海杂波统计混沌特性分析及小目标检测
发布时间：2021-03-18 10:44
海杂波是指海洋表面的雷达反射回波，它的存在严重的干扰了船舰雷达的目标检测能力。随着海上贸易事业的发展，海上安全已越来越重要。因此研究海杂波的特性以及在海杂波背景下的目标检测有着深刻长远的意义。本文分别基于海杂波的统计特性和混沌特性对其进行了深入分析。基于统计学特性我们把海杂波看成是一种随机过程模型，采用ZMNL和SIRP两种建模方法产生具有一定概率分布的相关随机序列。并用瑞利分布、Log-Normal分布、Weibull分布和K分布对海杂波进行模拟。然而实际上，海杂波是一个自然存在的物体，只是表面上看似随机过程，因此无论何种统计分布模型，都不可能反映出海杂波的本质。通过研究海杂波的Lyapunov指数和Kolmogorov熵等混沌不变量，都表明海杂波具有确定因素，至少短时间内是可以预测的，是一种混沌信号，所以混沌特性更能揭示海杂波的内在特性。本文基于海杂波统计特性进行目标检测方法即恒虚警率目标检测法（CFAR）。此目标检测法认为海杂波是线性的，目标的回波幅度远大于海杂波幅度，基于此设定一个检测门限，通过验证此目标检测方法检测幅度较大的海上目标性能较好。因为基于海杂波混沌动力学特性，可以...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 国内外发展状况
1.2.1 海杂波特性与建模研究现状
1.2.2 海杂波背景下目标检测算法研究现状
1.3 论文内容和框架
第二章 海杂波特性分析及建模
2.1 海杂波统计特性分析及建模
2.1.1 幅度特性
2.1.2 相关特性
2.1.3 海杂波建模
2.2 海杂波混沌特性分析
2.2.1 混沌特性的概念
2.2.2 Lyapunov 指数
2.2.3 Kolmogorov 熵
2.3 IPIX 雷达数据分析
2.4 本章小结
第三章 海杂波背景下恒虚警率目标检测技术分析
3.1 恒虚警率目标检测方法原理
3.2 高斯类恒虚警率目标检测法工作原理
3.2.1 均值类恒虚警率检测器工作原理
3.2.2 有序统计类恒虚警率检测器工作原理
3.3 非 GAUSS 分布海杂波恒虚警率处理方法
3.3.1 非 Gauss 分布的单元平均恒虚警率处理方法
3.3.2 Weibull 分布有序统计恒虚警率检测方法
3.4 恒虚警率目标检测方法仿真
3.4.1 大幅度目标恒虚警目标检测算法仿真
3.4.2 弱小目标恒虚警目标检测算法仿真
3.5 本章小结
第四章 海杂波背景下神经网络目标检测技术分析
4.1 RBF 和 GRNN 神经网络模型分析
4.1.1 神经网络简介
4.1.2 RBF 神经网络模型分析
4.1.3 GRNN 网络模型分析
4.2 GRNN 检测方法
4.2.1 相空间重构
4.2.2 海杂波背景下 GRNN 网络目标检测法
4.3 仿真结果比较
4.3.1 基于 RBF 神经网络算法的仿真
4.3.2 基于 GRNN 神经网络算法的仿真
4.4 本章小结
第五章 海杂波特性仿真及目标检测平台设计
5.1 仿真平台总体设计与实现原则
5.2 平台各个模块的分析
5.2.1 海杂波模型仿真和建模模块
5.2.2 恒虚警率目标检测模块
5.2.3 神经网络目标检测模块
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频雷达海洋回波混沌特性研究[J]. 田建生,刘铁军. 系统工程与电子技术. 2007(05)
[2]基于径向基函数的海杂波时间序列预测方法[J]. 陈晓楠,许小可,索继东. 大连海事大学学报. 2007(01)
[3]基于RBF神经网络的海杂波建模[J]. 陈瑛,罗鹏飞,曾勇虎. 系统仿真学报. 2007(03)
[4]一种改进的Weibull分布杂波仿真方法[J]. 姜斌,和湘,黎湘,王宏强,郭桂蓉. 中国工程科学. 2007(01)
[5]基于RBF神经网络的混沌背景下瞬态弱信号检测[J]. 朱丽莉,张永顺,李兴成. 空军工程大学学报(自然科学版). 2006(02)
[6]基于海杂波混沌特性的目标检测[J]. 刘剑,赵艳丽,罗鹏飞. 现代雷达. 2004(02)
[7]基于神经网络的海杂波模型[J]. 林三虎,朱红,赵亦工. 红外与毫米波学报. 2004(01)
