《地、海杂波特征建模与参数估计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地、海杂波特征建模与参数估计（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电子科技大学 硕士学位论文 地、海杂波特征建模与参数估计 姓名：朱玲 申请学位级别：硕士 专业：信号与信息处理 指导教师：陈祝明 20090501 摘要 摘要 随着宽带雷达在军事、民用领域均有重要的应用前景，不同地面实测杂波数 据的统计特性以及海杂波混沌特性成为雷达技术领域研究的热点问题。各国学者 掌握了海杂波特性的大量理论知识和实验数据，对雷达杂波的特性认识己逐渐深 入。目前实测杂波的研究热点的方向有：1 ) 海杂波的非线性特性，混沌特性；2 ) 地、海杂波的统计特性。这些问题已经有较深入的研究，但是研究结果没有系统 地对多种地杂波进行建模对比分析。 本文采用了在加拿大东海岸附近使用M c
2、M a s t e rI P I X 雷达测得的海杂波数据， 以及K u ，X 波段S A I l 地杂波数据为实验数据，做了以下内容分析： 1 ) 对K u ，X 波段地杂波中的5 种地杂波楼群、庄稼地、树林、草地、湖泊进 行完整的幅度统计特性分析。其中杂波建模的关键问题参数估计，通过对 比多种参数估计方法，选取每种模型对应的最佳参数估计方法而来的。最后通 过K S 拟合优度检验，得到了实验数据所对应的最佳统计模型。 2 ) 对X 波段I P I X 雷达海杂波进行统计、混沌特性分析。介绍了雷达杂波数据处 理方法和流程，在数据预处理的基础上，首先得到海杂波的统计模型以及不同 极化下海杂波的相
3、关特性；其次得到了收敛的关联维数、正的最大李氏指数， 验证了海杂波的混沌特性；最后对比分析了海杂波去噪前后的混沌特性，统计 特性。得出结论：去噪前后海杂波与被去除噪声的幅度统计特性，最大李氏指 数都有差异。 3 ) 列出了本文的一些雷达杂波数据典型分析结果之后，针对本次雷达杂波数据分 析给出了一些有意义的结论和建议，以便下一阶段工作的改进。 综上所述，我们通过采用实测杂波分析，得到了部分地、海杂波的统计特性。 这些杂波数据对应几种典型地杂波，如城区楼群、草地、树林、庄稼地、湖泊。 通过对这些地、海杂波数据的分析，得到了感兴趣的典型地区的杂波幅度分布曲 线；验证了海杂波的混沌特性，得到关联维数的
4、估计值在4 - 7 之间，此外通过海 杂波的去噪前后杂波、去除噪声的混沌特性的对比分析，得到结论。 关键字：幅度建模，混沌，参数估计，拟合检验 A B S T R A C T A BS T R A C T 1 1 1 cs t a t i s t i c a lc h a r a c t e r i s t i co fr a d a rc l u t t e ra n dt h ec h a o t i cc h a r a c t e r i s t i co fs e a c l u t t e rb e c o m et h ef o C U So fc u r r e n tr e
5、s e a r c hi nt h eR a d a rf i e l d a Sf o rt h ew i d eb a n d R a d a r Sv a l u a b l ea p p l i c a t i o nb o t hi nt h em i l i t a r ya n dc i v i l i a n R e c e n t l y , t h er e s e a r c h e r s h o m ea n da b r o a da c h i e v es o m er e s u l t sb ya b u n d a n c ea n a l y t i c
6、 a lw o r ko no b s e r v e d R a d a rc l u t t e r s I nt h i sd i s s e r t a t i o n ，t h eo b s e r v e dX b a n ds e ac l u t t e r , w h i c ho b t a i n e d f o r mt h ew e s tc o a s to fC a n a d ab yM c M a s t e rI P I XR a d a r , a n dt h eX K ub a n dg r a n d c l u t t e ra r ed i s
7、c u s s e db ym o d e l i n ga n ds i m u l a t i o n r n l em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h e d i s s e r t a t i o na r ea sf o l l o w s ： F i r s t l y , m o d e l i n go fr a d a rc l u t t e rh o m ea n da b r o a dc o m b i n e dw i t hr a d a rc l u t t e r s t a t i s t i c a la n a
8、l y s i st h e o r yi si n t r o d u c e d i n c l u d i n gs e v e r a le x p e r i e n t i a lm o d e l s ，a n d m e t h o d so fp a r a m e t e re s t i m a t i o na n dg o o d n e s so ff i t T h e nm o d e l i n ga n ds i m u l a t i o n t h et y p i c a lo b s e r v e dg r a n dc l u t t e r (
