海杂波协方差矩阵估计及其对目标检测性能的影响 被引量：11

1

作者 谢洪森 邹鲲 +1 位作者 杨春英 周鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期2174-2178,共5页

在海杂波中检测有用信号,杂波的协方差矩阵需要利用参考数据进行估计,不同的估计方法对信号的检测性能产生不同的影响。首先,给出了几种杂波协方差矩阵估计,即样本协方差矩阵、正则化样本协方差矩阵、最大似然估计和渐进最大似然估计;然... 在海杂波中检测有用信号,杂波的协方差矩阵需要利用参考数据进行估计,不同的估计方法对信号的检测性能产生不同的影响。首先,给出了几种杂波协方差矩阵估计,即样本协方差矩阵、正则化样本协方差矩阵、最大似然估计和渐进最大似然估计;然后,分析了海杂波数据的非高斯性和非平稳性;最后,利用正则化匹配滤波器作为信号检测器,分析了不同协方差估计对检测性能的影响。分析结果表明,由于实测数据的非平稳性,检测性能均比仿真数据获得的检测性能要差。而将杂波协方差矩阵的最大似然估计应用于检测器,能够获得较好的检测性能。 展开更多

关键词 信号检测 检测性能 协方差矩阵估计 海杂波 正则化匹配滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

空间非均匀海杂波的协方差矩阵估计新算法 被引量：3

2

作者 时艳玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期2239-2243,共5页

利用参考样本估计海杂波的协方差矩阵,最典型的方法是归一化样本协方差矩阵(normalized sample covariance matrix,NSCM),它隐含着假设参考样本的散斑分量具有相同的统计特性。这一假设成立与否取决于海杂波是否具有空间均匀性。为了摆... 利用参考样本估计海杂波的协方差矩阵,最典型的方法是归一化样本协方差矩阵(normalized sample covariance matrix,NSCM),它隐含着假设参考样本的散斑分量具有相同的统计特性。这一假设成立与否取决于海杂波是否具有空间均匀性。为了摆脱NSCM对散斑分量的假设,提出了一种基于对角加载的协方差矩阵估计算法(NSCM-L),该算法自适应组合NSCM和单位矩阵,其组合系数随着参考样本的统计特性变化而自适应地变化。利用广义似然比检测器(generalized likelihood ratio detector,GLRT)检测实测海杂波中的扩展目标,实验结果表明,当分辨率为3m时,NSCM-L性能改善高达15dB。 展开更多

关键词 雷达目标检测 海杂波协方差矩阵估计 自适应对角加载 散斑分量统计特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

部分均匀海杂波中基于分组加权的协方差矩阵估计算法 被引量：3

3

作者 时艳玲 杜宇翔 +1 位作者 蒋锐 王昕 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第7期1170-1179,共10页

本文主要研究空间部分均匀海杂波背景下协方差矩阵的估计问题。海杂波的空间部分均匀性和假目标干扰的不可避免性导致利用传统算法来估计海杂波协方差矩阵时存在较大的估计误差。为了减小该估计误差,本文对海杂波的参考样本进行分组处理... 本文主要研究空间部分均匀海杂波背景下协方差矩阵的估计问题。海杂波的空间部分均匀性和假目标干扰的不可避免性导致利用传统算法来估计海杂波协方差矩阵时存在较大的估计误差。为了减小该估计误差,本文对海杂波的参考样本进行分组处理,利用纹理的最大后验估计值作为加权系数,提出了分组加权样本协方差矩阵估计算法。考虑到假目标干扰的存在,利用协方差矩阵之间的差异提出了一致性因子,以确定干扰所在的分组,并剔除干扰。实测数据的实验结果表明,在存在假目标干扰的空间部分均匀海杂波背景下,本文提出的分组加权协方差矩阵估计算法不仅能有效剔除假目标,而且优于不分组算法约3 dB。 展开更多

关键词 协方差矩阵估计 分组加权 干扰抑制 空间部分均匀的海杂波

在线阅读 下载PDF 职称材料

非高斯杂波协方差矩阵估计新方法 被引量：5

4

作者 简涛 何友 +2 位作者 苏峰 曲长文 顾新锋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期495-501,共7页

针对雷达目标自适应检测中的复合高斯杂波协方差矩阵估计问题,提出了一种基于杂波分组的约束迭代估计方法。该方法在迭代过程中有效利用所有辅助数据,并对最终得到的估计矩阵进行关于迹的约束。在估计的杂波分组大小与实际情况匹配的条... 针对雷达目标自适应检测中的复合高斯杂波协方差矩阵估计问题,提出了一种基于杂波分组的约束迭代估计方法。该方法在迭代过程中有效利用所有辅助数据,并对最终得到的估计矩阵进行关于迹的约束。在估计的杂波分组大小与实际情况匹配的条件下,约束迭代估计方法的估计精度与杂波功率水平无关。仿真实验表明,所提出的方法对不同的杂波分组大小失配情况具有很好的鲁棒性;与已有的两种协方差矩阵估计方法相比,约束迭代估计方法能极大的提高估计精度,加快迭代过程的收敛速率,且计算量更小。 展开更多

