海杂波

摘要： 为了提升海杂波背景下小目标探测性能,本文提出一种基于时频域深度网络的特征检测方法。首先,将观测向量转换为归一化时频图(Normalized Time-Frequency Graph,NTFG),实现海杂波抑制。在时频域,建立海杂波、含正多普勒偏移目标回波、含负多普勒偏移目标回波的三分类问题,精细化目标落在主杂波带内外的不同特性。其次,引入Inception-ResNet V2深度网络作为特征提取器,自主学习不同类别在NTFG上的深层差异性,并将差异性浓缩为一个2D特征向量。然后,在2D特征空间中,设计具有引导的三次样条曲线,获得虚警可控的判决区域,实现异常检测。最后,IPIX实测数据验证了所提算法的性能优势,能深入挖掘时频域的特性。

摘要： 海杂波是指:粗糙起伏的海洋表面与雷达发射的电磁波发生相互作用,产生的强烈的散射回波。海杂波的具体特征与海表面的环境以及雷达系统参数等各种各样的因素相关,具有回波能量强、变化快且复杂、时空非平稳等特点。雷达在检测海面低空目标时,强海杂波会淹没较弱的目标信号,严重影响目标的检测性能。

摘要： 文章提出一种基于自适应滤波的多目标检测方法。将雷达回波等分成回波矩阵X_(i),计算X_(i)的协方差矩阵并进行特征值分解;利用特征值矩阵D计算奇异谱,估计主分量个数N_(ev),以N_(ev)>3作为门限判断回波矩阵X_(i)是否包含目标;通过特征矢量矩阵V构成的自适应滤波器对X_(i)滤波,估算滤波后回波脉冲的Pareto模型参数,生成Pareto随机序列;采用K-L散度识别目标回波,用峰值检测法确定各个目标位置。通过实测海杂波数据实验,验证了所提方法的有效性。

摘要： 为解决无线电引信的超低空对抗海杂波干扰这一技术难题,对大入射余角下的无线电引信海杂波模型进行研究。根据试验数据研究引信在大入射余角下的海面后向散射系数,通过物理海面建模和网格划分,建立引信的随机海面回波模型,提供海杂波功率理论计算方法。对比仿真结果与引信的试验结果表明:模型与实测数据一致性较好,为引信的海杂波特性分析提供了理论基础。

摘要： 高维特征检测是提升海面小目标探测性能的一种有效途径,其主要难点在于高维空间分类器设计.本文提出一种基于虚警可控梯度提升树(Gradient Boosting Decision Tree,GBDT)的特征检测方法.首先,从一维长时观测向量中,提取时域、频域、时频域等多个特征,构建高维特征向量,从而将检测问题转换为二分类问题.其次,通过仿真含目标回波,解决两类训练样本非均衡的问题.然后,引入GBDT算法,将高维特征向量凝聚为一维概率预测值,并以预测值作为检测统计量,解决二分类器难以控制虚警的问题.最后,采用IPIX实测数据验证,结果表明:本文所提的检测器充分利用了高维特征的全部信息,性能平均提升13%以上.

摘要： 为满足微波雷达抗海杂波能力评估需求,基于海杂波后向散射系数、雷达参数与海情之间的数学模型,提出了一种利用信杂比与检测门限的相对关系来衡量微波雷达的抗海杂波能力的评估方法,并对雷达抗海杂波能力进行了仿真与评估。仿真结果表明:该方法有助于在设计前期优化雷达参数,提升雷达抗海杂波性能。

摘要： 提出了一种基于投影空间下奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的杂波抑制方法。在雷达回波数据中,利用待检测单元的邻近单元构造杂波空间,并将杂波空间在投影空间下进行奇异值分解以实现杂波抑制。为此,本文设计了一种全新的检测器,即将正交投影(orthogonal projection,OP)、奇异值分解和传统恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测器相结合,记为OP-SVD-CFAR。将OP-SVD-CFAR检测器的检测性能与OP-CFAR检测器、最大特征值的矩阵CFAR检测器、SVD-FRFT检测器和CA-CFAR检测器的性能分别进行比较,通过实验结果可以看出,本文提出的OP-SVD-CFAR检测器的检测性能明显优于其他算法。

