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基于变换域分形的海面小目标快速检测

电光与控制 2022年第9期29卷 17-21页

作者：尹鹏智戴恩泽中南大学自动化学院长沙410000

针对传统海杂波中分数阶傅里叶变换(FRFT)域分形检测算法确定最优阶次困难、性能不稳定等问题,提出改进的变换域分形的海面小目标快速检测算法。新算法利用快速估计算法快速确定目标回波在FRFT变换的最优阶次,目标回波经FRFT变换后使得... 详细信息

针对传统海杂波中分数阶傅里叶变换(FRFT)域分形检测算法确定最优阶次困难、性能不稳定等问题,提出改进的变换域分形的海面小目标快速检测算法。新算法利用快速估计算法快速确定目标回波在FRFT变换的最优阶次,目标回波经FRFT变换后使得能量得到积累,提高回波信杂比。在此基础上,利用优化多重分形去趋势波动分析算法(IMFDFA)进行海杂波的多重分形研究。对IPIX雷达实测数据进行目标检测,实验证明:新算法中提出的最优阶次寻优算法性能稳定;与传统算法分形结果对比,新算法性能得到明显改进且更稳定,在一定程度上有利于算法应用于检测海面小目标。

关键词：目标检测海面小目标 FRFT 快速估计算法多重分形去趋势波动分析算法 IPIX雷达

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基于重排频谱时频脊的海面小目标检测

电光与控制 2021年第4期28卷 53-57页

作者：唐建军梁浩朱张勤金林南京电子技术研究所南京210039

针对由于传统W-H算法计算量大,检测效率不高,海面小目标检测难度较大的问题,提出了基于重排频谱时频脊的小目标检测新算法。通过研究实测数据的时频谱能量分布特点,对比了在不同极化条件下,传统算法与新算法对多组实测数据的分析结果,... 详细信息

针对由于传统W-H算法计算量大,检测效率不高,海面小目标检测难度较大的问题,提出了基于重排频谱时频脊的小目标检测新算法。通过研究实测数据的时频谱能量分布特点,对比了在不同极化条件下,传统算法与新算法对多组实测数据的分析结果,研究了Hough参数域内的尖峰特性,对小目标实现了有效检测,验证了算法的可行性。最终得出结论:新算法选取重排算法以及提取重排谱时频脊提高了检测能力,降低了运算量,对海面小目标实现有效检测,且HH极化条件下新算法的检测性能更好。

关键词：海面小目标时频分析重排频谱时频脊

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潜射无人机与海面小目标辨识方法探索

潜射无人机与海面小目标辨识方法探索

作者：洪涛西安电子科技大学

学位级别：硕士

海洋权益一直以来都是国家关注的重点,随着各国反潜技术的发展,现代潜艇面临着巨大的挑战,然而潜射无人机的出现为提升潜艇作战能力提供了可能。潜射无人机增加潜艇隐蔽性的同时,也为反潜雷达通过探测出水段潜射无人机进而抓住潜艇提供... 详细信息

海洋权益一直以来都是国家关注的重点,随着各国反潜技术的发展,现代潜艇面临着巨大的挑战,然而潜射无人机的出现为提升潜艇作战能力提供了可能。潜射无人机增加潜艇隐蔽性的同时,也为反潜雷达通过探测出水段潜射无人机进而抓住潜艇提供了新的途径。潜射无人机属于海上目标,与很多海面小目标具有相似的雷达回波特征。传统方法分辨海上目标和海面小目标主要依靠两者径向速度和高度的差异性,通常海上目标具有较大的径向速度和较高的高度,而大多数潜射无人机出水段垂直或接近垂直的状态导致其径向速度小和高度低,这种与海面小目标相似的径向速度和高度特性使得传统方法不再适用。本论文聚焦于潜射无人机与海面小目标的分辨方法研究,提出基于单脉冲和差测角序列起伏特性的潜射无人机鉴别方法,同时考虑多径效应的存在,分析脉间频率捷变的多径测角误差减小方法。这些为后续潜射无人机辨识研究提供了新思路。本论文主要研究内容概括如下:第一章阐明了本文的研究背景及意义,简要总结了研究发展与现状,介绍了潜射无人机的国内外发展现状,最后给出了论文的研究内容及安排。第二章重点关注雷达回波数据仿真技术。针对潜射无人机实测数据缺失以及现有海面小目标回波数据不足的问题,给出了高分辨海杂波背景下潜射无人机和海面小目标雷达回波数据的仿真方法,并分别设置实验对各自的仿真方法进行了有效性分析,为后续的研究提供了仿真数据支撑。第三章针对潜射无人机与海面小目标分辨问题,提出了基于单脉冲和差测角序列起伏特性的潜射无人机鉴别方法。利用出水段潜射无人机与海面小目标运动特性的不同,结合单脉冲和差测角技术得到目标的俯仰角序列,通过计算潜射无人机俯仰角序列的标准差并进行门限判决,实现了潜射无人机的鉴别。最后,设置仿真实验对提出方法的性能进行检验与分析。第四章考虑到多径效应引起的俯仰角测角误差问题,研究了脉间频率捷变多径测角误差减小方法。首先分析了多径信号镜面反射模型,并结合海面反射系数的计算,重点讨论了多径效应对单脉冲和差测角的影响。之后给出了脉间频率捷变的两种常用方法,即简单平均方法和取最小值方法。在此基础上使用三个频点信息对两种方法进行分析和对比。最后,使用脉间频率捷变技术并结合仿真数据实现了多径效应条件下潜射无人机的鉴别。第五章总结本论文所做工作并对未来工作进行展望。

关键词：潜射无人机海面小目标目标鉴别单脉冲和差测角多径效应

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高海况条件下海面漂浮小目标特征提取与分析

海军航空大学学报 2023年第4期38卷 301-312页

作者：丁昊朱晨光刘宁波王国庆海军航空大学山东烟台264001

在高海况条件下,海面小目标回波信杂比很低,且在海浪影响下,小目标姿态变化引起的能量起伏严重,以能量为主导的目标检测方法具有较大的性能损失。从不同表示域提取小目标与海杂波差异特征,并进行特征检测是解决该问题的有效途径。以此... 详细信息

在高海况条件下,海面小目标回波信杂比很低,且在海浪影响下,小目标姿态变化引起的能量起伏严重,以能量为主导的目标检测方法具有较大的性能损失。从不同表示域提取小目标与海杂波差异特征,并进行特征检测是解决该问题的有效途径。以此为背景,通过开展海面小目标数据采集试验,分别从时域、频域、时频域、时频脊变换域进行特征提取与可分性分析,在4个表示域共提取出10个特征,包括时域相对平均幅度(Relative Average Amplitude,RAA)、频域相对多普勒向量熵(Relative Vector Entropy,RVE)、时频脊累积量(Ridge Integration,RI)等,通过分析得到了4级海况条件下不同特征可分性程度的结论,为后续多特征融合以及多维特征目标检测工作提供支撑。

关键词：雷达对海试验海杂波海面小目标特征提取

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