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基于卷积神经网络的海上微动目标检测与分类方法

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

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苏宁远,
陈小龙,,
关键,
牟效乾,
刘宁波
海军航空大学 ??烟台 ??264001
基金项目:国家自然科学基金(61871391,61501487,61871392,U1633122,61471382,61531020);国防科技基金(2102024);山东省高校科研发展计划(J17KB139);泰山****和中国科协青年人才托举工程(YESS20160115)专项经费

详细信息
作者简介:苏宁远(1995–),男,山东烟台人,硕士在读。主要研究方向为智能雷达信号处理、目标检测。E-mail: 965291799@qq.com
陈小龙(1985–),男,山东烟台人,博士,讲师。研究领域包括雷达动目标检测、海杂波抑制、雷达信号精细化处理等。入选中国科协“青年人才托举工程”,获中国电子学会优秀博士学位论文奖,第十九届中国专利优秀奖,中国电子学会科技进步三等奖。E-mail: cxlcxl1209@163.com
关键:关 键(1968–),男,辽宁锦州人,教授,博士生导师。主要研究方向为包括雷达目标检测与跟踪、侦察图像处理和信息融合。获国家科技进步二等奖1项、军队科技进步一等奖2项,山东省技术发明一等奖1项;“百千万人才工程”国家级人选,入选教育部新世纪优秀人才支持计划。E-mail: guanjian_68@163.com
牟效乾(1995–),男,山东烟台人,硕士在读。研究领域包括智能雷达信号处理、动目标检测等。E-mail: 1012226010@qq.com
刘宁波(1983–),男,山东烟台人,博士,讲师,研究方向为雷达信号处理、海杂波抑制与目标智能检测。E-mail: lnb198300@163.com
通讯作者:陈小龙? cxlcxl1209@163.com

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出版历程

收稿日期:2018-09-14
修回日期:2018-10-16

Detection and Classification of Maritime Target with Micro-motion Based on CNNs

Su Ningyuan,
Chen Xiaolong,,
Guan Jian,
Mou Xiaoqian,
Liu Ningbo
Naval Aviation University, Yantai 264001, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61871391, 61501487, 61871392, U1633122, 61471382, 61531020), National Defense Science Foundation (2102024), Scientific Research Development of Shandong (J17KB139), Special Funds of Taishan Scholars of Shandong and Young Elite Scientist Sponsorship Program of CAST (YESS20160115)


摘要
摘要:该文利用深度学习的高维特征泛化学习能力,将卷积神经网络(CNN)用于海上目标微多普勒的检测和分类。首先,在海面微动目标模型的基础上,在实测海杂波背景中分别构建4种类型微动信号的2维时频图,并作为训练和测试数据集;然后,分别采用LeNet, AlexNet和GoogLeNet 3种CNN模型进行二元检测和多种微动类型分类,并进行比较,研究信杂比对检测和分类性能的影响。最后,与传统的支持向量机方法进行比较,结果表明,所提方法能够智能学习微动特征,具有更好的检测和分类性能,可为杂波背景下的雷达动目标检测和识别提供新的技术途径。
关键词:微多普勒/
雷达目标检测/
深度学习/
卷积神经网络(CNN)/
海杂波/
时频分析
Abstract:In this paper, Convolutional Neural Networks (CNN) are used to detect and classify micro-Doppler effects of maritime targets by using generalized learning ability for high-dimensional features. Based on the micro-motion model of maritime targets, two-dimensional time-frequency maps of four types of micro-motion signals are constructed in the measured sea clutter background. These maps were used as training and test datasets. Furthermore, three types of CNN models, i.e., LeNet, AlexNet, and GoogleNet, are used in binary detection and multiple micro-motion classifications. The effects of signal-to-noise ratio on detection and classification performance are also studied. Compared with the traditional support vector machine method, the proposed method can learn the micro-motion features intelligently, and has performed better in detection and classification. Thus, this study can provide a new technical approach for radar target detection and recognition under a cluttered background.
Key words:Micro-Doppler/
Radar target detection/
Deep learning/
Convolutional Neural Network (CNN)/
Sea Clutter/
Time-frequency analysis



