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雷达信号检测的分形方法研究

分形作为一种描述自然界中不规则几何的数学工具,在短短时间内已成功应用于诸如图象处理、自然表面建模、时间序列分析等领域。由于在雷达系统的许多环节中存在具有分形特性的过程和现象,因此,可以通过采用分形理论研究和分析雷达信号处理系统来获得新思路和新方法。本文从理论与实验两个方面探讨了随机分形理论在雷达信号检测领域的应用,提出了基于随机分形模型的天然粗糙面杂波建模仿真和目标检测方法。本文主要研究工作及研究成果包括:1.从分形基本量、分数积分模型和小波模型等三个方面论述和分析了随机分形信号,并提出了相应的参数估计方法。实验和理论分析表明这些估计方法都有效,其中分数积分模型的分数差分估计法速度快适于实时估计,基于小波模型的最大似然估计法鲁棒性强适于弱信噪比下的参数估计。2.从实测数据和形成机理两个方面进行研究了天然粗糙面杂波的分形特性。一方面从多角度进行了实测数据的分形特性分析,得出了天然粗糙面杂波具有随机分形特征的结论;另一方面通过分析时  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

地、海杂波建模及目标检测技术研究

本文研究了地、海杂波建模与仿真及目标检测若干技术。首先回顾了杂波建模与仿真技术、海杂波混沌特性分析与目标检测的发展历史和研究现状,分析了目前存在的主要问题,介绍了论文研究的内容。第二章首先研究了几种典型杂波模型的统计特性及零记忆非线性变换法(ZMNL,Zero Memory Nonlinearity)仿真方法,然后,针对以往的杂波模拟仿真中,都没有考虑线性滤波器的物理可实现性问题,引入最小相位特性与复倒谱技术,给出了一种物理可实现的滤波器产生方法,在此基础上,详细阐述了典型杂波随机序列产生的方法。广义复合杂波模型(Generalized Compound Probability Density Function,GC-PDF)适用范围比较广泛,论文第二章给出了该杂波模型取不同参数时与经典杂波模型的联系,深入分析了其统计特性,研究了最小二乘参数估计方法,进而以参数解耦和充分利用杂波序列信息为突破点,提出了一种新的参数解耦估计算法。...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

基于混沌理论的信号处理方法研究

非线性动力学电路与系统中的混沌是非线性科学研究的前沿课题之一,其中混沌的产生机理、解析预测以及混沌的应用是当前混沌研究的三大热点。本文研究属于基于混沌的应用研究,主要从雷达信号检测、参数估计、波形设计和图像处理的数字水印四个方面较全面地讨论了混沌理论及相关技术在信号处理系统中应用的可能性,探讨了相应的信号处理算法和实现过程。本文研究属于结合实际信号处理应用需求进行的基础理论研究。混沌信号是由非线性系统产生的对初值极端敏感的类随机信号。混沌的应用研究首先是基于对混沌信号的深入分析和理解。本文首先对混沌信号的数学模型进行了深入的讨论,并分别从数学映射、统计学角度对其数学模型进行了全面的研究,特别是全面总结了混沌系统的统计学模型的研究成果,讨论并给出了混沌与噪声的区别与相似之处;雷达信号处理的重要一步是杂波中的信号检测问题。针对混沌杂波背景中的信号检测问题,本文把神经网络应用于海杂波中的雷达信号检测问题中。提出了一种基于神经网络的信号...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

海杂波噪声中小目标的特征分析与检测方法研究

海杂波受到诸如海浪、海风和潮汐等环境因素影响,具有类似噪声的特性,是典型的非平稳信号。在雷达对海进行观测时,海杂波大量尖峰会严重影响雷达对海监测效果,由于小目标的雷达反射截面积很小,容易淹没在海杂波和噪声中。传统检测方法存在精度低、泛化性差和实时性欠佳的问题。如何从海杂波背景下有准确、可靠地发现小目标,是当前雷达信号处理领域的研究重点。本文研究了混沌混合信号的噪声抑制和利用问题,分别提出基于EMD方差特性的混沌信号自适应去噪算法和基于粒子群优化的自适应随机共振检测方法。研究了海杂波在FRFT域下的分形特性,在单尺度和高尺度条件下,分别提出了基于阶数自适应的小目标检测方法和基于多重分形的小目标检测方法。引入分形聚类方法筛选海杂波数据,用于支持向量机的选择性集成学习,提出了基于自适应分形聚类的微弱信号检测方法。具体的研究重点如下:基于经验模态分解理论,研究了不同混沌系统分解分量的方差特性,发现噪声导致总分解层数的增加和分解分量方差最...  (本文共94页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