9、 b u i l d i n gc l u t t e r , g r a s sc l u t t e r , f o r e s tc l u t t e r , l a k e c l u t t e r , a g r i c u l t u r ec l u t t e r ) a n dg e tt h eb e s tp a r a m e t e re s t i m a t i o nm e t h o d sf o re a c h e x p e r i e n t i a lm o d e l L a s tc o m p a r et h ep e r f o r m
10、 a n c eo fe x p e r i e n t i a lm o d e l sa n d o b t m n e d t h eb e s ta m p l i t u d em o d e lf o re a c hk i n do fg r a n dc l u t t e r 硒er e s e a r c hi n d i c a t e st h a t t h e s ee x p e r i e n t i a lm o d e l sj u s ta d a p ts o m ee s p e c i a lS A Rc l u t t e r , b e s i
11、d e sf o re a c hk i n d o fg r a n dc l u t t e rt h eb e s ta m p l i t u d es t a t i s t i c a lm o d e li sf o u n d ，w h i c hi st h ef u n d a m e n to f R a d a rc l u t t e rt a r g e td e t e c t i n g S e c o n d l yt h ec h a o sb a s i ct h e o r yi si n t r o d u c e da n dn o n l i n
12、e a rt i m es e r i e sa n a l y s e s b a s e do nc h a o sa r es t u d i e di n v o l v i n gt h ep h a s ep l a c er e c o n s t r u c t i o na n dt h en o n l i n e a r l o c a lp r o j e c tn o i s er e d u c t i o n T h e nt h eo b s e r v e ds e ac l u t t e ri sp r o c e s s i n gi n c l u d
13、 et h r e e s t e p s ：s t e p l ，r e v i s e dt h eI Qc h a n n e l sd a t a ；s t e p2 ，3 - p o i n ts m o o t h i n gp r o c e s s i n g ；s t e p3 ， l o c a lp r o j e c tn o i s er e d u c t i o ni sa p p l i e d ，h e r e5 0n e i g h b o r h o o dp o i n t si su s e df o rt h e n e i g h b o r h
14、o o ds e l e c t i o nw h i c hi sv a r i a b l ea n dm o r ea c c u r a t e A f t e rt h ed a mp r o c e s s i n g ， t h ec o r r e l a t i o nd i m e n s i o na n dl a r g e s tL y a p u n o ve x p o n e n ta r eb o t hc a l c u l a t e dt ot e s t i R t h a ts e ac l u t t e ri sad y n a m i cs y
15、 s t e mo fd e t e r m i n i s t i cc h a o s F u r t h e r m o r et h es t a t i s t i c c h a r a c t e ri sa n a l y z e df o rs e ac l u t t e r , w h i c hi n v o l v e sa m p l i t u d em o d e l i n ga n dt i m e c o r r e l a t i o nf o re a c hp o l a r i z a t i o n B a s e do naf u l la n
16、 a l y s i so ft h es t a t i s t i c a la n dc h a o t i c p r o p e r t i e so fs e ac l u t t e r , t h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o wt h a t ： M G Sd i s t r i b u t i o ni st h eb e s tm o d e lf o rs e ac l u t t e r , a n dt h es p a c ec o r r e l a t i o no fh v , v hp o l a r i z a t i o ni ss t r o n g e rt h a nt h a to fh h , v v 9 0 o ft h el a r g e s tL y a p u n o ve x p o n e n ti sp o s i t i v ea n dt h ec o r r e l a t i o nd i m e n s i o
