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基于CHMM的雷达海面回波建模与分析方法
  • ISSN号:1009-5896
  • 期刊名称:《电子与信息学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN959.72[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙410073
  • 相关基金:国家自然科学基金(60571058)资助课题
中文摘要:

高分辨率雷达以低擦地角观测粗糙海表面时杂波幅度明显增强,产生海尖峰效应。海尖峰与甲稳海杂波的统计特性差别显著,使用单一概率密度函数(PDF)的传统统计建模方法难以精确描述回波特性,尤其在回波中包含目标信号时,这种不适应更为严重。该文将连续型隐马尔可夫模型(CHMM)用于海杂波建模,把海面回波分为甲稳海杂波、海尖峰和目标回波3个状态,使用高斯混合密度模型(GMDM)建立各状态观测值的连续PDF表达式,使用Baum-Welch算法对CHMM的参数进行计算和重估。同时,修正了基于GMDM的CHMM观测值状态联合概率公式,解决了GMDM参数迭代求解过程中的分母下溢出问题,为海杂波建模与分析提供了一种新的方法。最后对实际雷达采集数据的分析证明了该方法的有效性。

英文摘要:

When high resolution radar observes rough sea surface with low grazing angle the level of sea clutter increases obviously and the sea spike phenomena appears. It is not accurate to analyze the radar echo including stationary sea clutter, spike and target with the conventional statistical model based on single Probability Density Function (PDF). In this paper, the Continuous Hidden Markov Model (CHMM) is used to model and analyze the sea clutter. The echoes from sea surface are divided into three states of CHMM stationary sea clutter, sea spike and target. The Gaussian Mixture Density Model (GMDM) and the Baum-Welch algorithm are used to construct the PDF expressions of the observations of the three states and re-estimate the CHMM parameters, respectively. At the same time, the expressing of the observation-state joint probability is modified to avoid the underflow of the denominator during the iterative procedure of the GMDM parameters. Thus, a new method is proposed for modeling and analyzing sea clutter.

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期刊信息
  • 《电子与信息学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院电子学研究所 国家自然科学基金委员会信息科学部
  • 主编:朱敏慧
  • 地址:北京市北四环西路19号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jeit@mail.ie.ac.cn
  • 电话:010-58887066
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-5896
  • 国内统一刊号:ISSN:11-4494/TN
  • 邮发代号:2-179
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:24739