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基于子空间投影和联立盲信号抽取的探地雷达地杂波抑制方法研究

作　者: 张蓓
导　师: 吴仁彪
学　校: 中国民用航空学院
专　业: 通信与信息系统
关键词: 探地雷达地杂波抑制子空间投影非一致性检测(NHD) 联立盲信号抽取(SBSE)
分类号: TN959
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

全世界大约有一亿一千万枚地雷分布于六十多个国家,它们不仅造成了巨大的经济损失,而且威胁着成千上万人的生命,地雷探测已经成为一个急需解决的问题。对于浅层埋藏的塑性地雷,由于地表杂波信号比有用信号强得多,而且它们在到达时间上相重叠,从而对目标的检测变得相当的困难。因此地表杂波的抑制是目标检测、成像和目标识别等的根本保证。现有非参数化方法如均值滤波、中值滤波、空域滤波等计算简单,但仅适用于地表平整的环境。参数化的散射模型方法仅适用于地下介质有明显分层的环境。半参数化的方法如SaS、ASaS、RLP方法都适用于地表有起伏的环境,但它们都涉及到参考数据的挑选问题。基于子空间投影的非参数化算法,包括主分量分析法(PCA)和独立分量分析法(ICA),没有具体的杂波模型,适用范围比较广。其中主分量(PCs)和独立分量(ICs)的挑选是一个比较难解决的问题。本文首先提出一种改进的子空间投影算法。该算法结合非一致性检测(NHD),给出一种基于特征像的主分量、独立分量的自动选取准则。借助于该准则,子空间投影法可以自动完成。本文的另一项工作是提出了一种基于联立盲信号分离(SBSE)的地杂波抑制算法。该算法与子空间算法一样可以适用于各种环境,但需要抽取的信号分量远少于ICA中的独立分量数,从而大大降低了计算量。实验结果证明所提出的算法有很好的杂波抑制效果。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
第一章绪论  10-14
  1.1 课题研究的背景及意义  10-11
  1.2 国内外发展现状  11-12
  1.3 存在问题  12-13
  1.4 本文主要研究工作  13-14
第二章探地雷达地杂波抑制算法综述  14-24
  2.1 引言  14
  2.2 探地雷达基本原理及接收信号模型  14-17
    2.2.1 探地雷达基本原理  14-16
    2.2.2 探地雷达接收信号模型  16-17
  2.3 地杂波抑制算法  17-23
    2.3.1 非参数化算法  17-18
    2.3.2 参数化算法  18-19
    2.3.3 半参数化算法  19-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章基于 NHD 的子空间地杂波抑制算法  24-38
  3.1 引言  24
  3.2 子空间地杂波抑制算法  24-29
    3.2.1 主分量分析（PCA）算法  24-26
    3.2.2 独立分量分析（ICA）算法  26-29
  3.3 NHD 的基本理论  29-30
    3.3.1 广义内积（GIP）  29-30
    3.3.2 广义似然比（GLR）  30
  3.4 结合NHD 的主分量、独立分量选取方法  30-31
    3.4.1 多目标区的选取  31
    3.4.2 单目标区的选取  31
  3.5 实验结果  31-37
    3.5.1 实验数据  31-33
    3.5.2 实验结果  33-37
  3.6 本章小节  37-38
第四章基于 SBSE 的地杂波抑制算法  38-49
  4.1 引言  38
  4.2 SBSE 算法的基本原理  38-42
    4.2.1 SBSE 的信号模型  38-39
    4.2.2 SBSE 准则  39-41
    4.2.3 SBSE 抽取算法  41-42
    4.2.4 算法稳定性分析  42
  4.3 SBSE 算法在地杂波抑制中的应用  42-44
  4.4 实验结果  44-48
  4.5 本章小节  48-49
结束语  49-50
致谢  50-51
参考文献  51-56
攻读硕士期间发表论文  56

基于子空间投影和联立盲信号抽取的探地雷达地杂波抑制方法研究

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