復雜雜波背景下的多策略目標檢測方法研究.pdf

1、高頻地波超視距雷達（High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR）利用高頻電磁波在海面繞射原理，有效的解決了傳統(tǒng)微波雷達的隱身技術所帶來的檢測性能損失，實現(xiàn)了大范圍、全天候遠程海態(tài)監(jiān)測和關注于艦船目標檢測的海事監(jiān)控。由于大量的外部噪聲和多種類型的雜波占據(jù)了部分 HFSWR檢測背景，使其表現(xiàn)出時變、多源、起伏的復雜特性，僅應用經(jīng)典的恒定虛警概率（Constant False Alarm Rate，CFA

2、R）算法易于導致較高的虛警和較差的檢測性能，使得HFSWR艦船目標檢測成為一個難點問題。
　　為有效地改善多目標共存環(huán)境下的艦船目標的檢測性能，本文研究了一種基于背景識別分類的自適應多策略目標檢測方法。具體包括檢測背景分析、背景分割處理、背景數(shù)據(jù)指數(shù)歸一化等部分，主要研究內(nèi)容如下：
　　1，深入研究HFSWR檢測環(huán)境，介紹其不均勻，多雜波的復雜特性，并且著重分析了幾種主要雜波類型的產(chǎn)生原理和物理特征。為后文基于雜波類型的背景

3、分割做理論鋪墊，得出了進行背景感知和信息提取的必要性結論。
　　2，針對檢測背景的多源、不均勻的復雜特征，對檢測背景做分割處理：利用K-L散度原理，將檢測背景分割為均勻部分和分均勻部分；按照雜波類型分割雷達檢測背景為四個雜波區(qū)域，基于統(tǒng)計理論分析每一個分割區(qū)域，得出各分割區(qū)數(shù)據(jù)服從不同參數(shù)的威布爾分布的結論，通過上述研究，實現(xiàn)對檢測背景有用信息和知識的提取，用于目標檢測策略的設計和參數(shù)選擇，以完成利用檢測環(huán)境感知技術的多策略檢測系

4、統(tǒng)。
　　3，為進一步提高檢測策略的性能，研究HFSWR檢測背景的預處理技術，利用曲線回歸理論去除背景中影響數(shù)據(jù)統(tǒng)計和背景區(qū)域分割的大功率點。介紹了背景數(shù)據(jù)的指數(shù)歸一化技術，把服從威布爾分布的背景數(shù)據(jù)歸一化為服從同一參數(shù)的指數(shù)分布數(shù)據(jù)，實現(xiàn)檢測背景的均勻化處理，有效解決檢測背景數(shù)據(jù)統(tǒng)計差異所帶來的檢測性能損失，增強恒虛警檢測的性能。在以上研究基礎上，提出一種基于預分割的雙參數(shù)CFAR檢測方法，按照分割結果分別對各分割區(qū)域進行指數(shù)歸

5、一化，并分別進行經(jīng)典的CFAR檢測處理，有效的改善了檢測性能。
　　4，綜合以上研究成果，提出了一種針對于HFSWR復雜檢測背景的多策略目標檢測策略，介紹該策略的詳細算法流程。將背景分割技術、大功率目標去除技術、背景數(shù)據(jù)指數(shù)歸一化技術綜合起來，運用到檢測策略中。并使用半仿真半實測數(shù)據(jù)進行檢測性能分析，實驗表明，與其他幾種廣泛應用的檢測算法相比，該多策略目標檢測方法的弱目標發(fā)現(xiàn)能力更強。
　　本文提出的復雜雜波背景下的多策略目