摘要： 强海杂波中的漂浮小目标检测是对海雷达探测的热点与难点问题。传统算法在单一域(时域,多普勒域以及时频域)中检测性能差,基于特征的检测算法是解决海面漂浮小目标检测的有效手段。提出了基于全极化信息的特征融合检测算法,选取时域与多普勒域的6特征,提取出基于全极化信息的6特征,分析特征的可分性,最后利用PCA异常检测器进行目标快速检测。在实测IPIX雷达数据集上进行验证,实验结果证明,相比于已有的PCA检测算法,所提算法具有优良的检测性能。

摘要： 高频地波雷达的海上目标探测能力与海杂波的抑制效果息息相关,而海杂波的精确预测又是其有效抑制的重要前提.为实现海杂波的精确预测,提出一种基于改进灰狼算法优化RBF神经网络的预测模型(MGWO-RBF),为解决灰狼优化算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,提出一种灰狼狼群分工搜索的策略,使得整个迭代过程中狼群始终兼具大范围搜索和局部探索能力.与经典的粒子群算法、标准灰狼优化算法和动态权重灰狼优化算法对比得出结论:改进的灰狼算法在收敛速度和精度上都有明显提升,MGWO-RBF预测模型对海杂波预测的精度达到96.23%,取得了较好的预测效果.

摘要： 该文针对时变海洋面雷达回波信号模拟问题,建立了一种包含电磁散射机理与雷达波形调制特征的海杂波雷达回波信号模型。该模型首先建立一组具有时变特征的海面几何样本,通过对改进双尺度面元模型的加速处理,实现各时刻海面散射数据的高效模拟,并通过与测试数据的对比证实了电磁计算方法的准确性,然后采用子脉冲形式建立宽带回波信号模型,并以各面元散射数据代替其复幅度从而完成雷达回波信号建模。通过仿真验证了模型的合理性与高效性,对海杂波数据的统计分析展示了脉冲压缩处理对杂波的抑制效果。该海杂波模型既考虑了海洋的复杂散射机理与运动特性,又具有一般宽带信号的形式,因此可同时为海洋散射现象的解释和信号处理算法的分析提供完备数据源。

摘要： 如何从海杂波中检测小目标是雷达信号处理研究中的一个热点问题.海杂波具有多重分形特性,利用海杂波和目标回波分形特性的不同进行区分:海杂波的复杂性决定了其分形维值一般较大,而海面目标由于表面规则平滑而分形维值较小.实际检测小目标时,海杂波较强,需要对其进行抑制,提高信杂比.分数阶傅里叶变换(Fractional fourier transform,FRFT)是一种提高信杂比(Signal to clutter ratio,SCR)的良好方法:动目标经过FRFT后,在最佳变换域可形成峰值,而海杂波难以积累出有效峰值.结合这些特性,本文提出了在FRFT域内多重分形特性联合检测小目标的方法.在多重分形基础上,比较了时域和FRFT域分形维轨迹,证明了FRFT能有效聚集目标单元能量,加大了纯海杂波与目标的差异.将FRFT域多重分形维和截距联合起来作为检测小目标的二维判决空间,用实测数据证明了海杂波和小目标在判决空间存在明显的差异性,验证了本文所提方法有效地提高了海杂波中小目标检测的能力.

摘要： 使用基于高斯核函数的双线性变换方法分析实测海杂波数据的时频分布特征,并在时频分布的基础上提取其频率边缘分布以降低维数.研究表明,基于高斯核函数的双线性变换方法是一种有效的提取海杂波中目标时频特征的方法,其在时频性能上明显优于短时傅里叶变换和Wigner-Ville分布.提取高斯核变换时频分布的频率边缘特征非常有利于海杂波中目标检测.

