[發明專利]一種雷達海上目標檢測系統及方法

無效

• 申請號: 201110051096.0
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102183746A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 劉興高;閆正兵
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種雷達海上目標檢測系統，包括雷達、數據庫以及上位機，雷達、數據庫和上位機依次相連，其特征在于：所述雷達對所檢測海域進行照射，并將雷達海雜波數據儲存到所述的數據庫，所述的上位機包括：

所述的數據預處理模塊，用以進行雷達海雜波數據預處理，采用如下過程完成：

1)從數據庫中采集N個雷達海雜波回波信號幅值x_i作為訓練樣本，i＝1，...，N；

2)對訓練樣本進行歸一化處理，得到歸一化幅值

x‾i=xi-minxmaxx-minx]]>

其中，minx表示訓練樣本中的最小值，maxx表示訓練樣本中的最大值；

3)將歸一化后的訓練樣本重構，分別得到輸入矩陣X和對應的輸出矩陣Y：

X=x‾1x‾2Lx‾Dx‾2x‾3Lx‾D+1MMOMx‾N-Dx‾N-D+1Lx‾N-1]]>

Y=x‾D+1x‾D+2Mx‾N]]>

其中，D表示重構維數，D為自然數，且D＜N，D的取值范圍為50-70；

最小二乘預報模型建模模塊，用以建立預報模型，采用如下過程完成：

將得到的X、Y代入如下線性方程：

01vT1vK+γ-1Ibα=0Y]]>

求解得到待估計函數f(x)：

f(x)=Σi=1Mαi*exp(-||x-xi||/θ2)+b*]]>

其中，M是支持向量的數目，1_v＝[1，...，1]^T，K＝exp(-‖x_i-x_j‖/θ²)，I為單位陣，上標-1表示矩陣的逆，上標T表示矩陣的轉置，是拉格朗日乘子，b^*是偏置量，i＝1，…，M，j＝1，…，M，和exp(-‖x-x_i‖/θ²)均為支持向量機的核函數，x_j為第j個雷達海雜波回波信號幅值，θ是核參數，x表示輸入變量，γ是懲罰系數；

目標檢測模塊，用以進行目標檢測，采用如下過程完成：

1)在采樣時刻t采集D個海雜波回波信號幅值得到TX＝[x_t-D+1，K，x_t]，x_t-D+1表示第t-D+1采樣時刻的海雜波回波信號幅值，x_t表示第t采樣時刻的海雜波回波信號幅值；

2)進行歸一化處理；

TX‾=TX-minxmaxx-minx]]>

3)代入最小二乘預報模型建模模塊得到的待估計函數f(x)得到采樣時刻(t+1)的海雜波預報值；

4)計算海雜波預報值與雷達回波實測值的差值e，計算控制限Q_α：

Qα=θ1[Cαh02θ2θ1+1+θ2h0(h0-1)θ2]1h0]]>

θi=Σj=k+1Nλji,i=1,2,3]]>

h0=1-2θ1θ33θ22]]>

其中，α是置信度，θ₁，θ₂，θ₃，h₀是中間變量，表示協方差矩陣的第j個特征值的i次方，k是樣本維數，C_α是正態分布置信度為α的統計；

5)進行檢測判斷：當e²差值大于控制限Q_α時，該點存在目標，否則沒有目標。