提高雷达信号检测性能方法的研究

发布时间：2017-07-04 21:05

  本文关键词：提高雷达信号检测性能方法的研究

  更多相关文章： 信号检测 目标识别 目标轮廓 高阶矩

【摘要】：21世纪以来,随着航运业的不断发展,人们对海上交通的安全性更加关注。由于当今海面的情况更加复杂,为了保证海面交通的安全,必须进一步提高雷达信号的检测性能。航海雷达信号检测的主要任务是从噪声、海杂波等干扰中发现目标。除此之外,雷达还可以根据采集到的目标特征信息进行目标识别。雷达目标识别的主要任务是“看清”目标、“分辨”目标。雷达目标识别可以看作是一种信号检测,目标识别有助于提高目标检测概率和降低虚警率。因此,将雷达目标识别理论应用到雷达信号检测中,必然能够提高雷达信号的检测性能。本文首先分析了雷达信号检测理论以及经典的雷达检测手段,包括信号检测的最佳准则、恒虚警和脉冲积累检测等；然后分析了目标识别理论及其发展历程,讨论了利用目标识别提高雷达信号检测性能的可行性。最后,本文针对不同尺寸的雷达目标,提出了两种信号检测方法来提高雷达信号的检测性能。(1)基于包络特征匹配的雷达信号检测。提取目标包络上升沿的高阶矩特征,并对连续多帧雷达信号进行帧间匹配、帧间积累。(2)基于轮廓特征匹配的雷达信号检测。利用数学形态学知识对感兴趣区域的雷达信号进行内部填充和边缘平滑,然后提取轮廓信息,并对连续多帧雷达信号进行帧间匹配、帧间积累。本文对所提出的基于特征识别的雷达目标检测算法在Visual Studio 2010环境下进行了编程设计,通过实验分析验证了方法的有效性。本课题的研究得到“宜昌VTS工程枝城大桥和巴东水域VTS站”项目(合同标号：2010Z942)的支持。
【关键词】：信号检测 目标识别 目标轮廓 高阶矩
【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】：TN957.51
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 课题研究背景和意义10
• 1.2 雷达信号检测与识别的发展历程及研究现状10-12
• 1.2.1 雷达信号检测11
• 1.2.2 雷达目标识别11-12
• 1.2.3 基于雷达信号包络特征的识别12
• 1.2.4 基于雷达目标轮廓特征的识别12
• 1.3 本论文的组织结构12-13
• 1.4 本章小结13-14
• 第2章 雷达目标检测的基本方法14-28
• 2.1 雷达目标的统计检测14-23
• 2.1.1 信号检测最佳准则14-16
• 2.1.2 恒虚警率检测16-19
• 2.1.3 脉冲积累检测19-22
• 2.1.4 传统目标检测方法的不足22-23
• 2.2 基于雷达目标识别的信号检测23-27
• 2.2.1 雷达目标识别23-24
• 2.2.2 雷达目标识别的过程24-25
• 2.2.3 雷达目标特征识别的影响因素25
• 2.2.4 基于雷达目标识别的信号检测25-27
• 2.3 本章总结27-28
• 第3章 基于包络特征匹配的雷达信号检测28-36
• 3.1 海杂波下雷达信号包络特征的选择28-29
• 3.2 基于雷达包络上升沿特征的信号检测29-34
• 3.2.1 雷达包络上升沿的预处理29-32
• 3.2.2 上升沿高阶特征的提取32-33
• 3.2.3 基于高阶矩特征的信号检测33-34
• 3.3 本章小结34-36
• 第4章 基于轮廓特征匹配的雷达信号检测36-65
• 4.1 雷达视频信号的预处理36-41
• 4.2 基于形态学的雷达信号处理41-48
• 4.2.1 形态学中的膨胀算法和腐蚀算法42-45
• 4.2.2 形态学中的开操作和闭操作45-47
• 4.2.3 基于形态学的信号综合滤波47-48
• 4.3 雷达目标轮廓特征的提取48-54
• 4.3.1 基于形态学的目标轮廓提取49-50
• 4.3.2 基于轮廓跟踪的目标轮廓提取50-53
• 4.3.3 雷达目标轮廓特征参数的获取53-54
• 4.4 基于轮廓特征匹配的信号检测54-64
• 4.4.1 基于Hausdorff距离的轮廓匹配54-55
• 4.4.2 基于轮廓特征匹配的信号检测过程55-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第5章 结论65-67
• 参考文献67-70
• 攻读学位期间公开发表论文70-71
• 致谢71-72
• 作者简介72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 陈小龙;刘宁波;王国庆;关键;何友;;基于高斯短时分数阶Fourier变换的海面微动目标检测方法[J];电子学报;2014年05期

2 雷琳;粟毅;;一种基于轮廓匹配的近岸舰船检测方法[J];遥感技术与应用;2007年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 柴晶;雷达高分辨距离像目标识别的拒判算法和特征提取技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前3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 肇启明;海杂波背景下高入射余角雷达波的恒虚警检测[D];哈尔滨工业大学;2007年

3 徐涛;基于形态学增强的PCNN金相图分割[D];武汉科技大学;2010年

，

本文编号：519299