关键词 复合高斯杂波 协方差矩阵估计 鲁棒性 计算量

在线阅读 下载PDF 职称材料

复合高斯杂波协方差矩阵估计的失配性能分析 被引量：3

5

作者 简涛 何友 +2 位作者 苏峰 顾雪峰 顾新锋 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期963-966,共4页

在球不变随机向量的复合高斯杂波满足局部均匀的背景下,当估计的杂波分组大小与实际情况失配时,分析了自适应归一化匹配滤波器(ANMF)的恒虚警率(CFAR)特性和检测性能.理论分析表明,当杂波实际分组大小是估计分组大小的整数倍时,ANMF检... 在球不变随机向量的复合高斯杂波满足局部均匀的背景下,当估计的杂波分组大小与实际情况失配时,分析了自适应归一化匹配滤波器(ANMF)的恒虚警率(CFAR)特性和检测性能.理论分析表明,当杂波实际分组大小是估计分组大小的整数倍时,ANMF检测器对协方差矩阵结构和杂波功率水平均具有CFAR特性;而在其它的情况下ANMF检测器只对协方差矩阵结构具有CFAR特性.仿真结果还表明,不同子集的选取对ANMF检测器的CFAR特性影响不大;而在不同的失配条件下,ANMF存在不同程度的检测损失,且在纹理分量相关性信息完全未知时检测损失最大. 展开更多

关键词 自适应目标检测 性能分析 协方差矩阵估计 恒虚警率 复合高斯杂波

在线阅读 下载PDF 职称材料

协方差矩阵结构的广义杂波分组估计方法 被引量：4

6

作者 顾新锋 简涛 +1 位作者 何友 郝晓琳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1794-1800,共7页

针对球不变随机向量建模的相关复合高斯杂波背景下雷达目标自适应检测的协方差矩阵结构估计问题,将均匀杂波分组方法进行推广和改进,提出了杂波协方差矩阵结构的广义迭代杂波分组估计(GRCCE)方法。首先,在广义杂波分组背景下利用最大似... 针对球不变随机向量建模的相关复合高斯杂波背景下雷达目标自适应检测的协方差矩阵结构估计问题,将均匀杂波分组方法进行推广和改进,提出了杂波协方差矩阵结构的广义迭代杂波分组估计(GRCCE)方法。首先,在广义杂波分组背景下利用最大似然方法推导了协方差矩阵结构估计的迭代过程;其次,基于杂波分组思想,给出了广义杂波分组估计(GCCE),利用GCCE作为初始化估计矩阵进行迭代,得到协方差矩阵结构的GRCCE;最后,通过仿真对方法的有效性进行了检测,结果表明,GRCCE只需要一次迭代就能达到收敛,估计精度随着杂波一阶相关系数的增大而提高,而不受纹理分量参数变化的影响。与现有方法相比GRCCE适应杂波环境更广,估计精度更高,而且计算量更小。 展开更多

关键词 非高斯杂波 杂波分组 协方差矩阵估计 最大似然估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

协方差矩阵结构的广义近似最大似然估计 被引量：3

7

作者 顾新锋 简涛 +1 位作者 何友 郝晓琳 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期585-592,共8页

针对相关复合高斯杂波背景下相邻杂波纹理分量可能相同的情况,将杂波均匀分组进行推广,结合归一化采样协方差矩阵估计,提出了广义杂波分组的归一化采样协方差矩阵估计方法(generalized normalized sample covariance matrix,GNSCM).利... 针对相关复合高斯杂波背景下相邻杂波纹理分量可能相同的情况,将杂波均匀分组进行推广,结合归一化采样协方差矩阵估计,提出了广义杂波分组的归一化采样协方差矩阵估计方法(generalized normalized sample covariance matrix,GNSCM).利用最大似然估计方法,进一步推导了广义杂波分组背景下协方差矩阵结构最大似然估计的迭代过程,以GNSCM为初始化矩阵进行迭代,得到协方差矩阵结构的广义近似最大似然(generalized approximate maximum likelihood,GAML)估计.GAML是对现有方法近似最大似然(approximate maximum likelihood,AML)估计和约束迭代杂波分组估计(constrained recursive clutter-clustered estimator,CRCCE)的推广,具有更强的杂波适应能力.仿真结果表明,针对非均匀分组杂波环境,与AML估计和CRCCE相比,GAML具有更高的估计精度,且相应的自适应检测器具有更好的恒虚警率特性和检测性能. 展开更多

