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海杂波尖峰特性研究及仿真分析

系统仿真学报 2007年第8期19卷 1836-1840页

作者：杨俊岭李大治万建伟皇甫堪国防科技大学电子科学与工程学院 1所信号处理长沙410073

介绍了基于海尖峰的复合海杂波雷达截面积(RCS)模型,根据浪涌稳态性原理从时间、幅度和频率三个方面对海尖峰进行了定义;对C波段实测雷达海杂波数据进行了统计分析,并为分析杂波“拖尾”特性构造了修正的均方差检验法;以K分布为模型,研... 详细信息

介绍了基于海尖峰的复合海杂波雷达截面积(RCS)模型,根据浪涌稳态性原理从时间、幅度和频率三个方面对海尖峰进行了定义;对C波段实测雷达海杂波数据进行了统计分析,并为分析杂波“拖尾”特性构造了修正的均方差检验法;以K分布为模型,研究了在指定雷达虚警概率下海尖峰发生次数的统计特性。仿真分析表明,二项分布和泊松分布均可以在低虚警概率下较好地描述海尖峰的统计特性。

关键词：海尖峰杂波 K分布复合RCS模型 C波段雷达数据二项分布

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基于海尖峰Posner判别准则的新方法

雷达科学与技术 2018年第5期16卷 554-558,566页

作者：陈泽铭成都中电锦江信息产业有限公司四川成都610051

海尖峰是一种离散、高幅值、极化特性强、类似小目标的海杂波,对高分辨率雷达探测海面小目标会造成严重影响。围绕海尖峰的判别介绍Posner判别准则,讨论幅度阈值、最小间隔时间、最小持续时间这3个参数的不同取值方法以及优缺点,找出Pos... 详细信息

海尖峰是一种离散、高幅值、极化特性强、类似小目标的海杂波,对高分辨率雷达探测海面小目标会造成严重影响。围绕海尖峰的判别介绍Posner判别准则,讨论幅度阈值、最小间隔时间、最小持续时间这3个参数的不同取值方法以及优缺点,找出Posner判别准则存在的问题并进行分析;然后在海尖峰Posner判别准则的基础上,提出采用滑窗脉冲积累的方法改进该判别准则;最后对改进前后的两种Posner判别准则的处理结果进行对比,验证了改进后的海尖峰判别准则使得海尖峰判别更加准确,减少了"毛刺"的出现,提高了海尖峰的判别精度。

关键词：海尖峰 Posner判别准则脉冲积累幅度阈值

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实测海尖峰特性分析及抑制方法

雷达学报（中英文） 2015年第3期4卷 334-342页

作者：黄勇陈小龙关键海军航空工程学院电子信息工程系烟台264001

在高分辨率、低擦地角、高海况以及HH极化工作方式下,雷达回波强度会明显增强,容易产生海尖峰,使得海杂波具有高幅值、非平稳和非高斯等特点,严重影响雷达对海面微弱动目标的检测。为此,该文提出一种海尖峰抑制方法,首先,给出了海尖峰... 详细信息

在高分辨率、低擦地角、高海况以及HH极化工作方式下,雷达回波强度会明显增强,容易产生海尖峰,使得海杂波具有高幅值、非平稳和非高斯等特点,严重影响雷达对海面微弱动目标的检测。为此,该文提出一种海尖峰抑制方法,首先,给出了海尖峰判别和筛选方法,在此基础上,分析了海尖峰的幅值特性、时间相关性、多普勒谱和分数阶功率谱特性;其次,通过剔除背景中的海尖峰并选取最小平均功率水平的背景杂波作为待检测数据,能够抑制海杂波,改善SCR;最后,实测数据的实验结果验证了该方法的有效性。

关键词：海杂波抑制海尖峰特性分析分数阶功率谱动目标检测(MTD)

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IPIX雷达海尖峰统计特性研究

飞行器测控学报 2007年第2期26卷 19-23页

作者：梅孝安湖南理工学院物理与电子信息系岳阳414000

根据雷达海尖峰构成原理，以K分布为模型，提出了海尖峰的统计特性分析方法，并使用该方法对IPIX雷达实测海杂波数据进行了统计特性分析，分析结果证明了该方法的有效性。

关键词：雷达杂波海尖峰 K分布统计特性

基于高斯短时分数阶Fourier变换的海面微动目标检测方法

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电子学报 2014年第5期42卷 971-977页

作者：陈小龙刘宁波王国庆关键何友海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001 海军航空工程学院信息融合研究所山东烟台264001

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... 详细信息

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.

关键词：微动目标海尖峰高斯短时分数阶Fourier变换目标检测特征提取

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基于CHMM的雷达海面回波建模与分析方法

电子与信息学报 2007年第11期29卷 2715-2719页

作者：万建伟杨俊岭国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

高分辨率雷达以低擦地角观测粗糙海表面时杂波幅度明显增强,产生海尖峰效应。海尖峰与平稳海杂波的统计特性差别显著,使用单一概率密度函数(PDF)的传统统计建模方法难以精确描述回波特性,尤其在回波中包含目标信号时,这种不适应更为严... 详细信息

高分辨率雷达以低擦地角观测粗糙海表面时杂波幅度明显增强,产生海尖峰效应。海尖峰与平稳海杂波的统计特性差别显著,使用单一概率密度函数(PDF)的传统统计建模方法难以精确描述回波特性,尤其在回波中包含目标信号时,这种不适应更为严重。该文将连续型隐马尔可夫模型(CHMM)用于海杂波建模,把海面回波分为平稳海杂波、海尖峰和目标回波3个状态,使用高斯混合密度模型(GMDM)建立各状态观测值的连续PDF表达式,使用Baum-Welch算法对CHMM的参数进行计算和重估。同时,修正了基于GMDM的CHMM观测值状态联合概率公式,解决了GMDM参数迭代求解过程中的分母下溢出问题,为海杂波建模与分析提供了一种新的方法。最后对实际雷达采集数据的分析证明了该方法的有效性。