[8]高频雷达海杂波混沌特性的实验研究[J]. 董华春,刘梅,权太范. 高技术通讯. 2000(03)
博士论文
[1]海杂波混沌分形特性分析、建模及小目标检测[D]. 王福友.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于小波神经网络的海杂波抑制技术研究[D]. 王春萍.哈尔滨工程大学 2009
[2]雷达海杂波背景下的恒虚警率目标检测方法研究及实现[D]. 张剑.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3088191
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文研究背景和意义
1.2 国内外发展状况
1.2.1 海杂波特性与建模研究现状
1.2.2 海杂波背景下目标检测算法研究现状
1.3 论文内容和框架
第二章 海杂波特性分析及建模
2.1 海杂波统计特性分析及建模
2.1.1 幅度特性
2.1.2 相关特性
2.1.3 海杂波建模
2.2 海杂波混沌特性分析
2.2.1 混沌特性的概念
2.2.2 Lyapunov 指数
2.2.3 Kolmogorov 熵
2.3 IPIX 雷达数据分析
2.4 本章小结
第三章 海杂波背景下恒虚警率目标检测技术分析
3.1 恒虚警率目标检测方法原理
3.2 高斯类恒虚警率目标检测法工作原理
3.2.1 均值类恒虚警率检测器工作原理
3.2.2 有序统计类恒虚警率检测器工作原理
3.3 非 GAUSS 分布海杂波恒虚警率处理方法
3.3.1 非 Gauss 分布的单元平均恒虚警率处理方法
3.3.2 Weibull 分布有序统计恒虚警率检测方法
3.4 恒虚警率目标检测方法仿真
3.4.1 大幅度目标恒虚警目标检测算法仿真
3.4.2 弱小目标恒虚警目标检测算法仿真
3.5 本章小结
第四章 海杂波背景下神经网络目标检测技术分析
4.1 RBF 和 GRNN 神经网络模型分析
4.1.1 神经网络简介
4.1.2 RBF 神经网络模型分析
4.1.3 GRNN 网络模型分析
4.2 GRNN 检测方法
4.2.1 相空间重构
4.2.2 海杂波背景下 GRNN 网络目标检测法
4.3 仿真结果比较
4.3.1 基于 RBF 神经网络算法的仿真
4.3.2 基于 GRNN 神经网络算法的仿真
4.4 本章小结
第五章 海杂波特性仿真及目标检测平台设计
5.1 仿真平台总体设计与实现原则
5.2 平台各个模块的分析
5.2.1 海杂波模型仿真和建模模块
5.2.2 恒虚警率目标检测模块
5.2.3 神经网络目标检测模块
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频雷达海洋回波混沌特性研究[J]. 田建生,刘铁军. 系统工程与电子技术. 2007(05)
[2]基于径向基函数的海杂波时间序列预测方法[J]. 陈晓楠,许小可,索继东. 大连海事大学学报. 2007(01)
[3]基于RBF神经网络的海杂波建模[J]. 陈瑛,罗鹏飞,曾勇虎. 系统仿真学报. 2007(03)
[4]一种改进的Weibull分布杂波仿真方法[J]. 姜斌,和湘,黎湘,王宏强,郭桂蓉. 中国工程科学. 2007(01)
[5]基于RBF神经网络的混沌背景下瞬态弱信号检测[J]. 朱丽莉,张永顺,李兴成. 空军工程大学学报(自然科学版). 2006(02)
[6]基于海杂波混沌特性的目标检测[J]. 刘剑,赵艳丽,罗鹏飞. 现代雷达. 2004(02)
[7]基于神经网络的海杂波模型[J]. 林三虎,朱红,赵亦工. 红外与毫米波学报. 2004(01)
[8]高频雷达海杂波混沌特性的实验研究[J]. 董华春,刘梅,权太范. 高技术通讯. 2000(03)
博士论文
[1]海杂波混沌分形特性分析、建模及小目标检测[D]. 王福友.哈尔滨工程大学 2009
硕士论文
[1]基于小波神经网络的海杂波抑制技术研究[D]. 王春萍.哈尔滨工程大学 2009
[2]雷达海杂波背景下的恒虚警率目标检测方法研究及实现[D]. 张剑.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3088191
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