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基于流形滤波的海面微弱目标检测方法
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作者 邹润明 程永强 +2 位作者 杨政 吴昊 华小强 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第5期853-864,共12页
由于海面波动等因素近海杂波呈现出较强的非均匀特性,杂波功率估计误差较大,降低了海面微弱目标检测性能。针对这一问题,本文提出一种基于流形滤波的海面微弱目标检测方法,通过建立雷达回波信号的高维流形表示,将雷达目标检测问题转化... 由于海面波动等因素近海杂波呈现出较强的非均匀特性,杂波功率估计误差较大,降低了海面微弱目标检测性能。针对这一问题,本文提出一种基于流形滤波的海面微弱目标检测方法,通过建立雷达回波信号的高维流形表示,将雷达目标检测问题转化为流形上两点间的区分性问题,同时,在流形空间中对杂波进行加权滤波处理,降低非均匀杂波能量,提高杂波功率估计精度,从而有效改善目标检测性能。首先,将每个距离单元的脉冲串回波数据建模为一个托普利兹正定矩阵,观测区域内各距离单元所对应的正定矩阵构成一个矩阵流形,杂波非均匀特性表现为矩阵流形上数据的几何拓扑性质;然后,通过在流形上聚类将非均匀杂波数据分解为若干类具有相似统计特性的数据,并估计每类杂波数据的几何中心;最后,针对不同类别的杂波几何中心在流形上进行加权滤波处理,提高非均匀杂波功率估计准确度,并设计相应的几何检测器。仿真和实测数据实验结果表明,所提方法能够提高非均匀海杂波的功率估计精度,改善微弱目标的检测性能。 展开更多
关键词 目标检测 流形滤波 非均匀海杂波 信息几何
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稳健的对角加载广义内积算法 被引量:5
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作者 刘聪锋 廖桂生 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期583-589,共7页
针对空时自适应处理(STAP)在非均匀条件下的协方差矩阵估计问题,提出了对角加载广义内积(DL-GIP)算法.将对角加载用于改善广义内积(GIP)检测算法的检测性能.对于DL-GIP算法的关键是选择加载电平,给出了具体的选择方法.从理论上详细分析... 针对空时自适应处理(STAP)在非均匀条件下的协方差矩阵估计问题,提出了对角加载广义内积(DL-GIP)算法.将对角加载用于改善广义内积(GIP)检测算法的检测性能.对于DL-GIP算法的关键是选择加载电平,给出了具体的选择方法.从理论上详细分析了对角加载对GIP性能的影响,即合理的对角加载可以提高检测概率和输出信噪比.最后的仿真分析验证了理论分析的正确性,即DL-GIP具有较高的检测概率和稳健的多个离群点检测能力,而且检测性能优于其他(广义内积和投影设计)非均匀检测(NHD)方法. 展开更多
关键词 空时自适应处理 非均匀检测 广义内积 对角加载
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空时二维自适应处理的目标污染样本挑选方法 被引量:6
3
作者 王彤 保铮 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期1840-1844,共5页
在空时二维自适应处理 (STAP)中 ,杂波样本数据不满足独立同分布 (iid)条件是影响STAP处理的一个重要因素 .这种非iid特性不仅包含地面的不均匀性和散射体的内部运动 ,也包括了目标和一些类似目标的干扰造成的样本数据污染 .在某些情况... 在空时二维自适应处理 (STAP)中 ,杂波样本数据不满足独立同分布 (iid)条件是影响STAP处理的一个重要因素 .这种非iid特性不仅包含地面的不均匀性和散射体的内部运动 ,也包括了目标和一些类似目标的干扰造成的样本数据污染 .在某些情况下 ,被目标污染的样本会对权系数矢量的估计造成明显的影响 ,使输出信杂比大大下降 .本文首先分析了目标信号对广义旁瓣相消结构 (GSC)处理方式的影响 ,指出采用阻塞矩阵和不包含检测单元的辅助数据不能有效消除目标信号的影响 .而现有的非均匀检测 (NHD)方法不能有效挑出污染样本 .据此 ,本文提出杂波剩余功率下降的目标污染样本选择准则和两种新的非均匀样本检测方法 ,可以将对自适应有影响的污染样本数据剔除 .试验结果证实了新方法的有效性 ,而且其中一种方法的运算量很小 ,便于工程实现 。 展开更多
关键词 空时二维自适应处理 杂波抑制 非均匀信号检测
