对海四种相参处理检测方法性能比较

近年来,随着海杂波研究工作的重要性在军事和民用领域日益突出,海杂波背景下的动目标检测问题已经成为雷达技术领域的热点。而海杂波统计特性的准确分析是有效检测目标的先决条件。在本文中,首先回顾了海杂波的统计特性,这其中包括杂波的幅度分布特性和杂波序列的相关性。然后基于仿真海杂波数据比较4种检测方法(AMF、ANMF、α-AMF、常规PD)性能。     

海杂波背景下小目标检测性能研究

由于海杂波的非高斯特性,对海雷达的性能分析非常复杂.文中首先分析了海杂波分布特性,然后对不同的检测方法进行了比较,最后仿真了海杂波背景下小目标检测能力.仿真结果对于工程应用具有重要参考价值.     

基于相参处理的机载雷达舰船检测方法

机载雷达舰船目标检测主要在海杂波背景下进行,受海杂波影响大,常规非相参积累检测没有充分利用目标和海杂波的特性差异,检测性能有待提升。文中对机载雷达杂波特性、目标特性进行了理论分析建模,提出了基于相参处理的舰船目标检测架构,该方法综合干扰抑制、相参积累、杂噪识别和分区检测进行相参处理,在距离、多普勒平面有效识别海杂波和噪声区域的基础上实现匹配检测。最后基于实测数据进行了分析验证,显示了很高的工程应用价值。     

海杂波AR谱多重分形特性及微弱目标检测方法

该文研究了海杂波功率谱的多重分形特性。为了克服频谱傅里叶分析的缺点,用现代谱估计的方法来计算海杂波的功率谱。AR模型是一个线性预测模型,它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱,并且具有更精确的频谱分辨率。该文主要分析基于AR谱估计的海杂波功率谱的多重分形特性,以及在微弱目标检测中的应用。首先,以分数布朗运动(FBM)模型为例,证明其功率谱具有多重分形特性。其次,根据X波段雷达的实测海杂波数据,通过多重去趋势分析法(MF-DFA)验证了海杂波AR谱的多重分形特性。最后,分析了海杂波AR谱的广义Hurst指数以及影响参数,并提出一种基于局部AR谱广义Hurst指数的目标检测方法。实验结果表明,该种检测方法具有海杂波背景下微弱目标检测的能力。与现有的分形检测方法和传统的CFAR检测方法对比,该算法在低信杂比情况下具有较好的检测性能。     

国内外海杂波混沌分形特性及小目标检测研究进展

海杂波是来自于粗糙海面的雷达后向散射回波,研究海杂波内在物理特性对揭示海浪的物理本质和海杂波背景下小目标检测具有重要的理论和现实意义。本文论述和分析了国内外海杂波混沌特性、分形特性和海杂波背景下小目标检测的研究现状,指出了当前研究中存在的不足,说明了海杂波研究需要加强的方面。     

实测海杂波数据的多重分形特性分析

为充分描述海杂波时变特性和局部奇异性,将多重分形理论应用到雷达海杂波特性分析中,理论分析了海杂波的多重分形参数,并进一步分析了实测海杂波数据的多重分形谱、质量指数和奇异指数,结果表明海杂波具有明显的多重分形特性,该分析方法可以很好地解释海杂波内在非线性特性,并比传统的统计特性分析方法更加能确切地描述杂波的产生机理,为基于多重分形特性的雷达目标检测提供了依据。     

一种舰载毫米波雷达海杂波背景下的慢速小目标检测算法研究

掠海飞行慢速小目标的检测一直是雷达信号处理领域研究的热点问题。分析了海杂波数据的统计特性,利用天线扫描间海杂波非相关特性,采取单次扫描脉冲间非相参积累,结合天线扫描间积累和杂波图迭代平滑处理技术,抑制海杂波,积累目标能量,改善检测性能。仿真结果表明利用本方法毫米波雷达能有效检测海杂波环境下的慢速小目标。     

海杂波统计特性分析

分析了海杂波背景下的目标检测的困难,研究了后向散射系数在海杂波的各个散射区中的性质,列举分析了几种常用的海杂波后向散射系数理论模型,重点分析了海杂波幅度特性和海杂波相关特性,不但有助于设计和实现雷达滤波器,而且有助于提高抑制杂波的能力以及保证雷达应有的探测性能。     

实测毫米波海杂波相关性研究

研究雷达的海杂波特性对于提高雷达在杂波中检测海面目标的能力非常重要,在很多情况下,海杂波是限制雷达性能的主要因素。以长期试验所获得实测毫米波海杂波数据为基础,采用统计学的方法,分析了杂波的相关性随时间和距离的变化关系,给出了各自的相关系数曲线,为全面研究海杂波特性及雷达系统仿真提供了理论依据。     

一种海杂波纹理分量提取方法研究

针对不同海况、不同风向条件下海面起伏特性及变化规律,研究了海杂波采用复合高斯过程描述方法,提出了一种海杂波纹理分量的提取方法。利用该方法可以分析实测海杂波数据纹理分量的去相关时间,自适应搜索纹理分量的最佳相干长度,完成海杂波的纹理分量与散斑分量的分离。基于X波段雷达海杂波实测数据仿真分析了不同距离分辨率、不同极化组合条件下海杂波纹理分量的提取效果。仿真验证表明:该方法对分析研究海杂波统计特性,提高雷达信号检测性能具有较好的应用价值。     

