基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)與特征提取的雜波檢測與識(shí)別.pdf

1、高頻地波雷達(dá)，可以突破地球曲率的限制，探測到視線以下的目標(biāo)。在雷達(dá)回波中往往存在著大量的干擾和噪聲。高頻雷達(dá)一階海雜波是雷達(dá)回波中最主要的干擾之一，它的能量往往很高，嚴(yán)重影響目標(biāo)的檢測?？墒菑牧硪环矫鎭碇v，海雜波包含著大量的海態(tài)信息，是海態(tài)反演的主要檢測對(duì)象。當(dāng)海面上存在著洋流、浪涌和強(qiáng)風(fēng)時(shí)，一階海雜波會(huì)產(chǎn)生頻率譜的分裂和展寬現(xiàn)象。這時(shí)候海雜波與周圍的目標(biāo)將難以區(qū)分，極大的增加了目標(biāo)檢測和海雜波檢測的難度。如何準(zhǔn)確的檢測海雜波是工作的難

2、點(diǎn)。
　　本文的目的就是為了能很好的檢測出海雜波的Bragg峰。首先本文將詳細(xì)的討論海雜波產(chǎn)生的機(jī)理、影響海雜波 Bragg峰位置的因素和影響海雜波展寬和譜分裂的原因。這些工作已經(jīng)被前人大量研究討論過了，所以本文只做介紹，不做定量仿真分析。本文感興趣的是洋流對(duì)于寬波束高頻雷達(dá)海雜波產(chǎn)生的影響，由于這方面情況比較復(fù)雜，一般只做定性分析，本文將嘗試做一些定量的分析，如洋流角度變化，洋流變化速度對(duì)海雜波形態(tài)和位置的影響。
　　海雜

3、波的檢測一直是高頻地波雷達(dá)研究的重點(diǎn)。由于本文的數(shù)據(jù)中海雜波存在著嚴(yán)重的展寬、分裂和位置偏移等現(xiàn)象，且海雜波周圍環(huán)境惡劣，存在著大量的干擾和噪聲。傳統(tǒng)的在理論位置尋找極大值的方法將受到限制。針對(duì)這些特點(diǎn)，本文先提出了基于多閾值分割處理和能量質(zhì)心檢測的兩種海雜波圖像處理方法。利用海雜波在高頻雷達(dá)回波RD譜的圖像特征去除海雜波周邊的小目標(biāo)和干擾，得到海雜波所存在的準(zhǔn)確區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域我們利用海雜波的極值、連續(xù)性等特征來尋找海雜波Bragg峰

4、的位置。這種方法不僅能找出海雜波區(qū)域的最大Bragg峰，也能找到海雜波的分裂譜峰，而且這種方法具有極強(qiáng)的魯棒性和自適應(yīng)性，能抗惡劣海態(tài)環(huán)境干擾，取得了較好的檢測效果。
　　最后，本文提出了一種基于特征統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的一階海雜波檢測方法。我們首先根據(jù)海雜波回波的特性將這些特征全部提出出來，建立一個(gè)海雜波特征庫。然后，將這些海雜波特征全部輸入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，將訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)與目標(biāo)數(shù)據(jù)匹配，不斷比對(duì)不同特征訓(xùn)練出的網(wǎng)絡(luò)的檢測結(jié)果，