海杂波背景下运动目标自适应检测方法研究

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1、海杂波背景下运动目标自适应检测方法研究作者姓名夏晓云导师姓名、职称水鹏朗教授一级学科信息与通信工程二级学科信号与信息处理申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月107011202121052学号学校代码分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文海杂波背景下运动目标自适应检测方法研究作者姓名：夏晓云一级学科：信息与通信工程二级学科：信号与信息处理学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：水鹏朗教授提交日期：2014年12月AdaptiveDetectionMethodsofMovingTargetsinSeaClutterAthesissubmittedtoXIDIAN

2、UNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByXiaXiaoyunSupervisor:Prof.ShuiPenglangDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西

3、安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。本人签名：导师签名

4、：日期：日期：摘要摘要海杂波背景下的目标检测是雷达目标检测领域的一个重要课题。由于海杂波的复杂特性，海杂波背景下的目标检测也是雷达目标检测领域的一大难题。国内外许多专家和学者一直致力于海杂波特性和海杂波背景下目标检测技术的研究和探索，形成了一定的理论体系并取得了大量的研究成果。本文对海杂波背景下运动目标的自适应检测方法进行了研究，并基于现有方法，提出了适用于非均匀海杂波环境的基于功率中值和归一化协方差估计的自适应检测方法。在中等累积时间条件下，为了检测低速运动弱目标，提出了一种基于中值归一化多普勒功率谱的积分方法。本文首先对海杂波的物理组成机理、统计特性和统计模型进行了全面回顾，然后

5、详细介绍了三种现有的自适应检测方法，它们都高度依赖于杂波向量的协方差矩阵估计，于是进一步回顾了几种常用的杂波协方差矩阵估计方法。对于非均匀的海杂波环境，提出了一种基于功率中值和归一化的协方差矩阵估计方法，该方法首先将参考单元的杂波功率做了归一化处理，然后利用归一化后的参考单元数据来估计归一化协方差矩阵，利用参考单元的功率中值作为待检测单元杂波功率的估计值，功率中值估计和归一化协方差矩阵估计的乘积就形成了待检测单元杂波协方差矩阵的有效估计，这种新的协方差矩阵估计方法能有效抑制海杂波在距离上的功率起伏产生的影响。利用这种新的杂波协方差矩阵估计代替自适应检测器中的杂波协方差矩阵估计就得到了

6、基于功率中值和归一化协方差估计的自适应检测方法，它可以改善检测器在非均匀海杂波环境下的检测性能。利用实测海杂波数据对提出方法的性能改善进行验证，实验结果表明：在非均匀海杂波环境下，采用基于功率中值和归一化协方差矩阵估计的自适应检测方法比采用传统样本协方差矩阵估计的自适应方法有明显的性能优势。接着，本文介绍了海杂波时间序列功率谱估计的基本概念和方法，并分析了海杂波多普勒功率谱特性，结果表明海杂波在每个多普勒通道的功率分布是非均匀的，这就意味着不同多普勒通道的功率值具有不同的均值和方差。另外，在几十毫秒到几秒范围的中等累积时间条件下，运动目标的多普勒偏移通常会分布在几个相邻的多普勒通道中

7、。待检测单元多普勒功率谱与参考距离单元多普勒功率谱中值的比值形成了待检测单元的中值归一化多普勒功率谱，针对低速运动弱目标，提出了一种对中值归一化多普勒功率谱沿多普勒通道的积分方法。利用实测海杂波数据对提出方法进行了检验，结果表明该方法比现有的基于分形的方法有I西安电子科技大学硕士学位论文更好的检测性能。关键词：海杂波，运动目标检测，自适应检测，中值功率，归一化多普勒功率谱论文类型：应用基础研究类IIABSTRACTABSTRACTMovingtargetd