硅胶粒子分形聚集过程研究及白碳黑产品开发

本文研究了硅胶初级粒子的大小及其构成的聚集体结构对白碳黑产品质量的影响,并在此基础上开发出白碳黑生产的适宜流程。由于硅胶粒子在较小尺度即停止生长,因而在白碳黑的制备过程中容易得到由较小初级粒子构成的产品,然而仅用这一点是很难保证产品有较好的补强性能;而聚集体的结构在以往没有得到足够的重视,甚至没有表征它的指标,更不用说用它指导产品的开发。本文通过引入分形理论,认为硅胶粒子聚集体所具有分形结构对产品的性质产生至关重要的影响。本文从这一点出发开展工作。首先用激光散射方法测定各种不同条件下硅胶粒子的生长过程,用分子反应动力学的方法从分形角度确定描述聚集过程的Smoluchowski方程中的碰撞矩阵形式。采用归并方法,减少方程的数目,用Treanor方法求解方程组,通过数值求解确定不同分形维的粒子生长过程,通过与实验结果的比较,确定不同实验条件下的动力学参数K_0和分形维D,所得到的D处于理论确定的扩散控制和反应控制的分形维之间,根据不...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

解放军信息工程大学
解放军信息工程大学

基于分形的网络流量建模及排队性能研究

面向新一代互联网大规模实时流媒体业务的应用需求,高性能宽带信息网(3Tnet)示范工程采用一体化网络接入设备,经过一级交换就能直接完成业务接入汇聚,在接入段从机制上保证了用户的带宽独享。在核心段,3Tnet采用高性能、突发式分组交换设备构建,由于网络流量的特性能充分反映业务与承载网络之间的相互作用与影响,因此迫切需要定量描述核心网聚合网络流量特性。而且,网络流量的复杂特性及其对网络性能的影响已成为当前计算机网络基础理论研究的热点之一。本文将3Tnet对核心网聚合流量特性的研究需求推广到一般情况,基于分形理论,研究了聚合网络流量建模、特性分析以及分形流量输入时的排队性能等问题。对自相似理论框架下的网络流量模型及其主要参数的估计算法进行了评估,在此基础上,构建了描述聚合网络流量特性的联合多重分形(JMF)模型,其统计特性的理论分析结果以及真实流量数据的拟合结果,均验证了JMF模型描述聚合流量的有效性。分析了网络流量的具体特性,以级联...  (本文共136页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

基于分形的地形图像表面重建研究

本课题来源于国家自然科学基金项目“三维表面形状被动重构方法研究”(项目号:60141002)利“十五”国防预研课题“军用图像并行处理算法技术”(项目号:413160103),并且得到了与英国Surrey大学共同申请的英国皇家学会基金项目“三维表面重构(3D SurfaceReconstruction)”(批准号:Q775)的经费支持。在国防和民用等应用领域中,地形模型一直扮演着一个非常重要的角色。尽管大量遥感图像(航片、卫片等)间接提供了丰富的地形信息,但现有三维表面重建技术未能从中有效提取地形表面。另一方面,分形技术已被广泛应用于地形模拟,但却没有与三维重构技术有效结合。为此本文以一种重要的三维重构技术——从明暗恢复形状(Shape-From-Shading,SFS)技术为主,研究和探讨了基于分形的地形图像表面三维重建问题,不仅在方法上克服了传统分形描述工具难以直接与观测图像数据相结合的困难,而且在一定误差范围内可以从观测地形...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>