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非均匀非高斯杂波的协方差矩阵估计 被引量:3
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作者 谢洪森 邹鲲 +1 位作者 杨春英 周鹏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第6期919-925,共7页
在雷达目标检测中,杂波的协方差矩阵估计利用了待检测单元附近的杂波数据。本文考虑一种非均匀环境中,非高斯杂波下的杂波协方差矩阵估计问题,即假定待检测单元与参考单元的杂波协方差矩阵之间满足某种统计关系,并假定杂波数据满足复合... 在雷达目标检测中,杂波的协方差矩阵估计利用了待检测单元附近的杂波数据。本文考虑一种非均匀环境中,非高斯杂波下的杂波协方差矩阵估计问题,即假定待检测单元与参考单元的杂波协方差矩阵之间满足某种统计关系,并假定杂波数据满足复合高斯统计分布模型。在这种场景下,常规的杂波协方差矩阵估计方法会导致信号检测性能的下降。采用共轭先验分布作为非均匀非高斯场景的统计分布模型,利用贝叶斯方法,本文给出了基于Gibbs抽样的杂波协方差最小均方误差估计方法。计算机仿真结果表明,与常规的杂波协方差矩阵估计方法相比较,本文所给出的杂波协方差矩阵的估计算法能够在参考数据较少,累积脉冲个数较少时,非均匀场景中获得较好的检测性能。本文还分析了先验分布模型参数误差对检测性能的影响。 展开更多
关键词 自适应检测 复合高斯 非均匀场景 贝叶斯方法 协方差矩阵
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一种改进的VI-CFAR检测器 被引量:5
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作者 徐从安 简涛 +2 位作者 何友 顾新锋 顾雪峰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第6期926-931,共6页
修正的削减平均MTM(modified trimmed mean)恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)算法通过对前后滑窗的削减平均再求和实现杂波功率估计,其在多目标环境下具有很好的抗干扰性能。为了提高Ⅵ检测器在多目标背景尤其是前后滑窗都存在... 修正的削减平均MTM(modified trimmed mean)恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)算法通过对前后滑窗的削减平均再求和实现杂波功率估计,其在多目标环境下具有很好的抗干扰性能。为了提高Ⅵ检测器在多目标背景尤其是前后滑窗都存在干扰目标时的检测性能,将MTM算法应用于Ⅵ(variability index)检测器,提出了一种改进的恒虚警检测器(VIMTM),该检测器的检测阈值由CA、GO和MTM算法产生。同时本文推导了MTM算法标称化因子T_(MTM)的表达式,在SwerllingⅡ假设下,对VIMTM在不同的杂波背景下的性能进行了仿真分析,并与Ⅵ和基于OS(order statistic)的OSVI进行了比较。结果表明,在均匀环境和多目标背景下,VIMTM检测性能较好,且具有更强的鲁棒性;在杂波边缘背景下,VIMTM控制虚警的能力与VI、OSVI相当。另外,与OSVI相比,VIMTM缩短了参考样本的排序时间,提高了检测器的工作效率。 展开更多
关键词 雷达目标检测 恒虚警率 修正的削减平均算法 非均匀背景
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基于多级维纳滤波器的非均匀ΣΔ-STAP研究 被引量:2
6
作者 沈明威 朱岱寅 朱兆达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1308-1311,共4页
该文提出了基于多级维纳滤波器的非均匀ΣΔ-STAP并行块处理算法,在非均匀环境下能快速有效检测动目标。文中基于多级维纳滤波的广义旁瓣对消器结构,提出了联合主波束检测和自适应功率剩余检测的两级级联非均匀检测算法,能有效增强对弱... 该文提出了基于多级维纳滤波器的非均匀ΣΔ-STAP并行块处理算法,在非均匀环境下能快速有效检测动目标。文中基于多级维纳滤波的广义旁瓣对消器结构,提出了联合主波束检测和自适应功率剩余检测的两级级联非均匀检测算法,能有效增强对弱干扰目标样本的检测能力。同时,将改进的并行块处理引入非均匀ΣΔ-STAP算法,极大地降低了系统运算量。理论分析和仿真实验表明,该算法能有效剔除干扰样本,提高动目标检测性能,收敛速度快,运算量小,鲁棒性强,易于工程实施。 展开更多
关键词 和差波束 多级维纳滤波器 非均匀检测 空时自适应处理
