面微弱目标检测可以利用的一个有效线索。近年来分形几何在海杂波分析方面有了比较深入的研究。将多普勒频率和分形几何概念相结合,将有助于对海面杂波背景下的微弱目标进行检测。去趋势波动分析是提取分形对象分形参数的有效工具。通过去趋势波动分析,对多普勒域海杂波进行分形参数提取,利用不同距离单元分形参数的不同可以有效地判断微弱目标存在。最后,利用IPIX实测雷达数据对所提算法进行仿真实验,实验结果表明,该方法能够有效判断海面微弱目标存在。     

基于空域联合时频分解的海面微弱目标检测方法

海面目标不仅影响其位置处波浪运动,还会影响其周围的水域,其雷达回波信号分布于多个相邻的距离单元,所以目标回波信号表现出明显的空域相关性。该文根据海面目标信号的空间相关性提出了一种基于空域联合时频分解的海面微弱目标检测方法。该文提出的一种两信号互S-方法将相邻两个距离单元的回波信号变换到时频域,再利用互维格纳-威尔逆变换实现两距离单元信号的联合时频分解,最后根据分解分量的联合时频聚集性实现目标检测。实测X波段雷达海面回波的处理结果表明该文方法能够较精确地从海面回波中检测出微弱目标,并且能够显示目标的瞬时运动特性。      

机载预警雷达海面目标CFAR检测门限自适应生成方法研究

文章对机载预警雷达海面目标CFAR检测门限参数生成过程进行了深入研究,分析其存在的问题。通过对该参数计算过程重新规划,提出了基于波束指向的CFAR检测门限自适应生成方法,通过将当前波束指向上的地理距离段及探测区域距离段的有效融合,动态计算海面目标CFAR检测参数,使得其更贴近实际应用场景需求及操作者的意图。     

海面红外小目标检测算法研究

针对海面红外图像中出现的海面杂波和孤立噪声点的问题,采用了一种将空间域的滤波结果在时间域进行二次滤波的方法,实时地检测海面图像中的小目标。在空间域上,根据海面杂波具有一定方向性的特点,设计了4种方向的结构元素分别进行形态学运算来抑制海面杂波,再使用均值融合准则进行融合。在时间域上,利用目标在帧间的运动具有连续性而噪声点不具有该性质的特点,采用均值加权滤波的方法来滤除孤立噪声点,最后使用自适应门限分割检测出小目标。实验结果表明,本文算法在复杂海面环境下,能有效地抑制海面杂波和孤立噪声点的影响,减小虚警率,是一种有效的海面小目标检测方法。     

SAR图像局部自适应ACCA-CFAR检测算法

该文在ACCA-CFAR(Automatic Censored Cell Averaging-CFAR)的基础上提出了一种以K分布对SAR图像杂波建模的局部自适应ACCA-CFAR目标检测算法。该算法首先估计局部窗口的K分布参数,然后根据参数确定局部ODV(Ordered Data Variability)门限,进而完成背景像素筛选,最后做出检测判决。文中证明了ODV门限与局部统计模型的参数有关,给出了采用局部自适应门限的理论依据。该文以海面舰船SAR图像为例,证明该算法在海面杂波背景中具有较少的虚警,可以完整地检测出舰船目标,保留更精细的结构特征。     

基于频域滤波的分数阶Fourier变换的目标检测

在分析海面运动目标回波的基础上提出了一种基于频域滤波的FRFT海面运动弱目标检测方法。该方法通过在频域设置一带通滤波器,对频域回波信号进行滤波,滤除部分杂波,然后逆变换到时域,此时再进行FRFT检测,就能够较好地检测到目标。利用IPIX实测数据实验表明,在相同信杂比条件下所提方法在增加目标与杂波FRFT峰值差方面都明显优于仅对回波作FRFT变换。设置适当的恒虚警检测门限,该检测方法能够达到更好的检测效果。     

基于压缩感知的CFAR目标检测在机会雷达中的应用

提出一种基于压缩感知(CS)技术在机会雷达系统中进行恒虚警率(CFAR)目标检测的算法,根据目标回波在距离单元上的稀疏性,采用压缩感知技术对目标回波进行压缩采样;设计了一种新的建立在压缩域上的CA-CFAR检测器,它能在不恢复原始信号的条件下,快速完成目标回波的检测;进行了检测门限理论分析,设计出一种适用于压缩域检测的门限选定方法;给出系统检测结果与接收机的性能曲线。仿真结果表明,本算法可以实现低信噪比下雷达信号的直接检测,无需信号重构,节省了运算量。     

