本文關鍵詞：基于分形理論的海面弱目標檢測

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【摘要】：雷達是通過發(fā)射電磁信號,再從接收信號中檢測回波來發(fā)現(xiàn)目標并測定其位置的。在雷達接收信號中,由海面產(chǎn)生的雜波信號(海雜波)對雷達檢測目標具有嚴重的抑制作用,因此,對海雜波的研究對于合理設計雷達系統(tǒng)、有效處理雷達回波信號并檢測海面上的目標具有十分重要的意義。目前,對于航海雷達來說海雜波背景下弱目標的檢測還是一個極具挑戰(zhàn)性的難題,而且隨著科學技術的發(fā)展,海面弱目標檢測在軍防建設和民用領域具有十分廣闊的應用前景,因此,研究海雜波背景下弱目標的檢測有著十分重要的理論意義和應用價值。海雜波中的弱目標檢測,傳統(tǒng)的方法是從統(tǒng)計的角度分析海雜波的特性,但統(tǒng)計模型不能很好地反映海雜波的物理機制,導致檢測效果很不理想。隨著非線性理論的發(fā)展,很多新的方法不斷地被應用到海面弱目標檢測中。分形是非線性科學的重大分支,是從結構角度研究對象的不規(guī)則性。本文主要研究了如何用分形理論來處理海雜波并檢測弱目標,在研究中注重理論與實證相結合,一方面采用最新的分形理論研究海雜波,另一方面結合IPIX雷達實測海雜波數(shù)據(jù)檢驗各分形方法在檢測弱目標時的有效性。本文主要研究了海雜波和目標回波多種分形參數(shù)的差異,并基于此進行實驗分析多種分形參數(shù)的檢測性能,最后利用小波領袖多重分形分析法(WL-MF)實現(xiàn)海面弱目標的檢測。主要研究內容包括：從海雜波的單一分形特性展開研究,分別利用時域盒維數(shù)與分數(shù)布朗運動(空間)中的Hurst指數(shù)分析海雜波與目標回波的分形特征差異,并比較兩種方法檢測性能的優(yōu)劣；驗證海雜波的多重分形特性,并在此基礎上選用多重分形去勢波動分析法(MF-DFA)對海雜波和目標回波的多重分形參數(shù)進行對比分析,并與前兩種方法對比檢測效果；利用小波分析在計算多重分形特性上的理論優(yōu)勢,最終選用WL-MF方法實現(xiàn)海面弱目標的檢測,并與前幾種方法對比,發(fā)現(xiàn)其檢測性能更好。
【關鍵詞】：海雜波 弱目標檢測 分形 小波領袖法
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 基于統(tǒng)計理論的研究11-12
• 1.2.2 基于混沌理論的研究12-13
• 1.2.3 基于分形理論的研究13-14
• 1.3 課題主要研究內容14
• 1.4 論文結構安排14-16
• 第2章 海雜波特性分析16-24
• 2.1 海雜波基本特性分析16-19
• 2.1.1 海雜波組成16
• 2.1.2 海雜波后向散射系數(shù)16-19
• 2.2 Mcmaster IPIX雷達實測海雜波數(shù)據(jù)分析19-23
• 2.2.1 雷達參數(shù)及采樣情況19-20
• 2.2.2 數(shù)據(jù)信息20-23
• 2.3 本章小結23-24
• 第3章 基于單一分形的海面弱目標檢測24-50
• 3.1 分形理論基礎24-27
• 3.2 基于分形維數(shù)的海面弱目標檢測27-35
• 3.2.1 常用分形維數(shù)的定義與計算方法27-29
• 3.2.2 基于盒維數(shù)差異的海面弱目標檢測29-35
• 3.3 基于Hurst指數(shù)的海面弱目標檢測35-48
• 3.3.1 FBM模型36-38
• 3.3.2 Hurst指數(shù)的定義與計算方法38-42
• 3.3.3 基于小波Hurst指數(shù)差異的海面弱目標檢測42-48
• 3.4 本章小結48-50
• 第4章 基于多重分形的海面弱目標檢測50-74
• 4.1 海雜波的多重分形特性分析50-54
• 4.2 基于MF-DFA的海面弱目標檢測54-61
• 4.2.1 MF-DFA方法的定義與計算54-55
• 4.2.2 基于MF-DFA差異的海面弱目標檢測55-61
• 4.3 基于WL-MF的海面弱目標檢測61-71
• 4.3.1 WL-MF方法的定義與計算62-63
• 4.3.2 基于WL-MF差異的海面弱目標檢測63-71
• 4.4 本章小結71-74
• 結論74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文80-81
• 致謝81-82
• 作者簡介82

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本文編號：994649