摘要：介绍了基于混沌理论的海杂波分析方法,计算了加拿大McMaster大学IPIX雷达实测海杂波数据的各种混沌特征量,分析了该数据的混沌特性。分析结果表明,该数据在一定程度上具有混沌特性。设计了混沌检测器,该检测器采用径向基函数神经网络来重建海杂波的混沌动力结构,即建立海杂波的精确预测模型,并通过设定合适的预测误差门限来检测掩埋在海杂波中的微弱目标。计算结果验证了该检测器的可行性。

摘要：主要介绍了海杂波分数阶Fourier变换(FRFT)谱的近似分形特性及其在海杂波目标检测中的应用。根据FRFT的尺度变换性质,研究了自相似过程FRFT谱的近似分形特性,然后将近似分形分析方法引入到实测海杂波FRFT谱分析中,发现在特定变换阶数下得到的海杂波FRFT谱间存在近似分形特性,且目标回波可使近似分形特性描述参数——FRFT域Hurst指数发生变化。因此,可利用FRFT域Hurst指数设计恒虚警率(CFAR)检测方法。经X波段和C波段雷达实测数据验证,所提方法的检测性能明显优于经典的利用时域Hurst指数的目标检测方法。

摘要：对于海上机动目标,采用分数阶傅里叶变换(FRFT)可以很好地解决其回波多普勒谱能量扩散的问题,为了使机动目标回波能量做最佳化的相参积累,需要反复搜索变换阶数,然而由于海上目标机动状态的随机性和时变性,难以搜索得到最佳变换阶数。针对这一问题,该文利用矩阵理论中的奇异值分解实现各变换阶数条件下FRFT谱的特征提取,设计特征检测统计量,提出基于分数阶域奇异值的海杂波抑制与目标检测方法,在增加利用了机动目标在FRFT域形状信息的同时避免了最佳变换阶数搜索。在高斯白噪声仿真数据评估条件下,所提方法在信杂比为–2.5 dB时可以达到60%的检测概率;经过实测数据验证,方法可以在信杂比为4.7 dB的条件下,稳定完成目标检测,具有较好的检测性能,且易于工程化实现。

摘要：现有的矩阵恒虚警率(constant false alarm rate,CFAR)检测器仅对单一极化回波进行处理,且计算复杂度较高,导致相关性信息使用不充分、检测场景受限。对此,利用双极化雷达回波计算协方差矩阵,通过提取其特征值来衡量回波间的关联性,提出一种计算复杂度较低的基于双极化最大特征值的检测方法。首先,推导了以最大特征值作为几何距离进行检测的可行性。进一步,设计了可在实际场景中使用的基于双极化最大特征值的矩阵CFAR检测器。最后,通过实测海杂波数据验证了所提方法的实际检测能力。仿真结果表明,所提方法相比同样使用最大特征值作为检测统计量的最大特征值矩阵测度算法具有更好的杂波抑制效果,检测性能也优于非相参积累的单元平均CFAR检测方法。

摘要：为了检测海杂波背景下的目标回波信号，提出了一种基于神经网络的目标检测方案。设计径向基函数（RBF）网络对海杂波的混沌动力学特征进行学习和预测，并对预测误差作功率谱分析，可以检测出目标信号并提取其速度和距离信息。应用实际参数在岸基和舰载雷达条件下的仿真结果表明该方法优于感知器门限分类检测和目标信息的二维FFT提取，检测相对误差控制在10^-3～10^-4量级。仿真进一步给出了两种条件下的检测最低信噪比。

摘要：在对比分析国际上现有模型中风速对海杂波幅度均值的影响基础上,提出了一种新的两分量高斯模型建立海杂波幅度均值与风速的关系.结合我国黄海L波段VV极化小擦地角海杂波实测数据,对该模型进行了验证与精度分析,并研究了该模型参数随擦地角的变化关系,给出了模型拟合参数.从数据分析的结果来看,该模型较好地捕获了海杂波幅度随风速的变化趋势,可为雷达系统设计和雷达海杂波预测提供技术支撑.

摘要：研究具有任意功率谱特性的雷达杂波产生方法.将杂波产生转化为参数优化问题,并应用遗传算法对其进行求解.以具有对数正态分布和高斯谱特性的雷达杂波产生为例,讨论遗传算法的实现过程.设计了一种谱估计子,按照该估计子可使遗传算法找到较优的滤波器系数,得到满意的杂波谱特性.仿真结果表明,所提出的杂波产生方法能够产生满足要求的幅度分布和功率谱特性的杂波.

摘要：海杂波背景下的目标检测性能是机载预警雷达的重要指标之一。为了给机载雷达海杂波抑制方案的有效设计提供数据来源,需要仿真模拟出满足实际分布特性和相关性的海杂波。针对实测海杂波数据具有的显著时间相关性和空间相关性,提出了一种新的海杂波数据产生方法。该方法基于概率密度定义及相关性的本质,运用蒙特卡罗思想和Cholesky分解来产生空间和时间相关的海杂波。这种方法不仅简化了海杂波数据产生流程,同时提高了海杂波幅度和相关性吻合效果。分别利用实测和仿真数据验证了所提方法的有效性。

摘要：针对雷达对海探测过程中理论导向矢量与实际导向矢量之间不匹配导致的虚警概率升高的问题,该文在复合高斯模型(CGM)下设计自适应失配检测器。为了抑制失配信号,在零假设中引入与理论导向矢量正交的虚拟信号,从而给出存在失配信号的目标检测模型。将CGM的纹理分量建模为广义逆高斯分布,分别基于两步广义似然比(GLRT)和最大后验GLRT(MAP GLRT)准则发展类似于自适应波束形成器正交抑制检测(ABORT)的自适应失配检测器,并通过理论证明所提失配检测器对散斑协方差矩阵和目标多普勒导向矢量具有恒虚警(CFAR)特性。仿真和实测数据实验结果表明,所提失配检测器在导向矢量匹配情况下的检测性能和失配情况下的抗失配性能之间具有良好的折衷。

摘要：工作于海洋环境下的雷达面临较严重的海杂波的影响,海杂波统计模型的研究对最优检测算法设计和雷达性能预估有重要作用。基于海杂波的复合散射理论,分析了海杂波非高斯幅度分布的特性、时间相关性及空间相关性。讨论了采用球不变随机过程产生时间和空间相关的海杂波仿真方法。对算法中散斑分量和纹理分量的参数估计,时间相关性和空间相关性的引入方法进行了分析。设定仿真环境仿真产生了具有时间和空间相关性的非高斯型海杂波数据,结果表明采用该方法的有效性。