高掠海角下基于Radon变换的海杂波抑制方法

高掠海角情况下,目标完全淹没在杂波里面,这使得雷达难以对海面目标进行三维成像。该文提出一种基于Radon变换的适用于高掠海角情况下三维成像处理的海杂波抑制方法。利用ISAR技术得到回波二维像,差波束补偿之后,对其进行Radon变换,再利用该文提出的结合边缘检测技术的搜索算法得到的参数,完成目标与海杂波分离处理。三维成像仿真结果表明该方法对克服海杂波影响是有效的。     

海面目标ISAR成像的杂波仿真与抑制

对海面目标进行ISAR成像时,会受到海杂波的影响。文中分析了ISAR成像中海杂波的统计分布模型、时间相关特性和空间相关特性,给出了一种相参杂波的仿真方法,并提出了一种ISAR中的杂波抑制算法。仿真算法利用球不变随机过程产生K分布相参杂波,并通过两次线性变换,使得杂波满足给定的时间和空间相关特性。为抑制ISAR信号中的海杂波,本文应用恒虚警检测技术,在预处理的ISAR像上设定一个适当的门限,以保留散射点信号、滤除杂波。最后,仿真结果证明了该算法的有效性。     

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

X波段小擦地角海杂波WW分布建模

为了更好地描述X波段小擦地角海杂波建模中出现的重拖尾现象,研究WW分布建模方法及其统计特性,进而改善统计分布模型对海杂波数据的拟合效果。基于X波段海杂波实测数据,分析在不同海况和极化方式下两重韦布尔(WW)分布对海杂波实测数据的拟合效果。通过其与韦布尔分布、对数正态分布、K分布等统计分布模型拟合优度检验的对比,表明WW分布可以很好地拟合具有重拖尾现象的海杂波数据。此外,WW分布能够在不同极化域内准确地描述海杂波的统计特性,具有较好的海杂波幅度分布统计建模能力。     

海杂波的短时非线性预测研究

海杂波预测是雷达信号处理和目标检测的研究热点。在海杂波具有混沌特性和非线性非平稳特点的基础上,研究了基于归一化RBF神经网络和最小二乘支持向量机（LSSVM）两种方法对海杂波时间序列进行非线性预测。考虑到海杂波是来自于移动海面的回波,预测应该考虑空间信息,因此提出一种基于LSSVM-耦合映像格子（CML）的海杂波时空预测,这样预测更具有物理意义。以实测海杂波数据作为预测的初始数据和预测效果比对,采用均方差和最大绝对误差作为预测效果评价标准。实验结果表明,由于LSSVM-CMI,算法考虑了海杂坡的时空信息,预测效果最优。     

基于深度生成对抗网络的海杂波数据增强方法

海杂波数据稀缺,获取海杂波数据成本高、周期长,极大地限制了海杂波特性研究及海洋遥感应用.该文主要研究了基于深度生成性对抗网络(GAN)的海杂波数据生成方法,通过扩展传统的GAN框架,形成了1维海杂波数据生成和鉴别模型,基于实测海杂波数据集,进行对抗网络生成和鉴别模型训练,分析了生成模型所生成的海杂波数据的幅度分布特性和...     

基于海杂波先验知识的雷达目标自适应Rao检测

针对非高斯非均匀海杂波背景下雷达海面目标检测性能改善的问题,该文基于海杂波的先验知识提出了一种自适应Rao雷达目标检测方法。首先将海杂波的纹理分量和散斑协方差矩阵分别建模为逆高斯随机变量和逆复Wishart分布的随机矩阵,然后基于Rao检验和未知参数估计,设计了一种匹配海杂波特性的雷达目标自适应Rao检测方法。通过理论推导和实验验证了所提检测方法对杂波平均功率和协方差均值矩阵具有恒虚警特性。仿真数据和实测数据实验结果表明,在非高斯非均匀环境下所提检测方法优于已有检测方法,并且具有良好的鲁棒性。     

大入射余角下的海杂波建模方法研究

大入射余角下的海杂波模型适用于探测雷达发现强海杂波下的隐蔽目标,是目前最新的一种雷达海杂波回波建模方法。基于随时间变化的海表面动态模型和依赖探测雷达波束几何分割的有效照射区域模型,计算出的照射区域内海杂波回波是由该区域分割的众多散射单元的回波合成的。根据雷达特性将海表面用网格分割成小块,相关模型中的每一块都可当做一个RCS单元,仿真结果证实了杂波模型的有效性。     

基于信噪比方法的天地波混合体制雷达一阶回波谱提取

天地波混合体制高频雷达(简称天地波雷达,HFHSSWR)海面一阶谱的频移和展宽特性,使得其一阶谱的提取比高频地波雷达(HFSWR)更困难。该文研究了天地波雷达一阶谱频移和展宽特性,并基于其在2维距离-多普勒谱上连续分布的特点,将信噪比方法应用于天地波雷达一阶谱提取。通过双基地角、电离层和海流等对一阶谱频移及展宽特性的定量分析,确定了信噪比方法中一阶谱中心位置、谱峰宽度、左右一阶谱间距等参数的计算方法和取值范围。并利用2维信噪比方法,解决由于天地波雷达信噪比下降引起的一阶谱边界检测不精确的问题。最后,将信噪比法分别应用于仿真和实测天地波雷达数据,验证了方法的有效性。