摘要： 基于UHF波段实测海杂波数据,详细分析了时间相关特性,包括杂波区域和噪声区域的对比,重点分析了散斑和纹理相关系数变化等.典型数据分析结果表明,UHF波段海杂波具有较长的时间相关长度,散斑相关时间随距离门的增加而缩短,纹理相关呈现一定的周期性,与波周期量级相当.不同海情多组数据对比结果表明,相关时间随着海情的升高而缩短.

摘要： 利用高分辨雷达进行海面目标探测具有独特优势,但此时的海面回波不再服从高斯分布,基于经典理论的检测方法存在一定性能损失.因此,需要在充分了解海杂波特性的基础上,进行检测算法的优化.文章基于实测数据,对海杂波幅度分布、功率谱及空时相关性等特性进行分析;在此的基础上,对传统CA CFAR与OSCFAR检测器的性能进行了分析与比较;最后,针对处理结果中的虚警问题,提出一种子帧积累的工程处理方法,可以在SCR满足检测要求的前提下,有效降低虚警率.

摘要： 分析海杂波的机理特性,指出单雷达抑制策略的不足在于脉间非相干积累效果有限以及扫描间积累受快速目标走动影响,进一步分析多雷达抑制策略的优势.针对不同雷达观测同一区域海杂波功率强度、存在位置、幅值特性不同的非平稳环境,提出基于分布式检测的海杂波抑制策略,论证其可行性并给出具体算法流程.实装数据测试表明本方法对海杂波抑制起到了有效的改善作用.

摘要： 多目标背景下进行目标检测时,目标之间会相互影响,从而导致检测性能下降.本文在讨论海杂波分布特性的基础上,将PGO-CFAR应用于海杂波背景下的多目标检测,并结合实测数据和合作目标,比较了PGO-CFAR,COA-CFAR以及GO-CFAR的检测性能.实测数据处理和理论分析结果表明,PGO-CFAR检测算法在检测多目标时有一定的优势,而且该算法运算量少,便于工程实践.

摘要： 随着卫星遥感技术的不断发展,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像上的舰船检测技术对海上作业舰船的监测管理起到了很重要的作用.论文首先分析了海杂波的分布统计模型,然后基于其分布模型采用了OS-CFAR(有序统计量)检测器,并与经典的CA-CFAR(单元平均恒虚警率)检测器进行对比,利用恒虚警率算法对中低分辨率SAR图像上的海上舰船进行了检测,结果显示具有不错的检测效果.

摘要： 本文基于加权曲率近似方法(WCA)和线性模型、尖峰模型(CWM)及二阶Creamer模型(Creamer(2))等海面模型,实现了对二维海面的宽带电磁散射信号的仿真,并进行了大量的蒙特卡洛仿真以研究各距离单元内海杂波统计特性,特别是尖峰特性受海面模型和雷达参数的影响.研究结果表明,随着雷达分辨率的提高、风速的增加、入射方位角与风向的接近,海杂波的尖峰特性将更加明显.同时,Creamer(2)海面的宽带散射回波信号中出现海尖峰概率更高.此外,对海杂波统计分布曲线的拟合结果表明,与传统的K分布和Weibull分布相较,Pareto分布在较小擦地角条件下能够更好描述海杂波强度的统计特性.

摘要： 防空雷达导引头超低空作战性能作为防空导弹武器系统的最重要性能指标之一,国内在该领域的研究还与国外有一定差距,因此,对超低空特性研究,对于促进我军防空导弹武器系统超低空作战能力的全面提升具有重大的军事效益和广阔的应用前景.超低空目标探测遇到的难题主要是由地/海杂波以及多径效应引起的.因此,对杂波及多径效应的研究是当前防空导弹领域亟需解决的重大问题.介绍了杂波的几种主要模型,并研究了国内外在该领域的研究进展.介绍了多径效应及其抑制或减小的方法,并研究了国内外在该领域的研究进展.为防空导弹雷达导引头抑制杂波及多径效应,提高超低空作战性能提供了思路.

