基于模糊邏輯控制的目標(biāo)識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、模糊邏輯控制系統(tǒng)是由模糊器、規(guī)則、模糊推理引擎、解模糊器四個(gè)主要模塊構(gòu)成的智能化學(xué)習(xí)系統(tǒng)。在工程問(wèn)題中，將模糊邏輯系統(tǒng)的判決與學(xué)習(xí)能力與目標(biāo)識(shí)別結(jié)合起來(lái)，使得接收到的原始數(shù)據(jù)中更多的關(guān)聯(lián)信息能夠被充分利用起來(lái)，能夠提高對(duì)于目標(biāo)類型和參數(shù)的識(shí)別能力。在大數(shù)據(jù)的背景下，模糊邏輯控制與識(shí)別的融合，將會(huì)產(chǎn)生更多的研究方向和新的技術(shù)，而現(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道和應(yīng)用案例中對(duì)這一方面的研究較少。本文針對(duì)兩種典型的識(shí)別問(wèn)題設(shè)計(jì)相應(yīng)的兩種模糊邏輯系統(tǒng)，分別進(jìn)行目

2、標(biāo)識(shí)別和參數(shù)識(shí)別的應(yīng)用基礎(chǔ)研究問(wèn)題，主要工作包括：
　　1.本文首先介紹了兩類主要的模糊集合及其運(yùn)算性質(zhì)，以及兩類模糊邏輯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。包括一型與二型模糊集合的定義與運(yùn)算，相同集合與不同集合之間的融合計(jì)算等。在此基礎(chǔ)上討論一型和二型模糊邏輯系統(tǒng)的框架，及其各部分模塊的設(shè)計(jì)與邏輯關(guān)系表達(dá)。針對(duì)二型模糊邏輯系統(tǒng)，從理論研究和工程實(shí)際的角度出發(fā)，進(jìn)一步探討了區(qū)間二型模糊邏輯系統(tǒng)。
　　2.本文然后針對(duì)空中目標(biāo)的寬帶雷達(dá)目標(biāo)高分辨率一

3、維距離像，采用一型模糊邏輯控制系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別。該模型針對(duì)不同種類的空中目標(biāo)的一維距離像下所提取的兩類特征進(jìn)行融合。首先根據(jù)目標(biāo)本身的特點(diǎn)，基于專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分類，然后在分類的基礎(chǔ)上采用兩種不同類型的隸屬函數(shù)建立模糊器，并根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模糊規(guī)則和解模糊器。將待測(cè)試的兩種基于一維距離像的特征數(shù)據(jù)輸入預(yù)先分類兩種不同的的模糊集中，經(jīng)過(guò)模糊化、基于規(guī)則的推理、解模糊幾個(gè)步驟輸出識(shí)判別的目標(biāo)類型。本文進(jìn)一步分析了在不同的信噪比和虛警概率條件下的模糊

4、邏輯控制系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)正確識(shí)別的性能變化。
　　3.在研究了一型模糊邏輯系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了處理高不確定度的二型模糊邏輯系統(tǒng)，并將兩種模糊邏輯系統(tǒng)進(jìn)行了比較。這一部分將兩種模糊邏輯系統(tǒng)應(yīng)用于超寬帶雷達(dá)獲取的實(shí)測(cè)回波數(shù)據(jù)以識(shí)別兩類土壤的不同體積含水量值。首先采集砂土和裸土兩類不同的土壤不同的含水量下的超寬帶雷達(dá)回波。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理后，將多次雷達(dá)回波拼接起來(lái)構(gòu)成準(zhǔn)周期信號(hào)用于進(jìn)行時(shí)序建模，并在該模型基礎(chǔ)上分別采用了一型和二型模糊邏輯

5、控制系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)訓(xùn)練。訓(xùn)練中分別采用了后向傳播算法和修正的K-M算法進(jìn)行迭代，當(dāng)實(shí)測(cè)和預(yù)測(cè)回波的均方根誤差收斂到固定門限時(shí)，提取對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)參數(shù)，以獲得不同種類不同含水量的土壤模板。然后采用模板匹配的原理對(duì)待識(shí)別回波進(jìn)行同等處理，識(shí)別其相應(yīng)的體積含水量，并比較兩種模糊邏輯系統(tǒng)在兩種不同的準(zhǔn)則下的正確識(shí)別性能。
　　通過(guò)對(duì)上述兩種模糊邏輯系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)：
　　(1)在對(duì)空中目標(biāo)的識(shí)別中，對(duì)比兩種不同的模糊器的隸屬函數(shù)

6、設(shè)計(jì)，在不同的虛警概率條件下，對(duì)于F-15和AH-64，采用三角形和梯形隸屬函數(shù)組合的識(shí)別率優(yōu)于高斯型隸屬函數(shù)，而Tu-16則情況相反。因此，如何設(shè)計(jì)模糊邏輯系統(tǒng)受到了目標(biāo)特征和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的影響。
　　(2)在對(duì)土壤的含水量參數(shù)識(shí)別中，兩種模糊邏輯系統(tǒng)的時(shí)序預(yù)測(cè)都實(shí)現(xiàn)了收斂，并且經(jīng)過(guò)多次迭代后獲得了一型二型模糊集合對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)系數(shù)的參數(shù)模板。識(shí)別結(jié)果顯示二型模糊邏輯系統(tǒng)相比于一型模糊邏輯系統(tǒng)而言識(shí)別性能更優(yōu)，這是由于融合了背景噪聲