船用雷达目标检测与录取性能改进方法研究

发布时间：2017-07-26 14:04

  本文关键词：船用雷达目标检测与录取性能改进方法研究

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【摘要】：船舶作为重要的水上交通运输工具,在国民经济运行中扮演重要的角色。船舶导航雷达在船舶导航、避碰等方面发挥着巨大的作用。船舶导航雷达的主要任务包括检测目标以及测量距离、方位、航速、航向等数据,最终为驾驶员提供可能威胁到本船的其它船舶或障碍物的位置和运动信息,从而实现避碰。本文对提高船用雷达目标检测与录取性能进行研究,主要包括三部分的内容：(1)针对信噪比较低的弱目标,利用跟踪信息提高检测性能。对于已经跟踪的目标,由于起伏可能使目标的信噪比降低,从而在检测中丢失目标。针对这种情况,根据反馈的跟踪信息,在目标相关区域内降低局部门限后再检测。在可接受的虚警概率范围内,提高目标的发现概率。(2)研究几种常用目标中心位置录取方法的性能。首先录取目标参数信息,包括目标幅度、起始终止距离、起始终止方位和目标的中心位置等。然后分别用外接四边形法、几何中心法和重心法录取目标的位置中心,通过实验对几种方法的性能进行分析比较。(3)船舶摇晃对目标位置参数录取的影响分析以及修正。船舶受到风浪的影响,会有横摇、纵摇和艏摇三种摇晃方式,摇晃会影响目标位置参数的录取。分析摇晃对目标位置参数影响的大小并且提出修正这种影响的方法。利用采集的实际目标回波信号对船舶摇晃对运动目标位置参数录取的影响及修正算法进行了实验验证。实验结果表明修正船舶摇晃对目标位置参数录取的影响后,目标录取性能随之提高。
【关键词】：船用雷达 目标检测 目标录取 目标跟踪
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U665.22
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 雷达目标检测和录取技术的研究现状11-14
• 1.3 本文的研究内容以及章节安排14-16
• 1.3.1 本文的主要内容14
• 1.3.2 实验方法14-15
• 1.3.3 本文章节安排15-16
• 第2章 基于跟踪信息的弱目标检测门限调整方法16-39
• 2.1 雷达视频图像16-18
• 2.1.1 实验中采用的雷达视频信号16-17
• 2.1.2 雷达图像显示方式17-18
• 2.2 雷达目标恒虚警率检测的基本原理18-22
• 2.2.1 雷达目标信号检测原理18-20
• 2.2.2 瑞利杂波的恒虚警率处理20-22
• 2.3 检测后跟踪算法和检测前跟踪算法22-23
• 2.3.1 检测后跟踪算法22
• 2.3.2 检测前跟踪算法22-23
• 2.4 降低目标局部门限来提高检测性能23-25
• 2.5 实验设计25-31
• 2.5.1 目标起伏模型25-28
• 2.5.2 实验中所用的参数28-31
• 2.6 实验结果分析31-38
• 2.6.1 目标起伏服从瑞利分布实验结果31-34
• 2.6.2 目标起伏服从正态分布实验结果34-38
• 2.7 本章小结38-39
• 第3章 目标位置参数录取方法研究39-51
• 3.1 雷达目标参数录取39-42
• 3.1.1 目标录取方式39-40
• 3.1.2 目标匹配法40
• 3.1.3 本文目标录取过程40-41
• 3.1.4 在连续图像中获取同一目标中心41-42
• 3.2 雷达目标的距离和方位测量42-44
• 3.2.1 雷达目标的距离测量43
• 3.2.2 雷达目标的方位测量43-44
• 3.3 录取目标中心的三种方法44-48
• 3.3.1 外接四边形法44-45
• 3.3.2 几何中心法45-46
• 3.3.3 重心法46-48
• 3.4 实验结果分析48-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第4章 船舶摇晃对目标位置参数录取的影响分析和处理51-91
• 4.1 雷达天线旋转的不均匀性51
• 4.2 船舶摇晃对目标位置参数录取的影响分析及修正51-55
• 4.2.1 船舶摇晃对目标位置参数录取的影响分析51-53
• 4.2.2 船舶摇晃对目标位置参数录取的影响修正53-55
• 4.3 确定目标中心位置偏移的范围55-62
• 4.3.1 部分区域的目标偏移55-56
• 4.3.2 确定偏移范围的算法56-57
• 4.3.3 确定偏移范围的流程图57-58
• 4.3.4 船舶摇晃对目标位置参数录取的真实影响58-60
• 4.3.5 确定偏移范围以及修正偏移对目标的影响60-62
• 4.4 船舶摇晃对目标位置参数录取影响的原因分析62-67
• 4.4.1 船舶横摇对目标位置参数录取影响的原因分析62-66
• 4.4.2 船舶艏摇对目标位置参数录取影响的原因分析66
• 4.4.3 实验结果分析66-67
• 4.5 船舶摇晃对运动目标位置参数录取的影响分析67-90
• 4.5.1 模拟动态目标68-69
• 4.5.2 确定运动目标偏移范围69-70
• 4.5.3 目标加航向航速及噪声的实验结果70-85
• 4.5.4 单目标加航向航速及噪声后的实验结果85-89
• 4.5.5 其它有偏移帧的实验结果89-90
• 4.6 本章小结90-91
• 结论91-93
• 参考文献93-96
• 致谢96-97
• 作者简介97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 齐国清,索继东,张润泽;船舶导航雷达新技术及发展预测[J];大连海事大学学报;1998年03期

2 何海;DSP在雷达目标自动检测录取系统上的应用[J];数据采集与处理;2001年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 赵海涛;基于DSP和FPGA的雷达杂波恒虚警处理技术研究及性能分析[D];大连海事大学;2012年

2 黄红平;强杂波下微弱目标检测算法研究[D];电子科技大学;2010年

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本文编号：576732