基于多普勒谱非广延熵的海面目标检测方法

海杂波背景下的小目标检测是雷达信号处理中较为复杂的问题之一，海杂波的存在严重限制了雷达对一些小目标如导航浮标、潜望镜的检测能力。对海上低速小目标而言，在时域其反射回波被强海杂波回波淹没，特别是在高分辨低擦地角高海况情况下，海杂波的非高斯、非平稳性以及长时相关性更加明显，其统计分布出现较长的拖尾，海尖峰效应突出使得虚警概率增加，传统的基于统计模型的恒虚警检测算法失效。

针对该问题，西安电子科技大学罗丰教授团队利用海杂波实测数据，结合杂波频谱的局部多重分形特性，对含目标单元与纯杂波单元的非线性特性进行分析，提出了基于多普勒谱非广延熵的小目标检测方法，为基于分形特性的海杂波特性研究及海面低小慢目标的检测方法提供了新思路。

该工作拟发表在《雷达学报》2019年第3期“雷达海上目标探测”专题“基于多普勒谱非广延熵的海面目标检测方法”（陈世超，罗丰，胡冲，聂学雅），现已网络优先出版。

图1 目标与杂波单元非广延熵统计直方图

该文首先给出了非广延熵与分形维数的关系，然后结合有目标单元回波的多普勒谱较纯杂波单元回波的多普勒谱聚集性更强以及海杂波回波具有多重分形特性的特点，对不同距离单元的多普勒谱非广延熵进行分析（图1），提出了基于多普勒谱非广延熵的海杂波背景下的小目标检测方法（图2），最后通过实测数据进行实验比较，验证了本文算法的有效性，在观测时间较短的情况下，与现有的多重分形频域Hurst指数方法和基于香农熵的方法相比，本文算法具有更好的检测性能。

图2 所提算法实现流程图

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