景;
[0040] 步驟六、對(duì)歸一化后的檢測(cè)背景進(jìn)行CFAR檢測(cè),得出CFAR檢測(cè)結(jié)果。
[0041]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述步驟二中輸入數(shù) 據(jù)RD譜;具體過程為:
[0042] 用matlab軟件載入數(shù)據(jù)RD譜。
[0043]其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0044]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是:所述步驟三中對(duì) 步驟二中的RD譜進(jìn)行KL散度(相對(duì)熵)分區(qū),得到分區(qū)后的數(shù)據(jù);如圖11,具體過程為:
[0045] KL散度是通過計(jì)算兩個(gè)概率分布P和Q之間差異,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同概率分布數(shù)據(jù)的區(qū) 分;
[0046]對(duì)平方律檢波,假設(shè)任何一個(gè)距離-多普勒單元服從指數(shù)分布,其TOF(概率密度函 數(shù))為
[0048] 式中:P(X)為概率密度函數(shù),β是幅度均值,X是距離-多普勒單元,α是中心偏移量;
[0049] 均值μχ和方差 < 通過下面的式子計(jì)算
[0052]基于公式(1)、(2)、(3),利用測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差~來辨別背景分布類型(不同的背景分 布類型的TOF不同);因此利用~作為一個(gè)測(cè)度來分類背景;K-L散度定義為任意兩種分布相 異性量度,采用這一準(zhǔn)則來衡量?jī)蓚€(gè)距離-多普勒單元的分布差異性;因此,同一參考滑窗 中的服從不同分布的兩個(gè)獨(dú)立單元的定向距離定義為:
[0054]式中,Pl(x)是第i個(gè)距離-多普勒單元的概率密度函數(shù),Ql是第i個(gè)距離-多普勒單 元的中心偏移量,是第i個(gè)距離-多普勒單元的幅度均值,p2(x)是第j個(gè)距離-多普勒單元 的概率密度函數(shù),α 2是第j個(gè)距離-多普勒單元的中心偏移量,β2是第j個(gè)距離-多普勒單元的 幅度均值,i、j取值為任意正整數(shù);
[0055]假設(shè)兩個(gè)分布Pl(x)和p2(x)有相同參數(shù)c^KL表達(dá)式可以寫成標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù)
[0057] 式中,I(Pl(x),p2(x))是標(biāo)準(zhǔn)差的函數(shù),σ:是分布 ρι(χ)的標(biāo)準(zhǔn)差,〇2分布p2(x)的標(biāo) 準(zhǔn)差;
[0058] 在實(shí)際情況中,對(duì)每一個(gè)單元估計(jì)它的方差值是很困難的。因此,考慮到所有單元 的分布是獨(dú)立的,利用整個(gè)背景的估計(jì)方差和參考窗內(nèi)所有單元的方差之間的距離來代 替。
[0059]步驟三一、如圖11,取RD譜數(shù)據(jù)中以每個(gè)距離-多普勒單元(Ρ)為中心的正方形參 考滑窗,取Ν*Ν(Ν為奇數(shù),比如5*5或者9*9的滑窗,本專利中取5*5的滑窗),*為乘號(hào);如圖 12;
[0060] 步驟三二、計(jì)算正方形參考滑窗的方差(利用matlab函數(shù)std2計(jì)算),代替正方形 參考滑窗中心單元的方差;
[0061] 步驟三三、計(jì)算整個(gè)RD譜數(shù)據(jù)的方差;
[0062]步驟三四、根據(jù)步驟三二和步驟三三計(jì)算每一個(gè)距離-多普勒單元的KL散度;
[0063]步驟三五、當(dāng)KL散度小于設(shè)定的閾值ξ,將這一區(qū)域稱為雜波區(qū)域并標(biāo)記,當(dāng)KL散 度大于設(shè)定的閾值ξ,將這一區(qū)域稱為均勻區(qū)域并標(biāo)記,將檢測(cè)背景分為均勻區(qū)域和雜波區(qū) 域。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
【具體實(shí)施方式】 [0064] 四:本實(shí)施方式與一至三之一不同的是:所述步驟四 中對(duì)分區(qū)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì),得到估計(jì)的參數(shù);具體過程為:
[0065] 利用最大似然估計(jì)方法得到不同區(qū)域的參數(shù)。
[0066] 其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至三之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0067] 五:本實(shí)施方式與一至四之一不同的是:所述步驟五 中利用估計(jì)的參數(shù)將背景歸一化轉(zhuǎn)換成指數(shù)分布,得到歸一化后的檢測(cè)背景;具體過程為:
【具體實(shí)施方式】 [0068] 設(shè)隨機(jī)變量(本專利指Weibull分布和Log-normal分布)Χ的累積分布函數(shù)為F,指 數(shù)分布隨機(jī)變量Υ的累積分布函數(shù)為G,則G4(F(X))服從指數(shù)分布;
[0069] Weibull分布的累積分布函數(shù)如下:
[0071] 式中,F(xiàn)i (X)是We i bu 11分布的累積分布函數(shù),B和C分別是We i bu 11分布的尺度參數(shù) 和形狀參數(shù);