基于CA-CFAR检测下多假目标的压制干扰门限

在分析多假目标环境下单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器检测性能的基础上,提出一种多假目标压制干扰门限的概念,通过理论推导出压制干扰门限值,为分布式小型干扰机参数设置提供一定的理论参考。即当假目标落入雷达检测目标的参考单元内,假目标数量和功率的乘积超过压制干扰门限时,真实目标的检测概率将不大于0.1,压制干扰有效。同时分析了参考单元总数和虚警概率对压制干扰门限的影响。最后用仿真实验验证了压制干扰门限的有效性和可行性。     

基于高斯短时分数阶Fourier变换 的海面微动目标检测方法

海上目标随海面颠簸导致姿态变化,引起回波功率调制效应,导致回波多普勒体现时变和非平稳特性.为此,本文将微多普勒理论应用于海杂波中弱目标检测,提出一种基于高斯短时分数阶Fourier变换(GSTFRFT)的海面微动目标检测方法.首先,建立海面目标的平动和三维转动回波模型;然后,基于海尖峰判别方法对回波信号进行数据筛选,改善信杂比,并采用GSTFRFT对微动信号进行增强处理,利用海面目标与海杂波的微动特征差异设计恒虚警检测方法;最后,通过GSTFRFT域滤波,提取信号的微动特征并得到瞬时频率.实测雷达数据仿真结果验证了算法的有效性,具有在强海杂波中检测微弱目标的能力.     

一种基于拟合优度检验的恒虚警检测方法

针对传统的基于滑窗自适应门限恒虚警检测方法在非高斯环境下和多目标干扰环境下,性能下降的问题,提出了一种基于拟合优度检验的恒虚警检测方案,该方法利用了目标回波与背景杂波统计特性的差异,通过检验待检单元的回波样本是否服从背景分布来检测目标:如果待检单元样本服从背景分布,则有理由相信待检单元回波源于背景杂波,从而判断没有目标存在;否则,将判断有目标存在.和传统的基于自适应门限的检测方法相比,该方法受背景分布特性和干扰目标的影响很小.仿真实验表明,在尖锐的非高斯杂波环境下以及多目标干扰环境下,都能保持更优的检测性能.     

一种舰载雷达海杂波抑制方法

舰载雷达在探测海面目标时由于强海杂波环境的影响,降低了雷达对海面目标的检测和定位跟踪性能。为了有效抑制海杂波、凸显有用目标,文中对海杂波的概率密度分布、时间相关性和频率相关性等特性进行了分析,并提出了雷达系统设计、自适应CFAR、扫描圈间积累和频率捷变等几种抑制海杂波的方法。实录雷达数据处理结果表明,文中的方法能显著提高舰载雷达的海面目标检测能力。     

红外背景抑制与小目标检测算法

在有云层背景的红外序列图像中,检测和跟踪微弱小目标一直是研究的重点。介绍了一种简单可行的在云层背景下检测小目标的方案。算法中,首先进行背景抑制以获得更高的信噪比,接着是用门限分割以得到二值图像,最后依照目标在时间和空间运动的连续性,用一种管线法进行目标识别。实验结果表明算法十分有效。     

基于四极化通道融合的海面漂浮微弱目标特征检测

海杂波背景下的微弱漂浮目标检测是雷达目标检测的热点和难点问题。由于海杂波背景下的微弱漂浮目标的回波能量低和多普勒频率通常位于主杂波区,传统的自适应类相参积累检测方法无法有效检测该类目标。基于特征类的目标检测方法是解决海面漂浮目标检测问题的有效途径。本文首先分别提取四个极化通道的三种时域和频域特征（相对平均振幅、相对多普勒峰高和向量熵）,然后在极化通道维度上进行融合,获得四极化通道融合特征。最后,在三维特征空间中使用快速凸包学习算法来确定海杂波的判决区域,从而完成检测。实测海杂波数据实验验证了新方法的有效性,并表明其具有优良的检测性能。      