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一种非均匀背景下的多策略CFAR检测器 被引量:6
7
作者 芮义斌 魏知寒 +1 位作者 Nguyen Khoasang 李鹏 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期199-203,共5页
为了提高非均匀背景下的雷达目标恒虚警(CFAR)检测性能,该文基于变化指数CFAR(VI-CFAR)检测器,提出一种多策略CFAR(MS-CFAR)检测器。该检测器通过对参考窗中的杂波背景进行估计,自适应选择单元平均CFAR(CA-CFAR)、逼近CFAR(AC-CFAR)和... 为了提高非均匀背景下的雷达目标恒虚警(CFAR)检测性能,该文基于变化指数CFAR(VI-CFAR)检测器,提出一种多策略CFAR(MS-CFAR)检测器。该检测器通过对参考窗中的杂波背景进行估计,自适应选择单元平均CFAR(CA-CFAR)、逼近CFAR(AC-CFAR)和交互式CFAR(S-CFAR)中的一种作为最优检测策略。仿真结果表明,MS-CFAR在继承了VI-CFAR优点的基础上,在均匀背景、杂波边缘和多目标干扰等背景下都表现出更好的检测性能,且具有更稳健的抗杂波边缘和抗多目标干扰性能。 展开更多
关键词 雷达目标检测 多策略雷达目标恒虚警检测器 非均匀背景 自适应检测
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一种非均匀场景复合高斯杂波下的自适应检测器 被引量:5
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作者 谢洪森 邹鲲 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2433-2437,共5页
该文考虑一种非均匀环境中,复合高斯杂波下的目标检测问题,即待检测单元杂波协方差矩阵与参考单元杂波协方差矩阵之间并不相等,且杂波数据满足复合高斯统计分布模型。利用已知的先验信息,选择合适的先验分布,基于贝叶斯方法,该文给出了... 该文考虑一种非均匀环境中,复合高斯杂波下的目标检测问题,即待检测单元杂波协方差矩阵与参考单元杂波协方差矩阵之间并不相等,且杂波数据满足复合高斯统计分布模型。利用已知的先验信息,选择合适的先验分布,基于贝叶斯方法,该文给出了杂波协方差矩阵的最小均方误差估计,并将其应用于正则化匹配滤波器检验。计算机仿真结果表明,采用该文提出的杂波协方差估计算法,能够在参考数据较少的情况下,获得较好的检测性能。 展开更多
关键词 信号处理 自适应检测 复合高斯分布 非均匀场景 贝叶斯方法 协方差矩阵
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一种基于多级维纳滤波的多通道SAR动目标检测算法 被引量:3
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作者 田斌 朱岱寅 +1 位作者 吴迪 朱兆达 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2420-2426,共7页
该文针对机载多通道SAR-GMTI系统及实测数据,提出一种新的地面慢动目标检测算法。新算法利用多级维纳滤波器实现多通道SAR系统杂波抑制,同时结合对角加载技术和非均匀检测器,进一步改善SAR系统在非均匀环境下的动目标检测性能。实测数... 该文针对机载多通道SAR-GMTI系统及实测数据,提出一种新的地面慢动目标检测算法。新算法利用多级维纳滤波器实现多通道SAR系统杂波抑制,同时结合对角加载技术和非均匀检测器,进一步改善SAR系统在非均匀环境下的动目标检测性能。实测数据实验结果表明:与常规的自适应检测方法相比,新算法能够明显提高系统对杂波的抑制能力及非均匀环境下系统的动目标检测性能。 展开更多
关键词 动目标检测 多级维纳滤波器 对角加载 非均匀检测器 恒虚警检测 自适应功率剩余
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边缘检测法预测非均匀岩石材料的破裂 被引量:1
10
作者 逄焕东 姜福兴 张兴民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期113-116,共4页
由于岩石存在内部缺陷,绝大多数岩石材料都具有非均质性。这种不均质性导致了材料在受到外部荷载时产生局部裂纹并且在得到能量后继续生长发育,最后使材料发生破坏。讨论了用边缘检测方法求解岩石材料在加载过程中可能发生的破裂发展。... 由于岩石存在内部缺陷,绝大多数岩石材料都具有非均质性。这种不均质性导致了材料在受到外部荷载时产生局部裂纹并且在得到能量后继续生长发育,最后使材料发生破坏。讨论了用边缘检测方法求解岩石材料在加载过程中可能发生的破裂发展。根据某一既定概率密度函数构造了一种岩石材料模拟加载,并且根据边缘检测方法得到了可能的破裂结果。对已有实验结果图象进行检测,证实边缘检测能够预测出岩石试件加载可能发生破裂的区域,结果基本正确。 展开更多
