基于时频分析的海杂波背景下目标检测

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1、硕士学位论文基于时频分析的海杂波背景下目标检测TARGETDETECTIONINSEACLUTTERBASEDONTIME-FREQUENCYANALYSIS崔少鹏哈尔滨工业大学2014年6月万方数据国内图书分类号：TN957.51学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于时频分析的海杂波背景下目标检测硕士研究生：崔少鹏导师：刘爱军副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：信息与电气工程学院答辩日期：2014年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TN9

2、53+.7U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTARGETDETECTIONINSEACLUTTERBASEDONTIME-FREQUENCYANALYSISCandidate：CuiShaopengSupervisor：Prof.LiuAijunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：Scho

3、olofInformationandElectricalTechnologyDateofDefence：June,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要海杂波，来自海洋表面的雷达后向散射回波,海杂波的存在严重干扰了雷达对海面目标的检测和识别能力，因此对海杂波的研究对于雷达系统设计、雷达信号处理和海洋目标检测识别都具有非常重要的意义。目前雷达的海面目标检测技术广泛地应用于海洋安全、海事救生、监控非法走私等领域，

4、具有很高的军事价值和民用价值。论文正是基于上述背景，展开对高分辨率雷达低掠射角下的实测海杂波数据的研究分析。1)首先研究了海杂波幅度统计特性，针对IPIX相参雷达实测海杂波数据展开幅度统计模型的拟合，并对拟合效果进行拟合优度检验；其次研究了海杂波时间序列、Speckle分量和Texture分量的时间相关性及去相关时间。2)Hilbert-Huang变换是美籍华裔科学家黄锷在1998年新提出的一种基于信号自身的时频分析方法，主要包括EMD经验模态分解和Hilbert谱分析两个过程。论文中利用相关系数法来去除EMD分解过程中产生的虚假模

5、态函数分量，并在此基础上提出了基于EMD分解的多分量信号WVD变换交叉干扰项抑制方法；然后将Hilbert-Huang变换应用到IPIX相参雷达实测海杂波数据分析处理中，从低频IMF能量比、IMF模态能量熵、Hilbert谱脊线粗糙度三个不同角度实现海杂波背景下的微弱目标检测。3)基于时间-Doppler速度法和局部幅值统计的思想对IPIX相参雷达实测海杂波数据研究分析，实验结果表明该两种方法是有效的，可以在没有先验知识的条件下检测到目标距离单元的所在。4)实际海面复杂多变，实测数据往往包含雷达测量噪声和来自粗糙海面的动态环境噪声。

6、为了抑制这些噪声对海杂波数据的内在特性分析的影响，重点研究了基于小波变换的阈值降噪算法，实验仿真表明利用小波阈值法对实测数据进行降噪处理可以取得较好的降噪效果。5)针对IPIX相参雷达实测海杂波数据处理研究，利用MATLAB软件设计其控制界面GUI，并将各种算法嵌入其中，实现人机交互。关键词：海杂波；IPIX；Hilbert-Huang变换；时间-Doppler；目标检测；小波降噪-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractSeaclutter,referringtotheradarbackscatteringech

7、oesfromlocaloceansurface,makesseriousdisturbanceintargetdetectionandidentificationcapability.Sothestudyonseaclutterhasgreatsignificanceinthedesignofradarsystem,radarsignalprocessingandmarinetargetdetection.Currentlyradardetectiontechnologyunderthebackgroundofseaclutter

8、iswidelyusedinmaritimesafety,maritimerescue,monitoringillegalsmugglingandotherareaswithgreatmilitaryandcivilianvalue.