海杂波背景下ANMF目标检测方法性能比较

论文摘要

雷达在现代科学、军事等领域有广泛应用，海杂波背景中的目标检测问题是一个重要的应用，受到了广泛的关注。自雷达诞生以来，目标检测技术获得了飞速的发展，涌现了大量的海杂波背景下的恒虚警检测方法,自适应归一化匹配滤波器（ANMF）目标检测方法是其中一种重要的动目标检测方法。本文利用实测的高分辨海杂波数据，对比研究了ANMF检测器和多普勒域单元平均恒虚警（CA-CFAR）检测器的检测性能。首先，分析了海杂波的特性，介绍了几种现有的目标检测方法。然后，利用加拿大Mcmater大学由IPIX雷达采集的海杂波数据，研究了高分辨海杂波的统计特性,包括幅度分布特性和时空相关性。其次，介绍了几种主要的ANMF检测算法，讨论了几种改进的ANMF检测器。利用实测海杂波数据和仿真目标信号进行实验，对这几种检测器的检测性能进行了研究。再次，深入对比研究了ANMF检测器与多普勒域CA-CFAR检测器的检测性能，并且比较了两种检测器的计算复杂度。研究结果表明ANMF检测器的检测性能优于CA-CFAR检测器，实验结果对实际雷达系统中目标检测算法的选择有重要意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 论文内容安排
• 第二章 海杂波背景目标检测方法
• 2.1 海杂波的研究背景和现状
• 2.2 海杂波特性
• 2.3 海杂波的物理组成机理
• 2.4 海杂波背景目标检测方法
• 2.4.1 基于混沌、神经网络和分形分析的方法
• 2.4.2 时频分析、小波变换和 SAR 处理方法
• 2.4.3 自适应匹配算法
• 2.4.4 恒虚警检测算法
• 2.5 海杂波背景目标检测技术的发展趋势
• 2.6 本章小结
• 第三章 海杂波的统计特性
• 3.1 海杂波的幅度统计特性分析
• 3.2 海杂波的相关性分析
• 3.2.1 海杂波的时间相关性
• 3.2.2 海杂波的空间相关性
• 3.3 本章小结
• 第四章 ANMF 检测算法性能研究
• 4.1 传统 CFAR 简介
• 4.1.1 自动检测和 CFAR 的基本问题
• 4.1.2 基本模型描述
• 4.2 ANMF 目标检测方法
• 4.2.1 M- ANMF （ M- ADAPTIVENMF ）检测器
• 4.2.2 Σ -ANMF （Σ -ADAPTIVENMF ）检测器
• 4.2.3 ΛΣ-ANMF （ΛΣ-ADAPTIVENMF ）检测器
• 4.3 实测海杂波数据介绍
• 4.4 三种自适应检测器的性能及比较
• 4.4.1 给定目标多普勒频率，三种检测器在不同 SCR 下的检测性能
• 4.4.2 给定 SCR，在不同多普勒频率下的检测性能
• 4.4.3 三种自适应检测器的性能比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 ANMF 与多普勒域 CA -CFAR 方法性能比较
• 5.1 CFAR 检测器
• 5.2 多普勒域 CA -CFAR 检测器
• 5.3 ANMF 与多普勒域 CA -CFAR 检测器性能比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在硕士期间的研究成果