关键词 非均质性 边缘检测 图象处理 灰度梯度
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MOSCM恒虚警检测器在非均匀背景中的性能分析
11
作者 孟祥伟 何友 《数据采集与处理》 CSCD 1997年第1期5-8,共4页
分析了MOSCM恒虚警(CFAR)检测器在多目标和杂波边缘非均匀背景中的性能,给出了它在杂波边缘情形中虚警尖峰的数学解析表达式.分析结果表明,它带来的优势主要体现在非均匀背景中,它在杂波边缘中的虚警控制能力比GOSCA和有序统计(O... 分析了MOSCM恒虚警(CFAR)检测器在多目标和杂波边缘非均匀背景中的性能,给出了它在杂波边缘情形中虚警尖峰的数学解析表达式.分析结果表明,它带来的优势主要体现在非均匀背景中,它在杂波边缘中的虚警控制能力比GOSCA和有序统计(OS)有效,对多目标情况也呈现了较好的鲁棒性,它可以均匀背景中较小的代价换取在多目标值况下性能的较大改善,如当IL=4,IR=2时,它比OS改善了近2dB. 展开更多
关键词 雷达 恒虚警率 非均匀背景 恒虚警检测器
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非均匀地杂波背景下自适应动目标检测 被引量:2
12
作者 胡子军 习云飞 童建文 《指挥信息系统与技术》 2018年第2期24-28,共5页
针对非均匀地杂波背景,提出了一种基于地杂波强度估计的自适应动目标(MTD)检测方法。该方法预先设计具有不同地杂波抑制能力的多组滤波器组,实时处理过程中利用零速滤波器输出数据估计地杂波强度信息,并基于地杂波强度估计值自适应选择... 针对非均匀地杂波背景,提出了一种基于地杂波强度估计的自适应动目标(MTD)检测方法。该方法预先设计具有不同地杂波抑制能力的多组滤波器组,实时处理过程中利用零速滤波器输出数据估计地杂波强度信息,并基于地杂波强度估计值自适应选择抑制能力合适的滤波器组。与采用单一多普勒滤波器组的传统MTD方法相比,该方法提升了雷达在非均匀地杂波背景下检测低频点目标的能力。最后,通过仿真试验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 动目标检测 环境感知 非均匀地杂波 自适应多普勒滤波
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矩阵信息几何中值检测器 被引量:3
13
作者 华小强 程永强 +2 位作者 王宏强 王勇献 张理论 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期284-294,共11页
本文以矩阵信息几何理论为基础,提出一种新的信号检测器框架,该检测器将样本数据建模为正定矩阵,利用参考单元对应正定矩阵的几何中值来估计杂波协方差矩阵,从而将信号检测问题转化为度量矩阵流形上两点间的差异性大小,通过比较流形上... 本文以矩阵信息几何理论为基础,提出一种新的信号检测器框架,该检测器将样本数据建模为正定矩阵,利用参考单元对应正定矩阵的几何中值来估计杂波协方差矩阵,从而将信号检测问题转化为度量矩阵流形上两点间的差异性大小,通过比较流形上两点间的差异值与阈值大小来实现信号检测.此外,深入分析了流形上不同几何度量所反映出的几何结构差异,并依据各向异性定义了几何度量的区分能力描述子.由于几何度量的区分性较好,并且几何中值对干扰具有较好的鲁棒性,因此,矩阵信息几何中值检测器在小样本、非均匀环境下具有较好的性能.实验结果表明,与自适应匹配滤波相比,所提出的信号检测器在小样本、非均匀环境下具有明显的性能优势. 展开更多
关键词 矩阵信息几何 信号检测 矩阵流形 几何中值 小样本 非均匀环境
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A THREE-PARAMETER FAULT-DETECTION SOFTWARE RELIABILITY MODEL WITH THE UNCERTAINTY OF OPERATING ENVIRONMENTS 被引量:4
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作者 Kwang Yoon Song In Hong Chang Hoang Pham 《Journal of Systems Science and Systems Engineering》 SCIE EI CSCD 2017年第1期121-132,共12页