摘要： 研究了海杂波背景下小目标检测问题,首先分析了海杂波的统计特性,然后在雷达回波数据中提取三个特征向量,利用提取的三个特征进行杂波、目标分类,最终实现海面小目标的检测.对某雷达实测数据分析结果表明,该方法能对杂波、目标进行有效分类.为舰载监视雷达检测海面小目标和反潜作战提供了一种新的解决途径.

摘要： 本发明公开了一种海杂波抑制以及海杂波背景中目标检测的方法和系统，所述海杂波抑制方法包括：对于海面搜索雷达实测的一维距离像的历程图进行二维傅里叶变换后得到实测时空色散关系，并从中提取出实测速度项参数；根据实测速度项参数与本征速度项参数之间的线性关系，确定实测速度项参数所对应的本征速度项参数，并确定基于本征速度项参数的海杂波的本征时空色散关系；利用确定出的本征时空色散关系进行重构得到估计的海杂波一维距离像的历程图；将实测的一维距离像的历程图的图像数据减去估计的海杂波一维距离像的历程图的图像数据，得到抑制海杂波的一维距离像的历程图的图像数据。从而，更好地抑制海杂波，提高海杂波背景中目标检测的准确性。

摘要： 本发明公开了一种海杂波与云雨杂波抑制算法，包括以下步骤：S1：建立基于雷达视频信号的自适应杂波功率统计图；S2：采用无损数据压缩解压算法对生成的杂波功率统计数据进行管理与存储；S3：采用两种扫描间积累方法对杂波进行抑制；S4：将步骤S3产生的两路检测视频数据、雷达原始视频信号输入数据和步骤S1计算得到的当前位置自适应杂波功率统计数据进行计算处理，得到最终的经过海杂波与云雨抑制后的检测视频，最终用于目标检测。本发明设计了一种有效且高效的自适应杂波功率统计算法，有效解决海杂波与云雨杂波功率统计问题。

摘要： 本发明公开了一种海杂波抑制以及海杂波背景中目标检测的方法和系统，所述海杂波抑制方法包括：对于海面搜索雷达实测的一维距离像的历程图进行二维傅里叶变换后得到实测时空色散关系，并从中提取出实测速度项参数；根据实测速度项参数与本征速度项参数之间的线性关系，确定实测速度项参数所对应的本征速度项参数，并确定基于本征速度项参数的海杂波的本征时空色散关系；利用确定出的本征时空色散关系进行重构得到估计的海杂波一维距离像的历程图；将实测的一维距离像的历程图的图像数据减去估计的海杂波一维距离像的历程图的图像数据，得到抑制海杂波的一维距离像的历程图的图像数据。从而，更好地抑制海杂波，提高海杂波背景中目标检测的准确性。

摘要： 本申请涉及一种杂波随机徘徊行为的海杂波抑制方法、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：根据轨迹径向速度信息修正聚类中心和一维距离像的预测轨迹之间的距离，采用全局最近邻关联算法进行轨迹关联，并对关联轨迹进行轨迹滤波，得到候选目标运动轨迹；提取雷达扫描帧号下每一候选目标运动轨迹的角散布范围、累积停留度和累积转角，得到徘徊行为描述向量，根据徘徊行为描述向量，采用机器学习方法训练用于判决徘徊行为的判决门限向量和权重参数；根据判决门限向量和权重参数对候选目标运动轨迹进行徘徊行为判别，并对具有徘徊行为的海杂波进行抑制。采用本方法实现对海杂波的有效滤除。

