[发明专利]一种基于改进相位特征的海面慢速小目标检测方法

权利要求书

1.一种基于改进相位特征的海面慢速小目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取雷达回波数据；

从所述雷达回波数据中提取海杂波数据，计算所述海杂波数据的最佳时间滞后，并提取相位域三特征，构造训练矩阵；其中，所述相位域三特征包括相对平均相位波动、相位波动方差和相位差均值偏移速率；

根据所述训练矩阵通过快速凸包学习算法得到决策区域；

获取待检测数据；

提取所述待检测数据的相位域三特征，构造检测矩阵，得到所述待检测数据样本点在三维特征检测空间中的特征点分布；

利用所述待检测数据的样本特征点计算测试统计量，并结合所述决策区域得到检测结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述雷达回波数据中提取海杂波数据，计算所述海杂波数据的最佳时间滞后，并提取相位域三特征，构造训练矩阵，包括：

计算不同时间滞后下海杂波单元数据的相位差序列，并得到对应的相位差序列PDF；

分析不同时间滞后对应的相位差序列PDF分布情况，得到某特定时间滞后使得在该时间滞后下相位差序列PDF峰值小于0.004，该时间滞后即为去相关时间，对所有样本的去相关时间取均值得到该海杂波单元的平均去相关时间；

对雷达回波数据所有海杂波单元的去相关时间取平均得到该数据集的平均去相关时间，进而得到该雷达回波数据下的最佳时间滞后；

利用所述海杂波单元的最佳时间滞后计算相对平均相位波动特征以及相位波动方差特征；

分析不同时间滞后下相位差序列均值随时间滞后的偏移情况，得到相位差均值偏移速率特征；

当海面后向反射机理因海况、风速、雷达入射角的不同而发生改变，则应重新获取雷达回波得到符合当前检测情况的海杂波单元数据以更新决策区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述海杂波单元的最佳时间滞后计算相对平均相位波动特征以及相位波动方差特征，包括：

利用所述海杂波单元的最佳时间滞后，计算该时间滞后下的相位差序列并对其数值进行绝对值累积得到相位波动总量，并统计相位波动稳定样本点个数；

由所述相位波动总量除以所述相位波动稳定样本点个数，得到相对平均相位波动；

通过对所述相位差序列统计特性的计算，得到相位差波动方差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相位波动稳定样本点个数统计为所述相位波动序列相邻样本点之间的起伏小于或等于15°的数量。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分析不同时间滞后下相位差序列均值随时间滞后的偏移情况，得到相位差均值偏移速率特征，包括：

利用所述不同时间滞后下的相位差序列计算不同时间滞后下的相位差序列均值，并计算其随着时间滞后线性变化的程度大小，得到相位差均值偏移速率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述训练矩阵通过快速凸包学习算法得到决策区域，包括：

通过快速凸包学习算法对所述海杂波单元数据的训练矩阵进行训练，根据给定的虚警率移除凸包表面使得凸包体积减小最大的一些样本点，形成决策区域。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取所述待检测数据的相位域三特征，构造检测矩阵，得到所述待检测数据样本点在三维特征检测空间中的特征点分布，包括：

从所述待检测数据中提取相位三特征，通过所述海杂波单元的最佳时间滞后计算相对平均相位波动特征和相位波动方差特征，分析待检测数据中不同时间滞后下相位差序列均值随时间滞后的偏移情况，得到相位差均值偏移速率特征，构造检测矩阵；

将所述检测矩阵中的每一行数值作为三维特征空间中的特征点坐标，得到三位特征空间中的特征点分布。