專利名稱：敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及雷達(dá)數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別地，涉及一種敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置。
背景技術(shù)：
海雜波，即來自于被雷達(dá)發(fā)射信號照射的一片海面的后向散射回波。由于海雜波對來自海面或接近海面的“點(diǎn)”目標(biāo)，如航海浮標(biāo)及漂浮在海上的冰塊等目標(biāo)的雷達(dá)回波的可檢測性形成嚴(yán)重制約，因此海雜波的研究對海洋背景中輪船等目標(biāo)的探測性能具有十分重要的影響從而具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。習(xí)慣上海雜波被視為單一隨機(jī)過程，如對數(shù)正態(tài)分布、K分布等。然而這些模型在實(shí)際應(yīng)用中都有其特定的局限性，其中一個(gè)重要原因是海雜波看似隨機(jī)的波形，實(shí)際上并不具有隨機(jī)分布特性。
發(fā)明內(nèi)容為了克服傳統(tǒng)雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的無法準(zhǔn)確預(yù)測雷達(dá)海雜波、響應(yīng)速度慢、預(yù)報(bào)精度不高的不足，本實(shí)用新型提供一種能準(zhǔn)確快速預(yù)報(bào)雷達(dá)海雜波、響應(yīng)速度快、預(yù)報(bào)精度高的敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，包括雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫以及上位機(jī)，雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫和上位機(jī)依次相連，所述的上位機(jī)包括用以進(jìn)行雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)預(yù)處理的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、用以建立預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)模型建模模塊和用以進(jìn)行海雜波預(yù)測的海雜波預(yù)報(bào)模塊，所述數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊與所述預(yù)報(bào)模型建模模塊，所述預(yù)報(bào)模型建模模塊與所述海雜波預(yù)報(bào)模塊連接。進(jìn)一步，所述的上位機(jī)還包括用以更新預(yù)報(bào)模型的判別模型更新模塊，所述判別模型更新模塊與所述預(yù)報(bào)模型建模模塊連接。再進(jìn)一步，所述的上位機(jī)還包括用以將海雜波預(yù)報(bào)模塊計(jì)算得到的預(yù)報(bào)值在上位機(jī)顯示的結(jié)果顯示模塊，所述海雜波預(yù)報(bào)模塊與所述結(jié)果顯示模塊連接。本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為本實(shí)用新型針對雷達(dá)海雜波的混沌特性，對雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，并對重構(gòu)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合，實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)海雜波的在線預(yù)報(bào)。本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在1、建立了雷達(dá)海雜波預(yù)報(bào)模型，可以高精度在線預(yù)測雷達(dá)海雜波；2、所用的建模方法只需較少樣本即可，響應(yīng)速度快。

圖1是本實(shí)用新型所提出的裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型所提出的上位機(jī)的功能模塊圖。
具體實(shí)施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。本實(shí)用新型實(shí)施例用來解釋說明本實(shí)用新型，而不是對本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。參照圖1、圖2，一種敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，包括雷達(dá)1連接的數(shù)據(jù)庫2、及上位機(jī)3，雷達(dá)1、數(shù)據(jù)庫2和上位機(jī)3依次相連，所述雷達(dá)1對所檢測海域進(jìn)行照射，并將雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)儲存到所述的數(shù)據(jù)庫2，所述的上位機(jī)3包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊4，用以進(jìn)行雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)預(yù)處理，采用如下過程完成1)從數(shù)據(jù)庫中采集N個(gè)雷達(dá)海雜波回波信號幅值Xi作為訓(xùn)練樣本，其中，i = 1,…，N ；