关键词 非高斯杂波 杂波分组 协方差矩阵估计 归一化匹配滤波器 恒虚警率

在线阅读 下载PDF 职称材料

相干积累检测器中协方差矩阵估计的新算法

8

作者 时艳玲 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期328-333,共6页

针对传统协方差矩阵估计方法忽略了海杂波的统计一致性随雷达距离分辨率的变化而变化以及可积累脉冲受参考样本数量的限制这两个问题,提出了一种基于对角加载的协方差矩阵估计算法,其加载系数随着杂波向量的一致性变化而自适应地变化.... 针对传统协方差矩阵估计方法忽略了海杂波的统计一致性随雷达距离分辨率的变化而变化以及可积累脉冲受参考样本数量的限制这两个问题,提出了一种基于对角加载的协方差矩阵估计算法,其加载系数随着杂波向量的一致性变化而自适应地变化.改进的估计矩阵相对误差小,条件数好,加载系数为近似最优.实测海杂波数据实验表明,使用改进的估计算法使检测器的性能有明显改善. 展开更多

关键词 海杂波统计一致性 协方差矩阵估计 高分辨海杂波 雷达目标检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于截断核范数正则化的协方差矩阵估计 被引量：1

9

作者 李明 孙国皓 何子述 《雷达科学与技术》 北大核心 2020年第6期633-639,共7页

非均匀杂波环境导致机载雷达用于协方差矩阵估计的样本不足。本文提出了一种基于截断核范数正则化(Truncated Nuclear Norm Regularization,TNNR)的协方差矩阵估计算法以满足小样本条件下机载雷达空时自适应处理(Space Time Adaptive Pr... 非均匀杂波环境导致机载雷达用于协方差矩阵估计的样本不足。本文提出了一种基于截断核范数正则化(Truncated Nuclear Norm Regularization,TNNR)的协方差矩阵估计算法以满足小样本条件下机载雷达空时自适应处理(Space Time Adaptive Processing,STAP)应用。本文利用TNNR确保所估计杂波协方差矩阵(Clutter Covariance Matrix,CCM)的低秩特性,并将NP-hard问题转换为凸优化问题。不同于常规的秩最小化算法,如核范数松弛方法,本文所提出的TNNR算法仅最小化与矩阵的秩无关的较小奇异值的和,可以更加准确地约束矩阵的秩。在此基础上本文还利用CCM的块Toeplitz结构先验信息,可确保在连续域上进行信号建模,有效避免网格点失配问题。仿真结果表明本文所提出的算法在小样本条件下可更加准确地估计CCM且STAP性能更优。 展开更多

关键词 机载雷达 非均匀杂波 截断核范数 空时自适应处理 协方差矩阵估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于功率中值和归一化采样协方差矩阵的自适应匹配滤波检测器 被引量：5

10

作者 刘明 水鹏朗 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1395-1401,共7页

在非均匀海杂波环境中,参考单元中的异常单元限制了采样协方差矩阵(SCM)的估计性能,从而影响了传统自适应匹配滤波(AMF)检测器的检测性能。而考虑删除异常单元的方法在参考单元数目有限时可能导致矩阵的奇异性。鉴于此,在保持参考单元... 在非均匀海杂波环境中,参考单元中的异常单元限制了采样协方差矩阵(SCM)的估计性能,从而影响了传统自适应匹配滤波(AMF)检测器的检测性能。而考虑删除异常单元的方法在参考单元数目有限时可能导致矩阵的奇异性。鉴于此,在保持参考单元数目不变条件下,该文设计一种基于功率中值与归一化采样协方差矩阵(MNSCM)的估计方法,并将其与匹配滤波器(MF)相结合,构造一种新型的自适应匹配滤波检测器。与传统的自适应匹配滤波相比,该文设计的检测器在实测和仿真海杂波数据条件下均具有明显的性能优势。 展开更多

关键词 目标检测 海杂波 自适应匹配滤波器 采样协方差矩阵 功率中值和归一化采样协方差矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

