海防雷达回波增强模拟算法的研究

摘要

海防雷达系统在中国国防安全中发挥着重要的作用，随着雷达智能化的发展趋势，海防雷达仿真系统应运而生。在雷达搜索监视过程中，如果某一区域目标回波较弱或目标过于集中不易于分辨，但又希望对该区域进行详细观察了解细节。因此回波增强模拟算法就显得尤为重要。
　　本文以回波增强模拟算法为主要研究内容，首先针对回波形成机理进行了研究分析，由于海杂波是回波数据分析的重点，因此从统计特性和分形特性两个大方向上对海杂波分析。其中通过四种概率密度分布描述海杂波的幅度分布特性，接着分析海杂波的时间和空间的相关性以及海杂波的分形特性;然后根据分形特征参数相融合的方法对观察区域进行边缘检测，对于检测出的平坦区域，采用双线性插值算法实现回波区域的增强。对于边缘区域，先用粒子群优化算法对支持向量机进行参数优化，然后用优化后的支持向量机在边缘区域内对待插值点的亮度值进行回归估计。最后介绍海防雷达仿真系统中回波区域增强模块的实现，该模块主要包括态势子系统的开窗功能和B式子系统的校射功能，并将本文提出的回波增强算法应用在该模块中。
　　该算法对所观察区域产生较好的增强效果，有效的去除了区域边缘的锯齿与模糊的问题。为海防雷达仿真系统中目标检测与追踪提供有力的帮助。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景与意义

1．2 国内外发展及现状

1．3 课题主要研究内容

1．4 论文结构安排

第2章 相关技术介绍

2．1 分形理论

2．2 支持向量机

2．2．1 支持向量分类机

2．2．2 支持向量回归机

2．3 本章小结

第3章 回波的产生及其特性分析

3．1 回波的形成

3．2 回波的特性分析

3．2．1 幅度统计分布

3．2．2 相关特性

3．2．3 分形特性

3．3 本章小结

第4章 基于混沌粒子群优化支持向量机的回波区域增强

4．1 引言

4．2 基于分形理论的边缘检测

4．2．1 边缘的定义及边缘检测算子

4．2．2 基于DFBR场模型的边缘检测

4．2．3 分形维数和分形截距特征相融合的边缘检测

4．3．1 粒子群算法原理

4．3．2 粒子位置收敛性分析

4．3．3 粒子速度收敛性分析

4．4 粒子群混沌优化及支持向量机参数选择

4．4．1 混沌粒子群优化

4．4．2 基于混沌粒子群的SVM参数寻优

4．4．3 适应度函数

4．5 基于支持向量机的边缘回波增强

4．6 本章小结

第5章 海防雷达仿真系统中回波增强模块的实现

5．1 仿真系统中的回波增强模块

5．1．1 引言

5．1．2 回波增强模块的设计思想

5．1．3 开窗和校射模块界面的设计与实现

5．2 回波增强模块的设计与实现

5．2．1 回波数据来源

5．2．2 校射的设计与实现

5．2．3 开窗的设计与实现

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 工作展望

参考文献

致谢

攻读学位期间公开发表论文