基于FRFT域特征的海面目标检测和分类技术研究

发布时间：2024-05-12 08:05

　　雷达目标检测算法在军事和民用的各个领域都具有十分重要的意义,关乎到我国国防领土、领海安全。由于高分辨雷达下海杂波非平稳、非均匀、非高斯的“三非”特性,传统目标检测方法从统计意义的角度对海杂波进行建模,存在检测概率低、虚警率较高等问题,使得海杂波背景下小目标检测成为该领域的难点。本文在研究实测海杂波数据时频特性的基础上,发现分数阶傅里叶变换适合处理此类信号,故在变换域提取时频特征,进行分形特征分析,基于所提特征完成凸包检测和SVM分类。本文的研究内容概况如下:给出了FRFT的定义、时频特性,以及FRFT的性质和特点,介绍了二维峰值搜索方法,最佳旋转角的选取。介绍了分形理论,验证了海杂波增量满足分数布朗运动模型,为分形特征提取、检测工作打下基础。利用FRFT针对海杂波和目标回波信号的能量聚集性不同来实现目标检测,提取变换域的信息熵、峰均比、峰值标准差,分析了特征向量在一维、三维特征空间上的可分辨性。通过快速凸包学习算法获得三维特征空间检测判决区域,实现三组特征联合检测。与基于海杂波单特征检测方法相比,该方法可在短的观测时间获得较好的检测结果。利用去趋势波动分析方法分析了海杂波信号的特点,研...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2雷达采集数据能量图（#17和#54）

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章海杂波特性和分形理论10由表2.2海杂波数据信息，可以看出每组实测海杂波数据分为杂波单元、目标单元和辅助单元三部分，且每组数据的风速、有效浪高完全为真实海洋环境下的数据，其中#17数据的海况最高，有效浪高为2.2m，#54数据的海况最低，有效浪....

图2.3二维峰值搜索分布图

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章海杂波特性和分形理论13得到在所有阶次下，海杂波信号FRFT域的幅度分布，也就是信号能量在参数(,u)面上的二维分布，此时二维分布中幅度最大值所在坐标为：00,{,u}argmax|F(u)|(2.4)其中，()pFu为信号的FRFT变换，ar....

图2.4(a-d)二维峰值投影在变换阶数轴上的曲线

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章海杂波特性和分形理论14图2.4(a-d)二维峰值投影在变换阶数轴上的曲线图2.5(a-h)分别为#17、#54数据HH极化和VV极化的时域和变换域幅值分布图，通过对时域和变换域幅值对比，可以看出在时域杂波和目标幅值变化不大，目标检测具有一定难....

图2.6海杂波增量统计直方图

南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章海杂波特性和分形理论回波数据进行处理时使用分数布朗运动模型完全可行，经验证这个结论对论文中使用到的全部IPIX数据基本符合，这里就不具体给出每组数据的统计图直方图和分位....

本文编号：3971098