关键词：雷达杂波连续型隐马尔可夫模型海尖峰高斯混合密度模型

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雷达海杂波尖峰时频分布特性研究

现代雷达 2008年第5期30卷 10-13页

作者：谢常清杨俊岭湖南人文科技学院物理与信息工程系湖南娄底417000 国防科学技术大学电子科学与工程学院湖南娄底长沙410073

对雷达海尖峰进行了重新定义,使用短时傅里叶变换、平滑伪维格纳分布以及平滑内维格纳分布的重排形式3种工具分析了IPIX雷达杂波数据的单个距离分辨单元内海尖峰与时频分布之间的关系。研究表明,伴随海尖峰的发生,杂波对应的时频能量分... 详细信息

对雷达海尖峰进行了重新定义,使用短时傅里叶变换、平滑伪维格纳分布以及平滑内维格纳分布的重排形式3种工具分析了IPIX雷达杂波数据的单个距离分辨单元内海尖峰与时频分布之间的关系。研究表明,伴随海尖峰的发生,杂波对应的时频能量分布也较强。

关键词：海尖峰 IPIX雷达数据时频分布重排平滑伪维格纳分布

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海杂波建模与实测数据分析

海杂波建模与实测数据分析

作者：杨海文西安电子科技大学

学位级别：硕士

雷达监测在海洋环境下会受到海洋表面杂波较为严重的影响,海杂波模型的研究是最优化检测算法设计和雷达性能评估的基础。通过对海杂波统计特性的研究,建立合适的模型对雷达信号处理和目标检测等应用有重要的意义,对雷达系统设计有着重... 详细信息

雷达监测在海洋环境下会受到海洋表面杂波较为严重的影响,海杂波模型的研究是最优化检测算法设计和雷达性能评估的基础。通过对海杂波统计特性的研究,建立合适的模型对雷达信号处理和目标检测等应用有重要的意义,对雷达系统设计有着重要作用。本文首先分析了海杂波的统计特性,在其基础上对海杂波进行建模,介绍了海杂波模拟的基本方法并给出了模拟结果,再对实测数据进行分析比较,使理论研究与实践方法相结合;对海杂波的非平稳特性同样进行了研究,对海尖峰效应重新定义并进行了研究分析,给出了海尖峰发生频数的统计方法和实测海尖峰数据分析,为海杂波非平稳特性的深入理解和分析提供了方法和工具。

关键词：海杂波统计数据分析海尖峰建模仿真

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高分辨雷达海杂波背景下目标检测

高分辨雷达海杂波背景下目标检测

作者：刘黛琳西安电子科技大学

学位级别：硕士

海杂波背景下的目标检测是雷达信号处理领域的一个重要课题,尤其是随着雷达距离分辨率提高和雷达波束擦地角的减小,海杂波统计特征趋于复杂,海尖峰现象愈发明显,传统的检测算法效果变得不理想。本文基于实测数据,介绍了高分辨雷达下的... 详细信息

海杂波背景下的目标检测是雷达信号处理领域的一个重要课题,尤其是随着雷达距离分辨率提高和雷达波束擦地角的减小,海杂波统计特征趋于复杂,海尖峰现象愈发明显,传统的检测算法效果变得不理想。本文基于实测数据,介绍了高分辨雷达下的目标检测方法,提出若干改进措施,并介绍算法的工程实现。本文首先介绍了检测的基本原理和几种常用的恒虚警率检测算法,由于不同恒虚警方法适用的杂波环境不同,因此引出了根据杂波环境自动选取恒虚警检测器的自适应恒虚警算法。本文介绍了一种名为可变性指示算法的自适应恒虚警检测算法。针对该算法在杂波边缘容易漏警的问题,本文做出了一些改进,增加了一些对杂波边缘位置的判断。Matlab仿真实验证明了改进后算法在杂波边缘检测性能的提升。随后,结合IPIX雷达和某雷达的实测数据,本文分析了海杂波回波的幅度特性、多普勒特性和相关性。同时,结合海杂波回波的幅度统计特征,本文介绍了瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布、K分布等概率模型,其中K分布是常用的海杂波的数学模型。此外,海尖峰作为海杂波由稳态向非稳态转变的标志,对于雷达表现为在距离和多普勒维随机分布的运动或静止的目标。对于海尖峰的抑制,一直是个难题。本文结合雷达的实测数据,通过分析海尖峰的幅度和多普勒频率特征,提出了一种较为简单、对于工程实现较为实用的海尖峰距离维抑制算法。对实测数据的处理证明了该算法对于距离维尺寸较小的海尖峰具有很好的抑制效果。最后结合某雷达项目,本文介绍了部分雷达目标检测算法的FPGA硬件实现的具体流程和步骤。通过流水线和寄存器寄存中间结果的方法,在实现求取CFAR门限同时,保证时序的平稳。将几种算法实现较为相似的CFAR方法合并到一个模块,以节约硬件平台的运算资源和存储资源。最终,作者负责的FPGA子模块和所属FPGA板依次通过单板测试和系统联调,该雷达项目顺利验收。文章从工程实现的角度,结合雷达实测数据,介绍了海杂波背景下目标检测的理论知识,和FPGA硬件实现的详细步骤。本文采用的一种易于工程实现的雷达目标检测流程,经过实际雷达项目的验证,可以较好地抑制海杂波和海尖峰,较为准确地检测到海面目标。

关键词：海杂波恒虚警自适应恒虚警海尖峰 FPGA