雷达海杂波背景下的恒虚警率目标检测方法研究及实现

论文摘要

随着雷达技术的发展,高分辨率雷达技术逐渐成熟。利用高分辨率雷达检测海杂波背景下的目标时,其海杂波模型具有多样性的特点,使利用恒虚警率技术检测海杂波背景下的目标具有了局限性。本文通过分析这种局限性,并且结合国内外恒虚警率检测器的发展方向,在研究海杂波幅值分布特点和恒虚警率检测器原理的基础上,提出了一种适合多杂波模型的恒虚警率目标检测方法,利用这一方法解决了在海杂波背景下进行目标检测时所遇到的检测器杂波模型理论设计值与实际海杂波的分布相背离的问题。这种方法是建立在对海杂波模型进行正确识别基础上的,对杂波背景下的目标不仅能够有效的检测出来,而且能够有效的减小海杂波对于目标检测的干扰。这种检测方法的核心是对杂波幅值分布模型的识别,本文在对各种杂波模型识别方法进行介绍的基础上,分析了它们各自的优缺点,研究了各种海杂波模型的典型特征,提出了一种模型识别方法并利用蒙特卡洛方法来证明这个方法的有效性,同时研究了尾长对于识别率的影响情况。这种识别方法解决了以往识别方法识别率低、涉及数学原理过多的问题,易于工程实现。本文首先在介绍雷达信号恒虚警率处理原理的基础上对杂波模型进行了研究,指出了本文重点关注的杂波模型。然后对恒虚警率检测器的原理及选用原则进行了分析,在遵循这个原则的前提下,为各种杂波模型选择了合适的检测器。本文在中间以大量的篇幅介绍了适合多杂波模型的恒虚警率目标检测方法和杂波模型识别方法及其验证过程。文章最后解决了这种检测方法的实现问题,设计了名为雷达图像目标检测系统的检测软件。这个软件充分融合了本文的各种算法,结合了软件工程学方面的知识,采用模块化设计,通过混合编程的方法实现,实际应用表明,该软件能够准确的检测出雷达图像上的目标。在进行软件设计时,还对雷达图像的终端显示方法进行了研究,通过采用基于Matcom的VC与Matlab的混合编程的方法结合查表法来实现雷达图像的终端显示,这个方法不仅能够提高雷达图像的刷新速度,而且能够保证雷达图像的显示精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景、目的及意义
• 1.2 雷达信号恒虚警率处理技术的研究现状及发展方向
• 1.2.1 恒虚警率技术的研究现状
• 1.2.2 恒虚警率技术研究的发展方向
• 1.3 海杂波背景下恒虚警率目标检测的局限性
• 1.4 论文主要工作和章节安排
• 第2章 海杂波幅值分布特性研究与恒虚警率检测器原理分析
• 2.1 雷达信号恒虚警率处理原理
• 2.2 海杂波幅值分布特性
• 2.2.1 瑞利分布
• 2.2.2 对数—正态分布
• 2.2.3 韦布尔分布
• 2.2.4 K分布
• 2.2.5 海杂波幅值分布模型比较
• 2.3 雷达恒虚警率检测器原理分析
• 2.3.1 均值类恒虚警率检测器
• 2.3.2 有序统计类恒虚警率检测器
• 2.4 不同杂波模型的恒虚警率处理方法
• 2.4.1 瑞利型单元平均恒虚警率检测器
• 2.4.2 瑞利型有序统计恒虚警率检测器
• 2.4.3 非瑞利型单元平均恒虚警率检测器
• 2.4.4 韦布尔型有序统计恒虚警率检测器
• 2.5 恒虚警率检测器的选用
• 2.5.1 恒虚警率检测器选用原则
• 2.5.2 不同杂波模型恒虚警率检测器的选用
• 2.6 本章小结
• 第3章 海杂波幅值分布模型识别方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 海杂波幅值分布模型识别的必要性
• 3.3 海杂波幅值分布模型识别方法
• 3.3.1 海杂波幅值分布模型识别方法
• 3.3.2 海杂波数据幅值分布的概率密度估计
• 3.3.3 海杂波数据尾长的确定方法
• 3.4 平均距离法准确性分析
• 3.4.1 韦布尔分布时平均距离法的准确性分析
• 3.4.2 对数—正态分布时平均距离法的准确性分析
• 3.5 尾长选取结论
• 3.6 本章小结
• 第4章 海杂波背景下的目标检测方法研究
• 4.1 引言
• 4.2 海杂波背景下恒虚警率检测的局限性分析
• 4.3 海杂波背景下的目标检测方法
• 4.4 适合多杂波模型的目标检测方法检测效果分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 雷达图像目标检测系统设计
• 5.1 引言
• 5.2 雷达图像目标检测软件总体设计
• 5.2.1 软件功能需求分析
• 5.2.2 系统设计
• 5.3 程序设计的实现
• 5.4 雷达图像终端显示模块
• 5.4.1 查表法
• 5.4.2 雷达图像终端显示模块的编程及实现结果
• 5.5 海杂波幅值分布模型识别模块
• 5.5.1 任务分析
• 5.5.2 海杂波幅值分布模型识别模块程序设计
• 5.5.3 海杂波幅值分布模型识别模块的编程及实现结果
• 5.6 雷达图像目标点检测模块
• 5.6.1 任务分析
• 5.6.2 雷达图像目标点检测模块的程序设计
• 5.6.3 雷达图像目标点检测模块的编程及实现结果
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