[发明专利]基于双谱三特征的海面目标检测方法及系统

说明书

本发明提供一种基于双谱三特征的海面目标检测方法及系统，方法包括：获取待检测信号，构造待检测信号的对角积分双谱；从对角积分双谱中提取谱特征并进行累积得到双谱三特征，构建三特征空间，得到待检测信号的特征点；其中，双谱三特征包括累积峰值、累积谱宽以及全变差；对待检测信号的特征点进行检测分类，得到目标检测结果。本发明提供的基于双谱三特征的海面目标检测方法及系统，通过构造待检测信号的对角积分双谱，便于提取累积峰值、累积谱宽以及全变差这三个特征，利用融合上述三个特征的特征点进行目标检测，可以更好的区分目标单元与杂波单元，得到的目标检测结果更加准确可靠。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种基于双谱三特征的海面目标检测方法及系统。

背景技术

在雷达探测领域，对海面慢速小目标的检测一般通过能量检测方法和特征检测方法两种方式实现。其中，能量检测方法主要依据海杂波的局部幅度或功率水平信息构造似然比，根据门限因子形成检测门限并对目标存在与否做出判决。该方法所需的雷达驻留时间较短，但对目标的信杂比要求较高，且在海尖峰密集场景下易引起大量虚警。

特征检测方法主要通过挖掘海杂波与目标之间的差异特征，将二者从高重叠的观测空间转换到低重叠的特征空间，在特征空间内实现目标检测。特征检测方法所需的雷达驻留时间较长，需要对海面进行长时间的观测积累，通常可达几百毫秒甚至几秒。然而，在雷达的扫描观测模式下，目标驻留时间通常难以达到上述量级，随着积累时间的降低，特征检测方法性能下滑严重。

不难发现，上述两种方式得到的目标检测结果均不够准确，难以满足实际应用需求。

因此，现在亟需一种海面目标检测方法来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种基于双谱三特征的海面目标检测方法及系统，用以解决现有技术中海面目标检测结果不准确的技术问题。

第一方面，本发明提供一种基于双谱三特征的海面目标检测方法，包括：

获取待检测信号，构造所述待检测信号的对角积分双谱；

从所述对角积分双谱中提取谱特征并进行累积得到双谱三特征，构建三特征空间，得到所述待检测信号的特征点；其中，所述双谱三特征包括累积峰值、累积谱宽以及全变差；

对所述待检测信号的特征点进行检测分类，得到目标检测结果。

根据本发明提供的一种基于双谱三特征的海面目标检测方法，所述构造所述待检测信号的对角积分双谱，包括：

计算所述待检测信号的二维双谱；

从所述二维双谱中提取得到对角积分双谱。

根据本发明提供的一种基于双谱三特征的海面目标检测方法，所述二维双谱由所述待检测信号的三阶累积量做二维傅里叶变换得到。

根据本发明提供的一种基于双谱三特征的海面目标检测方法，所述从所述对角积分双谱中提取谱特征并进行累积得到双谱三特征，构建三特征空间，得到所述待检测信号的特征点，包括：

从所述对角积分双谱中提取峰值、质心频率和谱宽；

分别将所述峰值和所述谱宽沿帧时间维度进行累积，得到累积峰值和累积谱宽；

提取用于衡量帧时间维度上所述质心频率特征稳定性的全变差；

以累积峰值特征为X轴、累积谱宽特征为Y轴、全变差特征为Z轴，构建得到三特征空间，得到所述待检测信号的特征点。

根据本发明提供的一种基于双谱三特征的海面目标检测方法，对所述待检测信号的特征点进行检测分类，得到目标检测结果，包括：

采集海杂波数据，通过凸包算法对所述海杂波数据进行特征训练，得到决策区域；