用MUSIC算法解决海杂波背景下相干源探测问题 被引量：5

11

作者 康春梅 袁业术 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期502-504,共3页

强海杂波背景下进行相干源检测是舰载高频地波雷达 (HFSWR)进行海上目标探测面临的一个主要问题 .本文利用对称阵列法对阵列输出信号的协方差矩阵进行了重构 ,以解决相干源引起的降秩问题 ,在此基础上通过对背景噪声的预白化处理来抑制... 强海杂波背景下进行相干源检测是舰载高频地波雷达 (HFSWR)进行海上目标探测面临的一个主要问题 .本文利用对称阵列法对阵列输出信号的协方差矩阵进行了重构 ,以解决相干源引起的降秩问题 ,在此基础上通过对背景噪声的预白化处理来抑制一、二阶海杂波 .MUSIC算法对实录海杂波数据处理结果表明 。 展开更多

关键词 协方差矩阵 相干源探测 预白化处理 海杂波 高频地波雷达 MUSIC算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于稀疏重构的机载雷达KA-STAP杂波抑制算法 被引量：2

12

作者 王晓明 杨鹏程 邱炜 《雷达科学与技术》 北大核心 2020年第5期546-550,556,共6页

机载雷达非均匀杂波环境下的空时自适应处理(STAP)算法会因杂波协方差矩阵估计不准导致其杂波抑制性能下降。传统知识辅助STAP(KA-STAP)算法性能依赖于先验知识的准确程度以及配准精度,先验信息的失配可能会导致算法性能恶化。本文提出... 机载雷达非均匀杂波环境下的空时自适应处理(STAP)算法会因杂波协方差矩阵估计不准导致其杂波抑制性能下降。传统知识辅助STAP(KA-STAP)算法性能依赖于先验知识的准确程度以及配准精度,先验信息的失配可能会导致算法性能恶化。本文提出一种基于稀疏恢复技术构造杂波加噪声协方差矩阵的KA-STAP算法。该算法不依赖于先验信息,首先利用稀疏贝叶斯学习技术通过少量回波样本估计出稳健的辅助协方差矩阵,然后结合采样协方差矩阵进行空时处理。在小样本非均匀杂波场景下,该算法的输出性能优于传统KA-STAP算法。仿真结果表明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 空时自适应处理 稀疏贝叶斯学习 协方差矩阵估计 杂波抑制

在线阅读 下载PDF 职称材料

机载非正侧视阵知识辅助STAP方法 被引量：3

13

作者 刘涛 张永 +2 位作者 栾金龙 刘振华 马红光 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第10期43-46,50,共5页

机载非正侧视阵的近程杂波具有严重的距离依赖性,在距离模糊条件下,现有的空时自适应处理(Space-Time Adap-tive Processing,STAP)算法难以对其进行有效抑制,为此提出了知识辅助的STAP处理方法。通过使用新的样本选择策略,以及改进的针... 机载非正侧视阵的近程杂波具有严重的距离依赖性,在距离模糊条件下,现有的空时自适应处理(Space-Time Adap-tive Processing,STAP)算法难以对其进行有效抑制,为此提出了知识辅助的STAP处理方法。通过使用新的样本选择策略,以及改进的针对近程杂波的知识辅助协方差矩阵模型,该方法在处理非正侧视阵近程杂波时的性能接近最优,远高于一般的基于样本估计协方差矩阵的方法,并克服了缺少训练样本的问题。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 非正侧视阵 空时自适应处理 近程杂波 知识辅助协方差矩阵估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种采用稀疏表示的快速空时自适应方法 被引量：1

14

作者 解虎 冯大政 +2 位作者 虞泓波 袁明冬 聂卫科 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期55-62,共8页

在非均匀杂波环境下,空时自适应处理的关键在于如何利用少量样本准确地估计杂波协方差矩阵.基于稀疏表示的杂波协方差矩阵估计方法,仅利用单个或少量样本即可达到较好的杂波协方差矩阵估计效果,明显地提高了空时自适应算法的收敛速度.... 在非均匀杂波环境下,空时自适应处理的关键在于如何利用少量样本准确地估计杂波协方差矩阵.基于稀疏表示的杂波协方差矩阵估计方法,仅利用单个或少量样本即可达到较好的杂波协方差矩阵估计效果,明显地提高了空时自适应算法的收敛速度.该方法利用杂波谱的稀疏性,根据稀疏表示理论估计出杂波功率谱,进而估计出杂波协方差矩阵.然而,采用稀疏表示方法估计所得的杂波谱常出现伪峰,容易造成杂波协方差矩阵估计偏差,故利用杂波谱分布的特殊空时耦合性,采用杂波脊曲线拟合方法剔除杂波谱中的伪峰,有效地提高了杂波协方差矩阵估计精度.另外,这种算法还可以对载机飞行参数(载机速度,偏航角等)进行估计. 展开更多

关键词 稀疏表示 非均匀杂波 协方差矩阵估计 机载雷达 基于先验知识的空时自适应算法 参数估计

在线阅读 下载PDF 职称材料