国内外海杂波混沌分形特性及小目标检测研究进展

海杂波是来自于粗糙海面的雷达后向散射回波,研究海杂波内在物理特性对揭示海浪的物理本质和海杂波背景下小目标检测具有重要的理论和现实意义。本文论述和分析了国内外海杂波混沌特性、分形特性和海杂波背景下小目标检测的研究现状,指出了当前研究中存在的不足,说明了海杂波研究需要加强的方面。     

基于实测数据的海杂波及小目标回波特性分析

传统观点认为海杂波与小目标的回波特性不同,而对于距离单元内含有小目标的海杂波与其它距离单元只含海杂波的最大幅值和Doppler速度及速度展宽没有进行比较研究。文中基于国内外学者公认的不同海况下海杂波实测数据和离散短时傅立叶变换对上述二者关系进行了比较研究,得出两个规律：1）距离单元中含有小目标的海杂波Doppler速度小于其它距离单元只含海杂波的Doppler速度,Doppler速度展宽也明显窄于后者且聚集于Doppler速度零刻度线附近;2）距离单元中含有小目标的海杂波最大幅值小于其它距离单元只含海杂波的最大幅值。基于实测数据验证了这两个规律,丰富了海杂波及嵌入其中的小目标的回波特性理论体系,为检测海杂波背景下小目标得供了的一种新的方法。     

基于局部幅值统计的海杂波背景下小目标检测

针对传统舰载雷达和岸基雷达很难检测出海杂波背景下小目标的现状,提出一种基于局部回波幅值统计的方法来检测海杂波背景下小目标。该算法基于数学统计思想：计算不同距离单元海杂波的幅值的最大值和标准偏差,发现距离单元含有小目标回波的最大幅值明显小于其它距离单元只含有海杂波回波的最大幅值,距离单元含有小目标回波的幅值的标准偏差明显大于距离单元只含有海杂波回波的幅值的标准偏差,因此可以在对小目标没有任何先验知识条件较准确地检测出海杂波背景下的小目标。实验证明,该算法是有效的。