[0072] Log-normal分布的累積分布函數(shù)如下:
[0074] 其中,F(xiàn)2(x)是Log-normal分布的累積分布函數(shù),erf是誤差函數(shù),μ和σ分別是Log normal 分布的尺度參數(shù)和形狀參數(shù);
[0075]指數(shù)分布的累積分布函數(shù)如下:
[0077] 其中,F(xiàn)3(x)是指數(shù)分布的累積分布函數(shù),β3為指數(shù)分布的均值參數(shù);
[0078] 可通過公式(6)和公式(8)將Weibull分布?xì)w一化轉(zhuǎn)換為指數(shù)分布,推導(dǎo)變換公式 如下:
[0080]其中,Xexp為雷達(dá)回波距離-多普勒幅度譜中的均勻區(qū)域數(shù)據(jù)單元經(jīng)雙參數(shù)歸一化 之后的幅度值,幻為檢測(cè)背景中均勻區(qū)域數(shù)據(jù),BdPCi*別表示均勻區(qū)域數(shù)據(jù)Weibull分布 估計(jì)的尺度參數(shù)和形狀參數(shù),在實(shí)際轉(zhuǎn)換中取1。
[0081 ] 可通過公式(7)和公式(8)將Log-normal分布?xì)w一化轉(zhuǎn)化為指數(shù)分布,推導(dǎo)變換公 式如下:
[0083] 其中,XexplSRD譜中雜波區(qū)域數(shù)據(jù)單元經(jīng)雙參數(shù)歸一化之后的幅度值,X2為檢測(cè)背 景中的雜波區(qū)域數(shù)據(jù)單元,μ#Ρσ 2分別表示雜波區(qū)域?qū)?shù)正態(tài)分布估計(jì)的尺度參數(shù)和形狀 參數(shù),在實(shí)際轉(zhuǎn)換中取= 1;
[0084] 把距離-多普勒幅度譜中均勻區(qū)域數(shù)據(jù)和雜波區(qū)域數(shù)據(jù)分別由Weibull (威布爾) 分布和Log-normal (對(duì)數(shù)正態(tài))分布轉(zhuǎn)換歸一化成為指數(shù)分布。
[0085] 其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至四之一相同。
【具體實(shí)施方式】 [0086] 六:本實(shí)施方式與一至五之一不同的是:所述步驟六 中對(duì)歸一化后的檢測(cè)背景進(jìn)行CFAR檢測(cè),得出CFAR檢測(cè)結(jié)果;具體過程為:
[0087] 采用CA-CFAR(單元平均恒虛警檢測(cè))、G〇-CFAR(最大選擇恒虛警檢測(cè))、S〇-CFAR (最小選擇恒虛警檢測(cè))、〇S_CFAR(有序統(tǒng)計(jì)恒虛警檢測(cè))中任意一種即可得出CFAR檢測(cè)結(jié) 果。
[0088]其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】一至五之一相同。
[0089]采用以下實(shí)施例驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0090] 實(shí)施例一:
[0091] 本實(shí)施例一種基于雜波背景統(tǒng)計(jì)識(shí)別的CFAR檢測(cè)方法具體是按照以下步驟制備 的:
[0092]本實(shí)驗(yàn)利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理得到的分布參數(shù)分別仿真均勻區(qū)(背景雜波服從 Weibull分布),雜波區(qū)(背景雜波服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布)以及雜波邊緣(參考單元分布特性不 同,一部分服從Weibull分布,另一部分服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布)這三種情況,通過比較傳統(tǒng)CA、 60、30、03-0?41?、對(duì)數(shù)正態(tài)分布下的1^4和基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的04、60、30、03-0?六1?的 檢測(cè)概率、實(shí)際虛警概率以及實(shí)際虛警概率相同下的檢測(cè)概率性能來驗(yàn)證算法。
[0093]結(jié)果如圖1至圖9、表1至表3所示。在均勻區(qū)域,基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的CA、G0、 S0、0S-CFAR的檢測(cè)概率優(yōu)于傳統(tǒng)04、60、30、03-0?41?、對(duì)數(shù)正態(tài)分布下的1^^-丨,并且基于檢 測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的檢測(cè)器能夠保持在設(shè)定虛警,結(jié)果如圖1、表1所示;存在干擾目標(biāo)的情況 下,只有基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的0S-CFAR能保持穩(wěn)定的檢測(cè)性能,基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì) 的S0-CFAR其次,結(jié)果如圖2至圖3所示;在相同的虛警概率下,基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的CA、 G0、S0、0S-CFAR的檢測(cè)概率和傳統(tǒng)04、60、30、03-0?41?、對(duì)數(shù)正態(tài)分布下的1^4相同,結(jié)果 如圖4所示。在雜波區(qū)域,雖然基于檢測(cè)背景統(tǒng)計(jì)估計(jì)的04、60、50、05^?41?的檢