[发明专利]一种敏捷雷达目标检测系统及方法

摘要

一种敏捷雷达目标检测系统，包括雷达、数据库以及上位机；雷达、数据库和上位机依次相连，所述雷达对所检测海域进行照射，并将雷达海杂波数据储存到所述的数据库，所述的上位机包括数据预处理模块、海杂波模型建模模块、目标检测模块、模型更新模块以及结果显示模块。以及提出了一种敏捷雷达目标检测方法。本发明提供一种只需较少样本、能快速响应、实现在线检测的敏捷雷达目标检测系统及方法。

主权项

1.一种敏捷雷达目标检测系统，包括雷达、数据库以及上位机，雷达、数据库和上位机依次相连，其特征在于：所述雷达对所检测海域进行照射，并将雷达海杂波数据储存到所述的数据库，所述的上位机包括：数据预处理模块，用以进行雷达海杂波数据预处理，采用如下过程完成：1)从数据库中采集N个雷达海杂波回波信号幅值x_i作为训练样本，其中，i＝1，...，N；2)对训练样本进行归一化处理，得到归一化幅值x‾i=xi-minxmaxx-minx]]>其中，min x表示训练样本中的最小值，max x表示训练样本中的最大值；3)将归一化后的训练样本重构，分别得到输入矩阵X和对应的输出矩阵Y：X=x‾1x‾2Lx‾Dx‾2x‾3Lx‾D+1MMOMx‾N-Dx‾N-D+1Lx‾N-1]]>Y=x‾D+1x‾D+2Mx‾N]]>其中，D表示重构维数，D为自然数，且D＜N，D的取值范围为50-70；预报模型建模模块，用以建立预报模型，采用如下过程完成：将得到的X、Y代入如下二次规划问题：maxα,α*{-12Σi=1MΣj=1M(αi-αi*)(αj-αj*)exp(-||x‾i-x‾j||/θ2)-ϵΣi=1M(αi+αi*)+Σi=1Myi(αi-αi*)}]]>s.t.Σi=1M(αi-αi*)=0]]>0≤α_i≤γ0≤αi*≤γ]]>求解得待估计函数f(x)：f(x)=Σi=1M(αi*-αi)exp(-||x-xi||/θ2)]]>其中，M是支持向量的数目，α_i和α_j是拉格朗日乘子，和是支持向量，其中，i＝1，…，M，j＝1，…，M，和exp(-||x-x_i||/θ²)均为支持向量机的核函数，x_j为第j个雷达海杂波回波信号幅值，θ是核参数，ε是不敏感系数，x表示输入变量，y_i是Y的第i个分量，γ是惩罚系数；目标检测模块，用以进行目标检测，采用如下过程完成：1)在采样时刻t采集D个海杂波回波信号幅值得到TX＝[x_t-D+1，K，x_t]，x_t-D+1表示第t-D+1采样时刻的海杂波回波信号幅值，x_t表示第t采样时刻的海杂波回波信号幅值；2)进行归一化处理；TX‾=TX-minxmaxx-minx]]>3)代入预报模型建模模块得到的待估计函数f(x)得到采样时刻(t+1)的海杂波预报值；4)计算海杂波预报值与雷达回波实测值的差值e，计算控制限Q_α：Qα=θ1[Cαh02θ2θ1+1+θ2h0(h0-1)θ2]1h0]]>θi=Σj=k+1Nλji,i=1,2,3]]>h0=1-2θ1θ33θ22]]>其中，α是置信度，θ₁，θ₂，θ₃，h₀是中间变量，表示协方差矩阵的第j个特征值的i次方，k是样本维数，C_α是正态分布置信度为α的统计；5)进行检测判断：当e²差值大于控制限Q_α时，该点存在目标，否则没有目标。