船用导航雷达海杂波抑制算法比较研究

发布时间：2017-09-27 16:27

  本文关键词：船用导航雷达海杂波抑制算法比较研究

  更多相关文章： 海杂波抑制 动目标显示 动目标检测 恒虚警检测 核密度估计

【摘要】：船用导航雷达海杂波的抑制技术是雷达信号处理的关键技术之一,海杂波是船用导航雷达固有的杂波背景,由于影响海杂波的因素众多,使得海杂波的处理难度增大。因此如何将严重干扰船用导航雷达的海杂波抑制掉显得异常重要。因此海杂波抑制算法的设计和实现成为本文工作的重点。本文在前期雷达视频信号采集板卡研究和设计的基础上,对视频回波信号进行了分析,对回波信号中影响目标信号的海杂波的特性进行了研究,针对海杂波统计模型做了具体的建模和仿真分析。并针对海杂波的统计特性进行了海杂波抑制技术的理论研究,主要的海杂波抑制算法有动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD)以及恒虚警率检测(CFAR)等。利用MATLAB仿真方法对以上三种算法的有效性进行了验证和比较。本论文针对传统恒虚警检测器存在的问题提出了一定的改进方法。由于虚警率与标称化因子存在非线性关系,并且仿真量非常大,这增加了雷达信号处理难度,论文提出利用神经网络来确定恒虚警检测器的标称化因子,神经网络具有强大的逼近任意非线性关系的能力和收敛速度快的特点,由此提高雷达信号的实时处理速度。另外利用核密度估计方法对海杂波模型进行非参数估计,解决了海杂波模型与CFAR检测器失配时性能急剧下降的问题。高斯核函数在整个实数域上有效,须对所有样本点进行估计从而导致计算量剧增,论文引入2折核函数缩减计算量,并且在海杂波概率密度函数估计上效果更好。最后利用IPIX雷达实测数据验证了改进的恒虚警检测算法的有效性,通过试验结果分析发现,改进后的恒虚警检测器具有较好抑制海杂波的性能,可以实现海杂波对消和抑制的目的。
【关键词】：海杂波抑制 动目标显示 动目标检测 恒虚警检测 核密度估计
【学位授予单位】：集美大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U675.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 论文的背景和目的8-9
• 1.2 国内外研究现状9-10
• 1.3 论文的主要工作10-11
• 1.4 论文的章节安排11-12
• 第2章 船用导航雷达回波信号与海杂波12-21
• 2.1 船用导航雷达回波信号采集12-13
• 2.2 船用导航雷达回波信号的分析13-14
• 2.3 海杂波特性分析14-15
• 2.3.1 海杂波的影响因素14-15
• 2.3.2 海杂波特性15
• 2.4 海杂波建模与仿真15-20
• 2.4.1 瑞利分布15-16
• 2.4.2 对数正态分布16-17
• 2.4.3 威布尔分布17-18
• 2.4.4 K分布18-20
• 2.4.5 功率谱估计20
• 2.4.6 海杂波模型仿真20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 海杂波抑制算法研究21-37
• 3.1 海杂波抑制技术分类21
• 3.2 动目标显示21-26
• 3.3 动目标检测26-28
• 3.4 恒虚警率检测原理28-30
• 3.4.1 检测基础原理28-29
• 3.4.2 判决准则29-30
• 3.5 恒虚警率检测器30-36
• 3.5.1 均值类CFAR检测器30-32
• 3.5.2 有序统计CFAR检测器32-33
• 3.5.3 其他恒虚警检测器33-36
• 3.6 本章小结36-37
• 第4章 海杂波抑制算法对比分析37-50
• 4.1 MTI与MTD性能检测比较37-41
• 4.2 均值类CFAR检测器性能比较41-46
• 4.3 有序统计CFAR检测器性能比较46-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 恒虚警检测算法改进50-64
• 5.1 IPIX试验雷达参数和数据简介50-51
• 5.2 恒虚警检测器的改进51-63
• 5.2.1 标称化因子的确定51-56
• 5.2.2 海杂波模型的核密度估计56-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第6章 结论64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-68
• 在学期间科研成果情况68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺天锡;船用导航雷达环境试验的分析和评述[J];大连海运学院学报;1984年01期

2 周繁迪;;海燕Ⅱ型船用导航雷达[J];渔业现代化;1982年04期

3 П.А.阿勃立鲁莫夫;林军英;;苏联船用导航雷达[J];雷达与对抗;1989年03期

4 陈希真;;小型船用导航雷达预警功能研究[J];科技创新导报;2008年20期

5 徐学发;林明;黄斌;;船用导航雷达恒虚警检测的研究与实现[J];计算机测量与控制;2012年08期

6 孔凡惃,陈宇里;船用导航雷达图像压缩小波函数选择的比较研究[J];航海技术;2004年04期

7 何超;徐洪;;船用导航雷达收发机测试系统的研究与设计[J];电子测量与仪器学报;2009年S1期

8 李永红，，杨广治;船用导航雷达数据处理神经网络方法的研究[J];大连海事大学学报;1995年04期

9 王一飞;;船用导航雷达环境适应性测试方法综述[J];舰船电子对抗;2014年04期

10 李白萍;马金柱;;船用导航雷达接收机中频匹配滤波电路的设计[J];舰船科学技术;2013年11期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 何超;徐洪;;船用导航雷达收发机测试系统的研究与设计[A];2009安捷伦科技节论文集[C];2009年

2 詹惠琴;古军;;数字化多功能船用导航雷达设计[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集（二）[C];2007年

3 孙建海;;JMA2254雷达典型故障诊断[A];全国飞机与船舶通信导航学术研讨会论文集（下）[C];2000年

4 勾长寿;;改善航道设施设置自动报位导航标的设想[A];中国航海学会通信导航学术年会（1992）论文集[C];1992年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 郭孜伟;中智雷达装船200余艘[N];中国船舶报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈波;基于多播的船用雷达控制系统的设计与实现[D];电子科技大学;2016年

2 杨娜;船用导航雷达海杂波抑制算法比较研究[D];集美大学;2016年

3 周详;数字船用导航雷达显控系统的设计与实现[D];电子科技大学;2011年

4 潘伟;基于脉冲压缩技术的船用导航雷达数字信号处理设计[D];电子科技大学;2015年

5 陶吉怀;基于SOPC的船用雷达处理单元研究与设计[D];电子科技大学;2013年

6 厉静;船用导航雷达显示系统的设计与实现[D];西安科技大学;2014年

7 任飞飞;船用导航雷达信号源测试系统设计[D];电子科技大学;2012年

8 马金柱;船用导航雷达数字接收机关键技术研究[D];西安科技大学;2014年

9 刘丹;船用导航雷达视频信号处理系统研究[D];西安科技大学;2014年

10 李波;基于FPGA实现船用导航雷达数字信号处理设计[D];大连海事大学;2008年

本文编号：930700