摘要： 本发明公开了一种海杂波与云雨杂波抑制算法，包括以下步骤：S1：建立基于雷达视频信号的自适应杂波功率统计图；S2：采用无损数据压缩解压算法对生成的杂波功率统计数据进行管理与存储；S3：采用两种扫描间积累方法对杂波进行抑制；S4：将步骤S3产生的两路检测视频数据、雷达原始视频信号输入数据和步骤S1计算得到的当前位置自适应杂波功率统计数据进行计算处理，得到最终的经过海杂波与云雨抑制后的检测视频，最终用于目标检测。本发明设计了一种有效且高效的自适应杂波功率统计算法，有效解决海杂波与云雨杂波功率统计问题。

摘要： 本发明提供一种基于分数阶变换的海杂波区目标检测与自适应杂波抑制方法，以解决高频地波雷达一阶海杂波对船只目标检测造成的严重干扰问题，其通过引入分数阶傅里叶变换处理的方式来检测机动目标并抑制海杂波，并通过扩展常规特征分解方法到变换域，在对目标信号不造成影响的情况下消除回波谱中的海杂波。本方法充分考虑了目标信号的调制特征，并通过分数阶域特征分解来自适应抑制海杂波，在无损目标信号的同时完全抑制杂波分量。通过本发明填补了不增加系统复杂性条件下检测高频雷达一阶谱区目标的技术空白。

摘要： 本发明提出了一种基于海杂波模型参数估计的海表面分区方法，针对雷达接收到的快时间‑慢时间视频数据，采用包含形状参数的参量模型对每个距离单元上的幅度数据分布进行建模，依据对模型形状参数估计的稳健性将海表面划分为杂波区和噪声区。本发明利用模型参数估计方法在海杂波区和噪声区的稳健性差异，将海表面划分为杂波区和噪声区，为后续检测策略的选择提供依据。

摘要： 本发明公开了一种用于海目标检测的海杂波幅度统计分布现场建模方法。该方法包括：获取训练好的神经网络模型，神经网络模型包括瑞丽分布神经网络模型、威布尔分布神经网络模型、对数正太分布神经网络模型以及K分布神经网络模型中的多种；采集现场海杂波幅度数据，得到海杂波幅度PDF曲线，记为现场PDF曲线；将现场PDF曲线输入各神经网络模型，得到各理论模型的估计参数；将各组估计参数分别输入相对应的理论模型，确定各理论模型对应的PDF曲线，记为理论PDF曲线；选取与现场PDF曲线均方误差最小的理论PDF曲线所对应的理论模型和估计参数作为估计现场海杂波幅度分布的模型和模型参数。

摘要： 本发明公开了一种基于变分模态分解与模糊熵的海杂波去噪方法，包括如下步骤：步骤S1：获取海杂波基本数据；步骤S2：利用EMD算法自适应分解海杂波序列，得到对应自适应分解层数u；步骤S3：以自适应分解层数u为基础，获取变分模态分解层数K取值范围，在变分模态分解层数K取值范围内选取最优的变分模态分解层数K*，用最优的变分模态分解层数对海杂波信号进行变分模态分解，得到K*个固有模态函数IMF；步骤S4：设定模糊熵算法初始参数；利用模糊熵算法对K*个固有模态函数IMF进行分类；步骤S5：对噪声分量进行平滑滤波；步骤S6：重构去噪信号。本发明利用赫斯特指数值确定优化的分解次数，对于分解后的各模态分量，使用模糊熵算法对其属性进行判断。

摘要： 基于C2C的自监督SAR海杂波抑制方法、系统、存储介质及设备，属于雷达图像处理技术领域。为了解决现实中缺乏无杂波的真实数据，从而导致不能有效地利用现有的深度学习技术对SAR杂波进行抑制的问题。本发明首先对待抑制的宽幅场景SAR进行裁剪，形成测试切片集；在用于CV‑UNet++训练的杂波切片集中随机选取N个杂波切片，并按照C2C策略将测试切片S与N个杂波切片相减得到并输入到CV‑UNet++中，得到N个杂波抑制后的切片Ti，取为测试切片S的最终杂波抑制效果图。主要用于SAR海杂波的抑制。