基于极化多特征的对海面漂浮雷达目标的检测方法.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CN105334507A(43)申请公布日2016.02.17(21)申请号201510795663.1(22)申请日2015.11.18(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市太白南路2号(72)发明人许述文蒲佳水鹏朗薛健(74)专利代理机构西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙)61218代理人惠文轩(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书6页说明书9页附图2页(54)发明名称基于极化多特征的对海面漂浮雷达目标的检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于极化多特征的对海面漂浮雷达目标的检测方法，包括以下步骤：(1)雷达发射机发射脉冲信号，雷达接收机接收回波数据；根据回波数据，构建H0假设以及H1假设下回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量，(2)分别求得检测单元的两个极化特征和参考单元的两个极化特征；(3)分别计算检测单元的相对多普勒峰高和参考单元的相对多普勒峰高；(4)分别计算检测单元的组合特征和参考单元的组合特征；(5)计算检测单元的检测统计量；(6)如果检测单元的检测统计量大于零，则检测单元中存在目标，H1假设成立；如果检测单元的检测统计量不大于零，则检测单元中不存在目标，H0假设成立。CN105334507ACN105334507A权利要求书1/6页1.一种基于极化多特征的对海面漂浮雷达目标的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，首先，通过雷达发射机发射脉冲信号，并通过雷达接收机接收所述脉冲信号经过海面散射形成的回波数据；然后，根据所述回波数据，构建H0假设下所述回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量，以及H1假设下所述回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量，其中，所述H0假设表述仅有海杂波存在的情况，所述H1假设表示海杂波和目标同时存在的情况；步骤2，根据H1假设下所述回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量，利用基于双酉变化的模型分解方法，分别求得检测单元的两个极化特征和参考单元的两个极化特征，所述检测单元的两个极化特征分别为：检测单元的二面角散射机制对应能量和检测单元的体散射机制对应能量，所述参考单元的两个极化特征分别为：参考单元的二面角散射机制对应能量和参考单元的体散射机制对应能量；步骤3，根据H1假设下所述回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量，分别计算检测单元的相对多普勒峰高，以及参考单元的相对多普勒峰高；步骤4，利用检测单元的两个极化特征和参考单元的两个极化特征，以及检测单元的相对多普勒峰高和参考单元的相对多普勒峰高，分别计算检测单元的组合特征和参考单元的组合特征；所述检测单元的组合特征包括检测单元的二面角散射机制对应能量、检测单元的体散射机制对应能量和检测单元的相对多普勒峰高；所述参考单元的组合特征包括参考单元的二面角散射机制对应能量、参考单元的体散射机制对应能量和参考单元的相对多普勒峰高；步骤5，根据检测单元的组合特征和参考单元的组合特征，利用3D特征空间凸包学习算法，计算检测器的决策区域；根据检测器的决策区域，计算检测单元的检测统计量；步骤6，根据检测单元的检测统计量，判断检测单元中是否存在目标，如果检测单元的检测统计量大于零，说明检测单元中存在目标，则H1假设成立，如果检测单元的检测统计量不大于零，说明检测单元中不存在目标，则H0假设成立。2.如权利要求1所述的基于极化多特征的对海面漂浮雷达目标的检测方法，其特征在于，步骤1中，根据所述回波数据，构建H0假设以及H1假设下所述回波数据中检测单元的接收向量和参考单元的接收向量为：其中，x(n)表示检测单元的接收向量，xp(n)表示参考单元的接收向量，c(n)表示检测单元的海杂波向量，cp(n)表示参考单元的海杂波向量，n表示检测单元或参考单元的接收向量的维数，N表示检测单元或参考单元的接收向量的最大维数，p表示第p个参考单元，P表示参考单元总个数；检测单元的接受向量x(n)包含雷达的四种极化通道HH、VV、HV和VH通道的分量，其2CN105334507A权利要求书2/6页中，检测单元的接受向量x(n)在HH通道的两个分量为和检测单元的接受向量x(n)在VV通道的两个分量为和检测单元的接受向量x(n)在HV通道的两个分量为和检测单元的接受向量x(n)在VH通道的两个分量为和参考单元的接受向量xp(n)包含雷达的四中极化通道HH，VV，HV，VH通道的分量，其中，参考单元的接受向量xp(n)在HH通道的两个分量为和参考单元的接受向量xp(n)在VV通道的两个分量为和参考单元的接受向量xp(n)在HV通道的两个分量为和参考单元的接受向量xp(n)在VH通道的两个分量为和3.如权利要