[發(fā)明專利]海雜波K分布形狀參數(shù)的雙分位點(diǎn)估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610048466.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105699952B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水鵬朗;王光輝;許述文;黃宇婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/41
• 分類號(hào): G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,張問(wèn)芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海雜波K分布形狀參數(shù)的雙分位點(diǎn)估計(jì)方法，可用于海雜波背景下的目標(biāo)檢測(cè)。

背景技術(shù)

海雜波是由大量相互獨(dú)立的海面散射體的后向散射向量相互疊加形成的，是影響海面目標(biāo)檢測(cè)和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)估計(jì)的關(guān)鍵因素。海雜波背景下的最優(yōu)目標(biāo)檢測(cè)方法依賴于海雜波幅度分布模型的模型參數(shù)，海雜波的幅度分布模型隨著雷達(dá)分辨率和海況的變化而改變，如何有效估計(jì)出海雜波幅度分布模型的模型參數(shù)是海面目標(biāo)檢測(cè)問(wèn)題的關(guān)鍵。在低分辨雷達(dá)條件下，復(fù)高斯模型可以很好地模擬海雜波分布，海雜波的幅度一般服從瑞利分布。當(dāng)高分辨率雷達(dá)工作在小擦地角的情況下時(shí)，海雜波的幅度分布與瑞利分布相比會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)的“拖尾”，海雜波呈現(xiàn)出較強(qiáng)的非高斯性。海雜波K分布模型是描述非瑞利包絡(luò)雜波的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)模型，在高分辨率雷達(dá)、小擦地角、非均勻環(huán)境下的海雜波可用海雜波K分布很好地描述。海雜波K分布不僅在很寬的條件范圍內(nèi)可以與海雜波幅度分布很好的進(jìn)行匹配，還可以正確地描述雜波的時(shí)間和空間的相關(guān)性。海雜波K分布模型在海雜波建模中應(yīng)用較為廣泛，常作為自適應(yīng)檢測(cè)中的海雜波幅度分布模型。在自適應(yīng)檢測(cè)中，門(mén)限值通常與海雜波K分布模型的形狀參數(shù)有關(guān)。因此，為了能基本保持恒虛警率恒定并在一定的條件下獲得較高的檢測(cè)概率，對(duì)海雜波K分布模型形狀參數(shù)的估計(jì)顯得尤為重要。目前對(duì)海雜波K分布模型的形狀參數(shù)的估計(jì)方法主要有矩估計(jì)方法。

矩估計(jì)，是海雜波K分布形狀參數(shù)估計(jì)的常用方法。因?yàn)楹ｋs波K分布的矩表達(dá)式中含有伽馬函數(shù)，所以對(duì)于海雜波K分布，不是任意兩個(gè)不同的矩都可以估計(jì)出海雜波K分布的形狀參數(shù)，但可以運(yùn)用任意兩個(gè)偶數(shù)階矩求得，因此，使用矩估計(jì)時(shí)，數(shù)據(jù)的計(jì)算量會(huì)非常大，形狀參數(shù)估計(jì)速度比較慢，受異常散射單元影響比較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)的不足，提出一種海雜波K分布形狀參數(shù)的雙分位點(diǎn)估計(jì)方法，以提高在實(shí)際工程應(yīng)用中，海雜波K分布形狀參數(shù)估計(jì)的速度。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

(1)從1.0開(kāi)始，間隔0.1取一個(gè)值，取到100.0為止，生成一組序列ν₁,ν₂,...,ν_i,...,ν_L，作為海雜波K分布形狀參數(shù)ν取值的形狀參數(shù)值序列，其中ν_i是序列的第i個(gè)數(shù)據(jù)，i＝1,2,...,L，L是序列中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，取值為991；

(2)求與海雜波K分布形狀參數(shù)ν的形狀參數(shù)值序列ν₁,ν₂,...,ν_i,...,ν_L對(duì)應(yīng)的3/4與1/2這兩個(gè)雙分位點(diǎn)的比值μ的序列μ₁,μ₂,...,μ_i,...,μ_L，其中，μ_i是該雙分位點(diǎn)比值序列的第i個(gè)數(shù)據(jù)，是ν_i對(duì)應(yīng)的雙分位點(diǎn)比值；

(3)使用商用軟件Matlab中提供的函數(shù)polyfit，將雙分位點(diǎn)比值序列μ₁,μ₂,...,μ_i,...,μ_L與形狀參數(shù)值序列的倒數(shù)序列1/ν₁,1/ν₂,...,1/ν_i,...,1/ν_L進(jìn)行線性擬合，得到海雜波K分布的雙分位點(diǎn)比值μ與形狀參數(shù)ν的近似關(guān)系式：

將公式<1>進(jìn)行變換：

其中，a取值為0.28668；

(4)求公式<2>中雙分位點(diǎn)比值μ的估計(jì)值

(4.1)雷達(dá)發(fā)射機(jī)發(fā)射多個(gè)脈沖信號(hào)，雷達(dá)接收機(jī)接收經(jīng)過(guò)海面散射形成的回波幅度數(shù)據(jù)X_r，從X_r中確定待檢測(cè)單元，并選取與待檢測(cè)單元在空間上相鄰近單元的雜波幅度數(shù)據(jù)，并將該雜波幅度數(shù)據(jù)遞增排序，作為待檢測(cè)單元的參考序列x₁,x₂,...,x_j,...,x_N，x_j是參考序列的第j個(gè)數(shù)據(jù)，j＝1,2,...,N，N是參考序列數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；

(4.2)利用參考序列，求海雜波K分布的3/4和1/2分位點(diǎn)的估計(jì)值