[发明专利]一种鲁棒雷达海杂波预报系统及方法

摘要

一种鲁棒雷达海杂波预报系统，包括雷达、数据库以及上位机；雷达、数据库和上位机依次相连：所述雷达对所检测海域进行照射，并将雷达海杂波数据储存到所述的数据库，所述的上位机包括数据预处理模块、鲁棒预报模型建模模块、海杂波预报模块、判别模型更新模块以及结果显示模块。以及提出了一种鲁棒雷达海杂波预报方法。本发明提供一种实现在线预测雷达海杂波、具有鲁棒性的雷达海杂波预报系统及方法。

主权项

1.一种鲁棒雷达海杂波预报系统，包括雷达、数据库以及上位机，雷达、数据库和上位机依次相连，其特征在于：所述雷达对所检测海域进行照射，并将雷达海杂波数据储存到所述的数据库，所述的上位机包括：数据预处理模块，用以进行雷达海杂波数据预处理，采用如下过程完成：1)从数据库中采集N个雷达海杂波回波信号幅值x_i作为训练样本，i＝1，...，N；2)对训练样本进行归一化处理，得到归一化幅值x‾i=xi-minxmaxx-minx]]>其中，minx表示训练样本中的最小值，maxx表示训练样本中的最大值；3)将归一化后的训练样本重构，分别得到输入矩阵X和对应的输出矩阵Y：X=x‾1x‾2Lx‾Dx‾2x‾3Lx‾D+1MMOMx‾N-Dx‾N-D+1Lx‾N-1]]>Y=x‾D+1x‾D+2Mx‾N]]>其中，D表示重构维数，D为自然数，且D＜N，D的取值范围为50-70；鲁棒预报模型建模模块，用以建立预报模型，采用如下过程完成：将得到的X、Y代入如下线性方程：01vT1vK+Vγb*α*=0Y]]>其中Vγ=diag{1γv1,K,1γvM}]]>权重因子v_i由下式计算：其中是误差变量ξ_i标准差的估计，c₁，c₂为常量；求解得待估计函数f(x)：f(x)=Σi=1Mαi*exp(-||x-xi||/θ2)+b*]]>其中，M是支持向量的数目，1_v＝[1，...，1]^T，上标T表示矩阵的转置，是拉格朗日乘子，b^*是偏置量，K＝exp(-||x_i-x_j||/θ²)，其中i＝1，…，M，j＝1，…，M，和exp(-||x-x_i||/θ²)均为支持向量机的核函数，x_j为第j个雷达海杂波回波信号幅值，θ是核参数，x表示输入变量，γ是惩罚系数；海杂波预报模块，用以进行海杂波预测，采用如下过程完成：1)在采样时刻t采集D个海杂波回波信号幅值得到TX＝[x_t-D+1，K，x_t]，x_t-D+1表示第t-D+1采样时刻的海杂波回波信号幅值，x_t表示第t采样时刻的海杂波回波信号幅值；2)进行归一化处理；TX‾=TX-minxmaxx-minx]]>3)代入鲁棒预报模型建模模块得到的函数f(x)得到采样时刻(t+1)的海杂波预报值。