As requirements for system quality have increased, the need for high system reliability is also increasing. Soflnvare systems are extremely important, in terms of enhanced reliability and stability, for providing high... As requirements for system quality have increased, the need for high system reliability is also increasing. Soflnvare systems are extremely important, in terms of enhanced reliability and stability, for providing high quality services to customers. However, because of the complexity of software systems, soft-ware development can be time-consuming and expensive. Many statistical models have been developed in the past years to estimate soflnvare reliability. In this paper, we propose a new three-parameter fault-detection software reliability model with the uncertainty of operating environments. The explicit mean value function solution for the proposed model is presented. Examples are presented to illustrate the goodness-of-fit of the proposed model and several existing non-homogeneous Poisson process (NHPP) models based on three sets of failure data collected from software applications. The results show that the proposed model fits significantly better than other existing NHPP models based on three criteria such as mean squared error (MSE), predictive ratio risk (PRR), and predictive power (PP). 展开更多
关键词 nonhomogeneous Poisson process ratio risk predictive power fault detection software reliability mean squared error PREDICTIVE
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基于逆高斯纹理分布的协方差矩阵估计方法
15
作者 李锐洋 霍伟博 +1 位作者 马巍 程子扬 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期2470-2475,共6页
在复合高斯杂波中检测目标信号,需要对杂波协方差矩阵进行估计,相应的检测性能与估计精度密切相关。利用服从逆高斯分布的纹理分量来对复合高斯杂波进行建模,可以更好地拟合高分辨杂波实测数据。本文给出了一种两步广义似然比检测器,先... 在复合高斯杂波中检测目标信号,需要对杂波协方差矩阵进行估计,相应的检测性能与估计精度密切相关。利用服从逆高斯分布的纹理分量来对复合高斯杂波进行建模,可以更好地拟合高分辨杂波实测数据。本文给出了一种两步广义似然比检测器,先假设杂波协方差矩阵已知以获得检测统计量,再利用纹理分量的先验分布推导协方差矩阵的最大似然估计。同时,基于贝叶斯方法,假定纹理分量和协方差矩阵均为服从某种先验分布的随机量,推导了协方差矩阵的最大后验估计。仿真结果显示,基于知识的自适应检测技术由于引入了纹理分量和杂波的先验信息,其协方差矩阵的估计精度好于最大似然估计和样本估计方法,同时具有更好的检测性能。 展开更多
关键词 信号检测 非均匀杂波 知识辅助 逆高斯分布
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