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    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于自动反相校正和峰度值比较的探地雷达回波信号去噪方法
    雷文太,,梁琼,谭倩颖中南大学信息科学与工程学院??长沙??410075基金项目:国家自然科学基金(61102139),中南大学研究生自主探索创新项目(2017zzts481)详细信息作者简介:雷文太(1979–),男,河南南阳人,博士,副教授。2006年在国防科技大学获得博士学位,现担任中南大学信 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 频率分集阵雷达技术探讨
    许京伟1,,,朱圣棋1,,廖桂生1,,张玉洪2,①.西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室??西安??710071②.西安电子科技大学电子工程学院??西安??710071基金项目:国家自然科学基金(61601339)、中国博士后科学基金(2016M590925,2017T100728)、香江** ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 频控阵雷达技术及其应用研究进展
    王文钦1,,,陈慧1,郑植1,张顺生2①.电子科技大学信息与通信工程学院??成都??611731②.电子科技大学电子科学技术研究院??成都??611731基金项目:国家自然科学基金(61501781)详细信息作者简介:王文钦,男,教授,博士生导师,主要研究方向为阵列处理及其在雷达、通信和电子对抗中的 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 频控阵雷达空距频聚焦信号处理方法
    陈小龙,,陈宝欣,黄勇,薛永华,关键海军航空大学??烟台??264001基金项目:国家自然科学基金(61501487,U1633122,61471382,61531020),国防科技基金(2102024),山东省高校科研发展计划(J17KB139),泰山****和中国科协青年人才托举工程(YESS2 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 太赫兹雷达技术
    王宏强,邓彬,,秦玉亮国防科技大学电子科学学院??长沙??410073基金项目:国家部委基金详细信息作者简介:王宏强(1970–),男,出生于陕西省宝鸡市,国防科技大学电子科学学院研究员,973项目技术首席、装发部目标及其环境特性专业组专家、军委科技委国防科技创新特区主题专家、原军口863专家、中国 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 高分辨率遥感影像智能解译研究进展与趋势
    遥感影像解译是一个不断发展的研究方向,随着日新月异的遥感应用需求、高分辨率遥感数据的快速发展、地理知识的日积月累、以及人工智能技术的发展,亟需发展自动化、智能化的遥感影像解译技术。本文针对遥感影像智能解译,首先从遥感影像解译单元、分类方法、解译认知3个方面阐述遥感影像解译的研究进展,然后提出了面向地 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架构建
    基于长城文化遗产保护与利用的内在需求和长城学理论,首先明确信息技术作用于长城文化遗产保护与利用的内涵。然后运用数字孪生理论与方法,结合新型信息技术发展趋势,探索长城文化遗产保护与利用的信息技术方法框架。该方法框架以“循证分析”与“科学推演”两部分为关键内容,涵盖长城文化遗产数据采集技术方法、模型构建 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 高分遥感技术助力森林火灾应急扑救及隐患预判—以冕宁“4·20”森林火灾为例
    高分遥感具有“易得性高”、“流程简便”、“空间分辨率高”、“星多幅宽”、“获取信息丰富”及“长时序观测能力强”等优点,对实现森林火灾“打早、打小、打了”防控目标提供了重要技术手段。本文将高分遥感技术利用于四川冕宁“4·20”林火灾害应急扑救,通过高分遥感纹理特征快速提取林火要素,获得火场附近水源位置 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 长波红外空间光学遥感器高精度辐射定标技术
    为了满足中国环保、国土、农业、气象、减灾等行业对地表温度遥感高精度监测的需求,近些年来中国长波红外空间光学遥感器空间分辨率从公里尺度提高到十米尺度分辨率,定量化应用的需求也越来越高。高精度的辐射定标是保证红外数据定量化应用的关键,本文通过全链路分析了影响辐射定标精度的因素,结合某型号任务的研制过程的 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 高分遥感驱动的精准土地利用与土地覆盖变化信息智能计算模型与方法研究
    通过对地观测可在影像空间上全面反映地表地理现象、格局及演化过程,基于遥感数据提取的土地利用与覆盖变化(LUCC)产品为分析地理要素空间分布规律及其变化机制提供全覆盖、定量化和快速更新的本底信息。本文以高分辨率遥感视觉特征(图)与多源多模态观测机理特征(谱)相互耦合的图谱认知理论研究为基础,提出了精细 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03