2)對訓(xùn)練樣本進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化幅值^
Xi - min χ
max χ - min χ其中，minx表示訓(xùn)練樣本中的最小值，maxx表示訓(xùn)練樣本中的最大值；3)將歸一化后的訓(xùn)練樣本重構(gòu)，分別得到輸入矩陣X和對應(yīng)的輸出矩陣Y X =
J1LXDLXD+lMMOMXN-DXN-D+lLXN-\
Y =
1+2M
-Xd -Xd ^
X,
.N
其中，D表示重構(gòu)維數(shù)，D為自然數(shù)，且D < N，D的取值范圍為50-70 ； 預(yù)報(bào)模型建模模塊5，用以建立預(yù)報(bào)模型，采用如下過程完成將得到的X、Y代入
如下二次規(guī)劃問題s.t
1 M MMM
~a*)(aj - -)exp(-||罵Il/θ2)-S^ia1 +^)+ ^.-a*)}
i=l ；=1
!=1
!=1
M
ΣΚ) = 0
0 彡 α j ^ y 0 < α* < γ
求解可得待估計(jì)函數(shù)f (χ)
M f{x) = Yj {a* - at) exp(-11 χ - Xi 11 /沒2)
!=1
其中，M是支持向量的數(shù)目，、和叫是拉格朗日乘子，<和<是支持向量， 其中，i = 1，…，M，i = 1，...,M,exp(-||^-x;exp(- x-xj /θ2)均為
支持向量機(jī)的核函數(shù)，\為第j個(gè)雷達(dá)海雜波回波信號幅值，θ是核參數(shù)，ε是不敏感系數(shù)，χ表示輸入變量，Yi是Y的第i個(gè)分量，Y是懲罰系數(shù)； 海雜波預(yù)報(bào)模塊6，用以進(jìn)行海雜波預(yù)測，采用如下過程完成
4[0034]1)在采樣時(shí)刻t采集D個(gè)海雜波回波信號幅值得到TX = [xt_D+1,K, xt]，xt_D+1表示第t-D+Ι采樣時(shí)刻的海雜波回波信號幅值，xt表示第t采樣時(shí)刻的海雜波回波信號幅值；2)進(jìn)行歸一化處理；
權(quán)利要求1.一種敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，包括雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫以及上位機(jī)，雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫和上位機(jī)依次相連，其特征在于所述的上位機(jī)包括用以進(jìn)行雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)預(yù)處理的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、用以建立預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)模型建模模塊和用以進(jìn)行海雜波預(yù)測的海雜波預(yù)報(bào)模塊， 所述數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊與所述預(yù)報(bào)模型建模模塊， 所述預(yù)報(bào)模型建模模塊與所述海雜波預(yù)報(bào)模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于所述的上位機(jī)還包括用以更新預(yù)報(bào)模型的判別模型更新模塊，所述判別模型更新模塊與所述預(yù)報(bào)模型建模模塊連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于所述的上位機(jī)還包括用以將海雜波預(yù)報(bào)模塊計(jì)算得到的預(yù)報(bào)值在上位機(jī)顯示的結(jié)果顯示模塊，所述海雜波預(yù)報(bào)模塊與所述結(jié)果顯示模塊連接。
專利摘要一種敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置，包括雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫以及上位機(jī)，雷達(dá)、數(shù)據(jù)庫和上位機(jī)依次相連，所述的上位機(jī)包括用以進(jìn)行雷達(dá)海雜波數(shù)據(jù)預(yù)處理的數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、用以建立預(yù)報(bào)模型的預(yù)報(bào)模型建模模塊和用以進(jìn)行海雜波預(yù)測的海雜波預(yù)報(bào)模塊，所述數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊連接，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊與所述預(yù)報(bào)模型建模模塊，所述預(yù)報(bào)模型建模模塊與所述海雜波預(yù)報(bào)模塊連接。本實(shí)用新型提供一種能準(zhǔn)確快速預(yù)報(bào)雷達(dá)海雜波、響應(yīng)速度快、預(yù)報(bào)精度高的敏捷雷達(dá)數(shù)據(jù)處理裝置。
文檔編號G01S7/41GK202119905SQ20112005421
公開日2012年1月18日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者劉興高, 梁國正, 王志強(qiáng), 軒立新, 閆正兵 申請人:浙江大學(xué)