基于時頻分析的高頻地波雷達艦船目標檢測算法研究.pdf

1、21世紀是海洋的世紀，如何保護與開發(fā)海洋已成為世界各國發(fā)展的重點。高頻地波雷達(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和低空飛機的探測;具有探測范圍廣、精度高、投資少等優(yōu)點，能夠完成對海洋的全天候?qū)崟r監(jiān)測，特別是對于海洋專屬經(jīng)濟區(qū)海面艦船目標的監(jiān)測具有重要的軍用和民用價值。在基于HFSWR的海事監(jiān)測中，如何提高運動目標的檢測準確率是目前面臨的最大挑戰(zhàn)之一。本文根據(jù)運動目標的連續(xù)性特征，

2、從時頻分析角度對目標檢測算法進行研究，主要完成的研究工作包括以下兩個部分:
　　(1)結(jié)合希爾伯特黃變換(HHT)和小波包分解的時頻分析算法研究。在傳統(tǒng)的HHT時頻分析算法中，首先要對待處理信號進行經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)以得到其固有模態(tài)函數(shù)(IMF)，然后再對各IMF進行希爾伯特譜分析得到信號的時頻圖。為了克服傳統(tǒng)HHT時頻分析算法存在的端點效應(yīng)和模態(tài)混疊問題，本文采用延長數(shù)據(jù)采樣時間以避免端點效應(yīng)帶來的誤差干擾;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)混疊問題。仿真實驗結(jié)果表明提出的改進算法具有良好的時頻集聚性和自適應(yīng)性，可以得到較為理想的時頻分布圖。并探討了該算法應(yīng)用到實測雷達信號分析中存在的問題。
　　(2)基于頻譜細化和小波尺度譜重排的目標檢測算法。實際雷達數(shù)據(jù)中目標集中在±0.3Hz頻段內(nèi)，并且處在海雜波對應(yīng)的多普勒頻移范圍內(nèi)，為了實現(xiàn)目標的準確檢測，提出了基于頻譜細化和小波尺度譜重排的目標檢測方法。該算法先對HFSWR的接收信號