[發明專利]基于去噪處理的實測海雜波建模方法

有效

• 申請號: 201510412349.0
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105022044B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 鹿浩;鮑星星;曹寧;汪飛;胡居榮
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S13/88
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種基于去噪處理的實測海雜波建模方法，包括：采用小波去噪法計算實測海雜X的外部噪聲N_X；分析去除的外部噪聲N_X的統計特性，根據N_X的統計特性，采用與其統計特性吻合的統計模型生成一個仿真外部噪聲N_Z；采用MF?DFA計算X_deno的多重分形參數h(q),τ(q),α(q),f(α)；從計算出的多重分形參數中提取q>0部分對應的h(q)及f(α)作為建模參數，記作h'(q),f'(α)；將純海雜波X_deno劃分為n＝length(h'(q))個分形小區域；計算出不同分形子集中元素的個數l＝n×f'(a)；根據h'(q)產生相應的單一分形子集F_i＝{f_ij}i＝1,2,…n；j＝1,2…M；根據模型的數學表達形式，計算得到仿真純海雜波數據Z_deno；對仿真純海雜波數據疊加仿真外部噪聲，即Z＝Z_deno+N_Z。本發明解決了現有技術基于加權組合的海雜波多重分形模型需要多次判決尋優，且現有海雜波多重分形模型在統計特性上不相似的技術問題。

技術領域

本發明涉及一種建模方法，特別涉及一種基于去噪處理的實測海雜波建模方法，屬于雷達技術領域。

背景技術

在整個雷達系統設計中，對海雜波特性的研究至關重要。在雷達目標檢測環節，能否從雷達回波中對消雜波決定了目標檢測的精確度，而對消雜波的一種方法就是研究海雜波的特性，并對其進行建模。研究表明，實測海雜波數據中往往存在外部噪聲。外部噪聲主要包含測量噪聲和動態噪聲，因此，有效的去除外部噪聲是對海雜波進行精確建模的必要前提。海雜波通常表現出非高斯性、非平穩性、非線性和多重分形等復雜特性，在非線性濾波技術領域，應用較廣泛的方法主要有：滑動平均濾波、中值濾波、小波去噪和EMD算法去噪。

基于海雜波的多重分形等復雜特性，采用多重分形理論對海雜波進行建模顯得尤為重要。以往常規的海雜波多重分形時域建模方法主要分為兩類：一是采用加權組合的方法仿真具有多重分形特征的海雜波，二是基于復合的分式Brown運動產生一個近似多重分形的隨機過程。這兩類方法均未考慮實測海雜波中含有外部噪聲這一干擾，在統計特性上不相似。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種基于去噪處理的實測海雜波建模方法，解決現有技術基于加權組合的海雜波多重分形模型需要多次判決尋優，且現有海雜波多重分形模型在統計特性上不相似的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：基于去噪處理的實測海雜波建模方法，包括如下步驟：

步驟一：采用小波去噪法計算并去除實測海雜X的外部噪聲N_X，同時計算出純海雜波X_deno和雜噪比R_CN；

步驟二：分析去除的外部噪聲N_X的統計特性，根據N_X的統計特性，采用與N_X統計特性吻合的統計模型生成一個仿真外部噪聲N_Z，并保證其雜噪比依然為R_CN；

步驟三：采用MF-DFA計算純海雜波X_deno的多重分形參數，包括q階廣義Hurst指數h(q)、質量指數τ(q)、奇異指數α(q)和多重分形譜f(α)，其中：q表示階數；

步驟四：從計算出的多重分形參數中提取q>0部分的h(q)以及其對應的f(α)，記作h'(q),f'(α)；

步驟五：將純海雜波X_deno劃分為n個分形小區域，其中：n＝length(h'(q))，并計算出不同分形子集中元素的個數l＝n×f'(α)。