基于時(shí)頻分析的高頻地波雷達(dá)艦船目標(biāo)檢測(cè)算法研究.pdf

1、21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)，如何保護(hù)與開(kāi)發(fā)海洋已成為世界各國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)。高頻地波雷達(dá)(HFSWR)利用高頻垂直極化電磁波在海面繞射傳播的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)超視距海平面以下的船只目標(biāo)和低空飛機(jī)的探測(cè);具有探測(cè)范圍廣、精度高、投資少等優(yōu)點(diǎn)，能夠完成對(duì)海洋的全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，特別是對(duì)于海洋專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海面艦船目標(biāo)的監(jiān)測(cè)具有重要的軍用和民用價(jià)值。在基于HFSWR的海事監(jiān)測(cè)中，如何提高運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)準(zhǔn)確率是目前面臨的最大挑戰(zhàn)之一。本文根據(jù)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的連續(xù)性特征，

2、從時(shí)頻分析角度對(duì)目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行研究，主要完成的研究工作包括以下兩個(gè)部分:
　　(1)結(jié)合希爾伯特黃變換(HHT)和小波包分解的時(shí)頻分析算法研究。在傳統(tǒng)的HHT時(shí)頻分析算法中，首先要對(duì)待處理信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)以得到其固有模態(tài)函數(shù)(IMF)，然后再對(duì)各IMF進(jìn)行希爾伯特譜分析得到信號(hào)的時(shí)頻圖。為了克服傳統(tǒng)HHT時(shí)頻分析算法存在的端點(diǎn)效應(yīng)和模態(tài)混疊問(wèn)題，本文采用延長(zhǎng)數(shù)據(jù)采樣時(shí)間以避免端點(diǎn)效應(yīng)帶來(lái)的誤差干擾;采用小波包分解并

3、利用其帶通濾波特性解決了EMD存在的模態(tài)混疊問(wèn)題。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明提出的改進(jìn)算法具有良好的時(shí)頻集聚性和自適應(yīng)性，可以得到較為理想的時(shí)頻分布圖。并探討了該算法應(yīng)用到實(shí)測(cè)雷達(dá)信號(hào)分析中存在的問(wèn)題。
　　(2)基于頻譜細(xì)化和小波尺度譜重排的目標(biāo)檢測(cè)算法。實(shí)際雷達(dá)數(shù)據(jù)中目標(biāo)集中在±0.3Hz頻段內(nèi)，并且處在海雜波對(duì)應(yīng)的多普勒頻移范圍內(nèi)，為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的準(zhǔn)確檢測(cè)，提出了基于頻譜細(xì)化和小波尺度譜重排的目標(biāo)檢測(cè)方法。該算法先對(duì)HFSWR的接收信號(hào)