基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法技术

本发明专利技术属于天波雷达技术领域，目的是为了解决目前天波雷达海杂波抑制方法中慢速舰船目标检测不理想，依赖多个杂波参考距离单元的相关性而导致工程实用性不强，循环迭代次数选取困难且精度较低等问题。本发明专利技术的基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，利用混沌预测器获得海杂波内在的混沌动力学模型，通过非线性预测的方法对其进行对消而保留目标信号，包括两个过程：训练过程和工作过程。在训练过程采用预测器对一段不包含目标或目标信号很弱的海杂波信号进行内在规律的学习，在工作过程将待检测的目标单元信号通过训练好的预测器实现对海杂波预测和对消，从而显出目标信息。本发明专利技术适用于天波雷达。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天波雷达
，主要应用于天波超视距雷达中海杂波抑制方面。
技术介绍
天波超视距雷达(OTHR,Over-The-Horizon Radar)利用电离层对高频电波的反射作用自上而下对目标进行检测，因此回波信号中往往带有强大的海杂波干扰成分，严重影响目标检测，特别是低速舰船目标。由于舰船目标本身速度较低，产生的多普勒频率靠近海杂波，在频谱上容易被海杂波掩盖，此外，海面洋流和电离层扰动等因素还会造成海杂波频谱的展宽，进一步增大了目标检测的难度，因此，研究天波雷达海杂波抑制方法十分必要。目前天波雷达海杂波抑制方法主要有以下三种:I)动目标显示(MTI, Moving Target Indication)方法，即多脉冲对消器这种方法实质上就是设计一个滤波器，利用运动目标和杂波在频谱上的区别，有效地抑制杂波从而提取出目标信号。该方法包括两脉冲对消器，三脉冲对消器和多脉冲对消器，对消器相当于一个高通滤波器，能够把低频部分的海杂波抑制掉，而留下多普勒频率较高的目标信号。该方法使用于高速目标的检测，但是对于低速目标的效果不理想，因为低速目标产生的多普勒频率靠近海杂波，位本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：A.将临近目标单元的一段不包含目标信息或目标信息很弱的海杂波信号作为训练信号样本对预测器进行训练，收集训练过程中预测器的各个状态向量；B.根据预测器的各个状态向量计算预测器的最优输出权值矩阵；C.在预测器的各个状态向量对应所述最优权值矩阵的状态下，将需要检测的目标单元的回波信号作为工作信号通过训练好的预测器，得到预测器的输出信号；D.将工作信号与预测器的输出信号相减得到预测误差序列，对预测误差序列作快速傅里叶变换得到预测误差序列的频谱，设置合适的检测门限从频谱中得到目标信息。

【技术特征摘要】
1.基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，包括如下步骤: A.将临近目标单元的一段不包含目标信息或目标信息很弱的海杂波信号作为训练信号样本对预测器进行训练，收集训练过程中预测器的各个状态向量； B.根据预测器的各个状态向量计算预测器的最优输出权值矩阵； C.在预测器的各个状态向量对应所述最优权值矩阵的状态下，将需要检测的目标单元的回波信号作为工作信号通过训练好的预测器，得到预测器的输出信号； D.将工作信号与预测器的输出信号相减得到预测误差序列，对预测误差序列作快速傅里叶变换得到预测误差序列的频谱，设置合适的检测门限从频谱中得到目标信息。2.如权利要求1所述的基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，步骤A中对预测器进行训练之前需要初始化预测器中的各个参数，包括预测器中储备池内部预测单元的个数、预测单元权值矩阵、输入单元的权值矩阵和反馈单元的权值矩阵、输入单元的个数及输出单元个数。3.如权利要求2所述的基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，所述输出单元个数为I个。4.如权利要求1所述的基于混沌序列预测的天波雷达海杂波抑制方法，其特征在于，步骤A中所述训练过程中预测器的各个状态向量包括预测器储备池内部状态向量、输入信号向量和期望输出信号向量，其具体收集方法包括如下步骤: Al.初始化X (O) = O, d(0) = O, X (η)是储备池的内部状态，d(n)是期望输出信号； A2.令η = 1，2，...，M，根据状态更新方程: X (n+1) = tanh (ffmu (η+1) +Wx (n) +Wback d (η) +ν (η)) 更新储备池内部的状态向量，M为训练信号长度，W为预测单元权值矩阵，Win为输入单元的权值矩阵，Wback为反馈单元的权值矩阵，ν (η)为随机噪声信号； A3.从η为Mtl时开始收集状态向量χ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚璇，林志榕，李万阁，艾慧，胡进峰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51