基于混沌的非相雷達(dá)海雜波抑制方法研究.pdf

1、海雜波指雷達(dá)波束照射到海面上后引起的后向散射雜波，是海防預(yù)警雷達(dá)的主要噪聲干擾。由于海雜波信號(hào)復(fù)雜，包含有大量的尖峰，一直是影響雷達(dá)探測(cè)性能的主要因素之一。海雜波的處理傳統(tǒng)上一直采用隨機(jī)信號(hào)理論，通過(guò)概率密度對(duì)其進(jìn)行描述，常用的概率密度包括對(duì)數(shù)-正態(tài)分布、Weibull分布、復(fù)合K分布等概率分布。由于隨機(jī)信號(hào)理論僅從統(tǒng)計(jì)角度去宏觀(guān)的描述海雜波，而不能夠精確表達(dá)其變化規(guī)律，無(wú)法揭示產(chǎn)生海雜波的內(nèi)在物理機(jī)制，因而處理效果有限。
　　

2、 混沌理論的建立和發(fā)展為揭示海雜波生成機(jī)制提供了新的途徑。Haykin等人對(duì)海雜波的關(guān)聯(lián)維數(shù)、Lyapunov指數(shù)等進(jìn)行計(jì)算分析后認(rèn)為海雜波可能是由某種內(nèi)在的確定性系統(tǒng)所產(chǎn)生的貌似隨機(jī)的現(xiàn)象而非隨機(jī)噪聲。隨后還提出了一種采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海雜波建模與對(duì)消方法，取得了一定的效果。在海雜波的處理中主要有以下幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：
　　 [1]海雜波到底是混沌的還是隨機(jī)的。這個(gè)問(wèn)題是采用混沌理論進(jìn)行海雜波信號(hào)處理的理論依據(jù)，盡管Haykin提出了

3、各種證據(jù)，但是也有學(xué)者認(rèn)為Haykin的證據(jù)不夠充分，并提出了反例，因此這個(gè)問(wèn)題是首先要解決的。
　　 [2]如何利用混沌理論建立一個(gè)有效的海雜波對(duì)消方法。混沌理論的成果非常豐富，選擇哪一個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)海雜波對(duì)消和弱小目標(biāo)檢測(cè)是很不容易的。
　　 [3]海雜波具有時(shí)變的特點(diǎn)，對(duì)算法的影響有多大是必須要考量的。
　　 本文針對(duì)以上關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。首先對(duì)實(shí)際采集的海雜波數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，然后利用Takens定理重構(gòu)海

4、雜波相空間，確定了重構(gòu)參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)海雜波的關(guān)聯(lián)維數(shù)、Lyapunov指數(shù)各種混沌特征進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)與已知混沌系統(tǒng)和隨機(jī)噪聲進(jìn)行的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)海雜波的各種特征與混沌系統(tǒng)類(lèi)似而與隨機(jī)噪聲不同，表明海雜波確實(shí)是由某種內(nèi)在混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的貌似隨機(jī)的信號(hào)。
　　 短期可預(yù)測(cè)的是混沌信號(hào)的重要特征，是與隨機(jī)噪聲的本質(zhì)區(qū)別。本文提出了一種改進(jìn)的一階預(yù)測(cè)算法，對(duì)海雜波時(shí)間序列實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，更加肯定的表明海雜波是可預(yù)測(cè)的混沌信號(hào)，不可能