一种敏捷雷达数据处理系统及方法技术方案

一种敏捷雷达数据处理系统，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、预测模型建模模块、海杂波预报模块、判别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数据处理方法。本发明专利技术提供一种能准确快速预报雷达海杂波、响应速度快、预报精度高的敏捷雷达数据处理系统及方法。

Agile radar data processing system and method

An agile radar data processing system, including radar, radar, computer and database; database and the host computer is connected to the detection area irradiation on the radar, and the radar sea clutter data is stored into the database, the host computer comprises a data preprocessing module, prediction model module, sea clutter prediction module, model updating module and result display module. And a method of radar data processing is proposed. The invention provides an agile radar data processing system and method capable of accurately and rapidly predicting radar sea clutter, fast response speed and high prediction accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达数据处理领域，特别地，涉及。
技术介绍
海杂波，即来自于被雷达发射信号照射的一片海面的后向散射回波。由于海杂波 对来自海面或接近海面的“点”目标，如航海浮标及漂浮在海上的冰块等目标的雷达回波的 可检测性形成严重制约，因此海杂波的研究对海洋背景中轮船等目标的探测性能具有十分 重要的影响从而具有重要理论意义和实用价值。习惯上海杂波被视为单一随机过程，如对数正态分布、K分布等。然而这些模型在 实际应用中都有其特定的局限性，其中一个重要原因是海杂波看似随机的波形，实际上并 不具有随机分布特性。
技术实现思路
为了克服传统雷达数据处理方法的无法准确预测雷达海杂波、响应速度慢、预报 精度不高的不足，本专利技术提供一种能准确快速预报雷达海杂波、响应速度快、预报精度高的 敏捷雷达数据处理系统及方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种敏捷雷达数据处理系统，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，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Xi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xi 权利要求1. 一种敏捷雷达数据处理系统，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Xi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^2.如权利要求1所述的敏捷雷达数据处理系统，其特征在于所述的上位机还包括判 别模型更新模块，用以按设定的采样时间间隔采集数据，将得到的实测数据与模型预报值 比较，如果相对误差大于10%，则将新数据加入训练样本数据，更新预报模型。3.如权利要求1或2所述的敏捷雷达数据处理系统，其特征在于所述的上位机还包 括结果显示模块，用以将海杂波预报模块计算得到的预报值在上位机显示。4.一种如权利要求1所述的敏捷雷达数据处理系统所使用的数据处理方法，其特征在 于所述的方法包括以下步骤(1)从数据库中采集N个雷达海杂波回波信号幅值^ci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 5.如权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于所述的方法还包括(8)、按设定的采样时间间隔采集数据，将得到的实测数据与模型预报值比较，如果相 对误差大于10%，则将新数据加入训练样本数据，更新预报模型。6.如权利要求4或5所述的数据处理方法，其特征在于在所述的步骤(7)中，将计算 得到的海杂波预报值在上位机显示。全文摘要一种敏捷雷达数据处理系统，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、预测模型建模模块、海杂波预报模块、判别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数据处理方法。本专利技术提供一种能准确快速预报雷达海杂波、响应速度快、预报精度高的敏捷雷达数据处理系统及方法。文档编号G01S7/48GK102147466SQ201110051149公开日2011年8月10日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日专利技术者刘兴高, 梁国正, 王志强, 轩立新, 闫正兵 申请人:浙江大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种敏捷雷达数据处理系统，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ｘｉ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（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ＯｖｅｒＢａｒ；（／ｍｏ）?（／ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｍａｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）０≤αｉ≤γ（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｎ）０（／ｍｎ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）＆ｌｅ；（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｇａｍｍａ；（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）求解得待估计函数ｆ（ｘ）：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｆ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｍ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｔｈ）其中，ｍｉｎｘ表示训练样本中的最小值，ｍａｘｘ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：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｅｎｃｅｄｏｐｅｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＊（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｂｓｕｐ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｅｘｐ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）｜（／ｍｏ）?（ｍｏ）／（／ｍｏ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｉ）＆ｔｈｅｔａ；（／ｍｉ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）其中，Ｍ是支持向量的数目，αｉ和αｊ是拉格朗日乘子，和是支持向量，其中，ｉ＝１，…，Ｍ，ｊ＝１，…，Ｍ，和ｅｘｐ（－｜｜ｘ－ｘｉ｜｜／θ２）均为支持向量机的核函数，ｘｊ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，ｙｉ是Ｙ的第ｉ个分量，γ是惩罚系数；海杂波预报模块，用以进行海杂波预测，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＝［ｘｔ－Ｄ＋１，Ｋ，ｘｔ］ＴＸ＝［ｘｔ－Ｄ＋１，Ｋ，ｘｔ］，ｘｔ－Ｄ＋１表示第ｔ－Ｄ＋１采样时刻的海杂波回波信号幅值，ｘｔ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；（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）ＴＸ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ＯｖｅｒＢａｒ；（／ｍｏ）?（／ｍｏｖｅｒ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ＴＸ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｍａｘ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）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。ｎ＝＇［＇ｃｌｏｓｅ＝＇］＇）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴高，轩立新，梁国正，王志强，闫正兵，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86