海杂波背景下的低空小目标检测

海面上低空小目标通常具有RCS（雷达散射截面）小、速度快的特点,并且容易湮没在海杂波背景中,很难被雷达系统检测到。文中首先分析了海杂波数据的统计特性;然后在此基础上,利用海杂波和目标在相关特性上的差异,提出了一种熵加权非相参积累方法,该方法能够抑制海杂波,并且积累目标能量;为了进一步降低检测门限,采用了TBD（检测前跟踪）技术。某S波段雷达搜索模式下低分辨实测数据的处理结果表明,熵加权非相参积累和TBD方法能够有效降低海杂波背景下低空小目标信号的最小可检测信杂比。     

海杂波背景下的组合自适应GLRT-LTD

为了检测海杂波背景下的微弱运动目标,相干检测器通常需要作长时间的累积。然而,长时累积条件下的目标多普勒频率的扩散和幅度的起伏以及海杂波空间非均匀性对参考单元数目的限制导致传统的自适应检测器没法工作。注意到逆伽马(IG)纹理的复合高斯分布(CGD)可以很好地描述海杂波和目标的瞬时频率是时间的慢变函数,该文提出一种组合自适应检测器,即组合自适应广义似然比线性门限检测器(CA-GLRT-LTD),它由自适应GLRT-LTD在几个连续的短的累积间隔上的最大响应的乘积的构成。由于GLRT-LTD对IG纹理的复合高斯杂波的最优性,该检测器相比组合自适应归一化匹配滤波(CANMF)检测器具有更好的检测性能。     

一种舰载雷达海面目标检测处理方法

在复杂海杂波中检测出海面目标并实现稳定跟踪一直是舰载雷达进行海面目标处理时面临的难题。文中在分析雷达常规杂波抑制方法的基础上,分别从雷达调度控制、点航迹处理等方面,给出了圈间变频、基于宽度的幅度加权点迹凝聚、海面目标的机动加速度突变跟踪模型等数据处理方法,针对性地降低海杂波影响,提高海面目标的点迹质量及跟踪性能。通过对某导航雷达实录数据进行处理,文中所提方法能有效地抑制海杂波,显著提高海面目标跟踪的稳定性。     

基于INet的雷达图像杂波抑制和目标检测方法

强海杂波与海面目标的复杂特性使得海面目标回波微弱,有效的海杂波抑制和稳健快速的目标检测是雷达对海上目标探测需考虑的重要因素。然而,现有的海面目标检测算法对于复杂环境下的目标检测性能有限,环境和目标特性适应性差。该文设计了一种杂波抑制和目标检测融合网络(INet),通过层归一化-传递和连接方法提取关键目标特征,采用注意力网络抑制杂波和增强目标,构建跨阶段局部残差网络保证检测网络的轻量化和准确性。基于导航雷达在多种观测条件下采集的回波数据,构建了海面目标雷达图像数据集;通过模型的预训练和平面位置显示器(PPI)图像的帧间积累对INet进行了优化,得到了Optimized INet(O-INet)模型。经过多种天气条件下实测数据测试和验证,并与YOLOv3, YOLOv4,双参数CFAR和二维CA-CFAR对比后证明,所提方法在提高检测概率、降低虚警率和复杂条件下的强泛化能力有显著优势。      

基于混合积累的SAR微弱运动目标检测

本文指出在合成孔径雷达(SAR)有限的检测时间内,运动目标的徙动轨迹可近似为一条直线.进而提出了一种基于相干-非相干混合积累的微弱运动目标检测新方法:把检测时间分成多个连续的相干处理间隔(CPI),在各CPI内部通过FFT实现同一距离单元内信号的相干积累,在各CPI间通过Hough变换实现跨越距离单元的非相干积累,从而获得大的积累增益.仿真实验证明,新方法可显著改善微弱运动目标的检测性能.     

一种基于加权递推滤波的门限优化检测方法

针对多种杂波以及非均匀噪声环境中的目标恒虚警检测,提出了基于加权递推滤波的门限优化检测方法。该算法对参考单元内的样本数据依权重加权递推出滤波门限,自适应地实现门限的动态调整,从而使优化的滤波门限适应环境噪声功率。在均匀杂波和杂波边缘背景下对该算法的检测效应进行仿真分析,仿真结果表明:在两种杂波背景下,相较于传统的检测算法,文中提出的方法具有更好的检测性能和虚警控制性能。