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题名海杂波背景下雷达目标特征检测方法的现状与展望
被引量:51
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作者
许述文
白晓惠
郭子薰
水鹏朗
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机构
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
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出处
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2020年第4期684-714,共31页
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基金
国家自然科学基金(61871303)
电波环境特性及模化技术重点实验室基金(6142403180204)
111引智计划(B18039)。
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文摘
海杂波背景下的雷达目标检测对民用和军事都有着重要的意义。随着海面目标的小型化和隐身化,海面慢速、漂浮小目标已经成为了雷达警戒的重点对象。关于此类小目标的检测一直以来都是海杂波背景下目标检测中的难题。通常,漂浮小目标的雷达散射横截面积(RCS)微弱,并且运动速度慢,常常在时域和频域均存在"超杂波检测"的困难。传统目标检测方法对漂浮小目标的检测存在明显的性能瓶颈。对于海面漂浮小目标的检测,采用高多普勒和高距离分辨体制("双高"体制)是从雷达体制上解决这个问题的有效途径。在双高体制下,雷达接收的目标回波提供了更多的可用信息。然而,如何将这些更加精细化的信息转化为探测性能的提升,一直以来都是雷达届关注的难点,相关科研成果也一直在不断地推陈出新。近些年,在双高雷达体制下,学者们提出了多种基于特征的目标检测方法,作为对海智能检测的人工特征工程阶段,这些方法缓解了仅依靠能量信息较难检测小目标的困难局面,极大程度地改善了对漂浮小目标的检测性能。为了更好地让相关雷达从业者了解该领域这些年的发展和未来的趋势,该文首先总结了对海检测的难点和常用的目标检测方法,然后分析了特征检测的原理和通用框架以及国内外几种典型的基于特征的检测方法,最后对特征检测方法发展趋势进行了展望。
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关键词
海杂波
漂浮小目标
雷达目标检测
特征提取
特征检测
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Keywords
Sea clutter
Floating small targets
Radar target detection
Features extraction
Feature-based detection
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分类号
TN95
[电子电信—信号与信息处理]
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题名海杂波中基于可控虚警K近邻的海面小目标检测
被引量:11
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作者
郭子薰
水鹏朗
白晓惠
许述文
李东宸
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机构
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
中国船舶工业系统工程研究院
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出处
《雷达学报(中英文)》
CSCD
北大核心
2020年第4期654-663,共10页
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基金
国家自然科学基金(61871303)。
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文摘
由于高分辨海杂波具有复杂的特性以及海面小目标具有多样性,没有精确的简单统计模型可以较好地描述海杂波和目标回波时间序列,这导致目标检测遇到了很多阻碍。为了区分海杂波和目标回波,分别提取它们的特征将检测问题转化为特征空间中的分类问题是一种有效的方法。基于特征的检测可以归结为在特征空间中的一种2元假设检验问题,但是其有两个问题需要解决:一是目标回波数据远少于杂波数据;二是虚警概率不可控。为了解决第1个问题,一种典型小目标的仿真回波产生器被用于产生充足的典型目标回波数据,以辅佐后续检测器的设计。K近邻(K-NN)是一种简单有效的分类方法,但是因为无法精确地控制虚警率而不能直接在目标检测中使用。该文提出一种基于改进K-NN的海面小目标检测方法,可以很好地实现可控虚警。经IPIX雷达数据集验证,所提出的方法在观测时间分别为0.512 s和1.024 s时获得了85.1%和89.2%的检测概率,相比现有的检测器获得了7%和5%的提升,具有良好的检测效果和稳定性。
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关键词
高分辨海杂波
海面小目标
特征检测
K近邻
可控虚警
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Keywords
High-resolution sea clutter
Sea-surface small targets
Feature-based detection
K Nearest Neighbors(K-NN)
Controlled false alarm rate
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分类号
TN957.51
[电子电信—信号与信息处理]
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