[发明专利]一种基于支持向量机的航海雷达目标快速检测方法

说明书

本发明公开了一种基于支持向量机的航海雷达目标快速检测方法，首先离线开展现场观测试验，选取一定量的单一扫描线上的两类径向回波样本，一类为含有目标雷达回波的样本，另一类为不含目标的纯海杂波雷达回波的样本，根据样本的特点提取两个合适的径向回波特征参数，利用SVM进行训练获取分类器模型；第二步为获取雷达单一扫描线上的待测数据，计算待测数据在第一步中的两种径向回波特征的值，并输入分类器模型，得到对应的决策函数值K。最后将得到的决策函数值K和分类器的阈值进行比较，判断单一扫描线上是否存在目标。本发明可以有效提升目标检测效率，并降低虚警。

技术领域

本发明涉及一种航海雷达目标快速检测方法，特别是一种基于支持向量机的航海雷达目标快速检测方法，属于海洋环境条件下舰船目标探测技术领域，该技术适用的导航雷达类型为：其工作原理是单脉冲体制的X波段航海雷达。

背景技术

几十年来，随着科技的发展与进步，雷达技术得到了迅速发展，已经在船舶导航、目标搜索等领域被广泛应用。在船舶导航领域中，海杂波背景下的目标检测问题一直都是研究中的热点，它对船舶安全的保障有着至关重要的作用。

目前常用的目标检测技术为恒虚警率(CFAR,constant false alarm rate)检测技术。根据检测种类的不同一般可以分为均值类CFAR检测与有序统计类CFAR检测。1968年，Finn等人首次提出了基于单元平均的CA-CFAR检测器。在此之后，国外学者相继提出了基于选大单元的GO-CFAR检测器[1]与基于选小单元的SO-CFAR检测器[2]。2000年Smith与Varshney等人提出了一种基于可变标识的VI-CFAR检测器。但是均值类CFAR检测器在多目标环境与非均匀环境下的检测性能会有下降，针对这种问题，1983年Rohling等人根据中值滤波的思想，提出了一种有序统计类CFAR检测器[3]。1988年，Gandhi等人在其基础上，提出了一种基于剔除平均的TM-CFAR检测器，进一步提高了其在均匀环境中检测的性能，但计算方法却比较复杂，检测耗时严重[4]。1993年，BarKat等人使用一种移动有序统计处理的方式进一步提高了有序统计类CFAR检测器在非均匀环境中的检测性能[5]。2007年，胡文琳等人结合有序统计的思想，使用有序统计类算法对VI-CFAR检测器中的均值类算法进行替换，大幅提高了VI-CFAR检测器在多目标环境中的抗干扰能力，却也提高了检测器在均匀环境中的损失[6]。2014年姜劼等人改善了VI-CFAR检测器的判定条件，提出了一种EOSVI-CFAR检测器，进一步提高了检测器的抗干扰能力[7]。2016年，芮义斌等人在其基础上，进一步提出了一种多策略CFAR检测器，通过仿真实验证明了检测性能的提升[8]。见参考文献[1-8](Amoozegar F,Sundareshan M K.Constant false alarm rate target detection inclutter:a neural processing algorithm[C]Applications of Artificial NeuralNetworKs V.International Society for Optics and Photonics,1994.TrunK,G.V.Range Resolution of Targets Using Automatic Detectors[J].IEEETransactions on Aerospace and Electronic Systems,1978,AES-14(5):750-755.RohlingH.Radar CFAR Thresholding in Clutter and Multiple TargetSituations[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,1983,19(4):608-621.Gandhi P P,Kassam S A,Gandhi P,et al.Analysis ofCFAR Processorsin Non-homogenousBacKground[J].IEEE Trans.aerosp.electron.syst,1988,24(4):427-445.Himonas S D,BarKat M.Automatic censored CFAR detection fornonhomogeneous environments[J].IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems,1992,28(1):286-304.胡文琳,王永良,王首勇.一种基于有序统计的鲁棒CFAR检测器[J].电子学报,2007,35(3):530-533.姜劼.EOSVI-CFAR算法研究及硬件设计与实现[D].西安电子科技大学,2014芮义斌,魏知寒,Khoasang N,et al.一种非均匀背景下的多策略CFAR检测器[J].南京理工大学学报(自然科学版),2016,40(02))