一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113866724A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111143874.9(22)申请日2021.09.28(71)申请人海华电子企业（中国）有限公司地址510663广东省广州市高新技术产业开发区科学城南翔二路23号申请人佛山科学技术学院(72)发明人郑春弟余美仪陈朝晖宋朋李猛江蓉(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人郑秋松(51)Int.Cl.G01S7/36(2006.01)G01S13/89(2006.01)G06F17/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于交替方向法(ADM)的海杂波背景下雷达目标检测方法，该方法包括下述步骤：选取两帧雷达图像进行归一化；从归一化后的两帧雷达图像中按列重组为多个矩阵；基于交替方向乘子法对每一个重组后的矩阵进行前、背景分离，分解为低秩矩阵和稀疏矩阵，低秩矩阵对应海杂波分量，稀疏矩阵对应感兴趣目标分量；设置每个重组矩阵的ADM迭代停止条件；从分离好的低秩矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出海杂波结果；从分离好的稀疏矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出感兴趣目标结果。本发明降低了将矩阵分离技术应用于杂波抑制中所面临的超参数选择问题的难度，有效实现目标提取与杂波抑制。CN113866724ACN113866724A权利要求书1/2页1.一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，其特征在于，包括下述步骤：选取两帧雷达图像进行归一化；从归一化后的两帧雷达图像中按列重组为多个矩阵；基于交替方向乘子法对每一个重组后的矩阵进行前、背景分离，分解为低秩矩阵和稀疏矩阵，所述低秩矩阵对应海杂波分量，所述稀疏矩阵对应感兴趣目标分量；设置每个重组矩阵的ADM迭代停止条件；从分离好的低秩矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出海杂波结果；从分离好的稀疏矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出感兴趣目标结果。2.根据权利要求1所述的基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，其特征在于，所述选取两帧雷达图像进行归一化，选取连续两帧或者选取间隔预设值的两帧图像。3.根据权利要求1或2所述的基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，所述归一化公式表示为：其中，Ymax表示最大像素值，Ymin表示最小像素值，Yi表示第i帧图像。4.根据权利要求1所述的基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，其特征在于，所述低秩矩阵具体表示为：所述稀疏矩阵表示为：其中，下标k为迭代次数，分别表示第k+1次M的低秩部分L和稀疏部分S的近似值，是奇异值阈值算子，是软阈值算子。5.根据权利要求4所述的基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，其特征在于，软阈值算子的更新公式为：奇异值阈值算子的更新公式为：2CN113866724A权利要求书2/2页X＝∑其中，xij为矩阵X中的第i行、第j列元素。6.根据权利要求4所述的基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法，其特征在于，迭代公式具体表示为：其中，0＜ε＜1，ε＝10‑8。7.一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测系统，其特征在于，包括：归一化模块、矩阵重组模块、分离模块、迭代条件设置模块和复原模块；所述归一化模块用于选取两帧雷达图像进行归一化；所述矩阵重组模块用于从归一化后的两帧雷达图像中按列重组为多个矩阵；所述分离模块用于基于交替方向乘子法对每一个重组后的矩阵进行前、背景分离，分解为低秩矩阵和稀疏矩阵，所述低秩矩阵对应海杂波分量，所述稀疏矩阵对应感兴趣目标分量；所述迭代条件设置模块用于设置每个重组矩阵的ADM迭代停止条件；所述复原模块用于从分离好的低秩矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出海杂波结果，从分离好的稀疏矩阵中按列依次排列成复原矩阵，检测出感兴趣目标结果。8.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1‑6任一项所述基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法。9.一种计算设备，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现如权利要求1‑6任一项所述基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法。3CN113866724A说明书1/7页一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法技术领域[0001]本发明涉及雷达目标检测技术领域，具体涉及一种基于交替方向法的海杂波背景下雷达目标检测方法。背景技术[0002]开发海洋、利用海洋、保护海洋、管控海洋的各项任务日益繁重，要顺利完成这些任务，离不开各种海洋监测雷达系统所获取的信息。然而，海面杂波