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探地雷达地下目标特征提取与识别

作　者: 胡玉理
导　师: 黄春琳
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 探地雷达特征提取目标识别匹配追踪边缘方向直方图支撑向量机
分类号: TN959.71
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 80次
引　用: 1次
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内容摘要

环境媒质的不确定性以及复杂的杂波干扰严重影响地下目标的检测和识别,成为制约探地雷达应用的一个瓶颈,寻求实用和有效的地下目标的特征提取和识别方法,对于探地雷达技术的发展具有十分重要的理论和实际应用意义。本文在广泛理解现有地下目标识别方法的基础上,从不同扫描数据类型的地下目标回波特点出发,对地下目标的特征提取和识别方法进行了研究。对于单道回波数据,从时频分析的角度,采用匹配追踪的信号分解方法,获得目标的时频分布图,其时频分布结果在交叉项抑制等方面要优于魏格纳分布等二次型的时频分析方法。提出了基于匹配追踪的时频特征提取方法,该特征具有很好的聚类和类间鉴别效果,相比魏格纳分布提取的特征具有更好的识别性能。对于多道回波堆积图,本文考虑了目标结构特征的提取和相应鉴别器的设计问题,提出了利用目标堆积图的边缘方向直方图特征和超球面支撑向量机鉴别器的识别方法。该特征易于提取,能够描述目标回波的结构差异,构造的鉴别器在缺乏杂波样本的情况下仍能获得较好的识别性能。本文通过实测的两种环境下的目标数据对提到的方法进行了验证,结果表明所提出的方法能够对不同目标进行有效判别,有良好的识别效果。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
第一章绪论  10-15
  1.1 研究背景与意义  10-13
    1.1.1 研究背景  10-11
    1.1.2 探地雷达地下目标识别研究现状  11-13
    1.1.3 研究意义  13
  1.2 本文主要工作和内容安排  13-15
第二章探地雷达信号特征与预处理  15-27
  2.1 数据类型与相应特征提取方法  15-21
    2.1.1 A-scan 数据  16-17
    2.1.2 B-scan 数据  17-18
    2.1.3 C-scan 数据  18-21
  2.2 同目标特征提取与识别相关的数据预处理  21-26
    2.2.1 信号滤波  21-23
    2.2.2 目标回波信号提取  23-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章基于MP 时频分布的地下目标特征提取与识别  27-42
  3.1 基本理论  27-29
    3.1.1 匹配追踪算法  27-28
    3.1.2 探地雷达回波信号模型  28-29
  3.2 探地雷达回波的时频特征提取与目标识别  29-31
    3.2.1 原子库选择与回波信号的MP 时频分布  29-30
    3.2.2 时频特征提取  30-31
    3.2.3 鉴别器设计  31
  3.3 实测数据结果与讨论  31-41
    3.3.1 实验描述  31-33
    3.3.2 实验结果分析  33-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章基于边缘方向直方图特征的地下目标识别方法  42-53
  4.1 边缘方向直方图特征提取  42-44
    4.1.1 边缘方向直方图特征概念  42
    4.1.2 边缘方向直方图特征提取  42-44
  4.2 超球面支撑向量机鉴别器  44-48
    4.2.1 支撑向量机原理  44-45
    4.2.2 超球面支撑向量机鉴别器  45-48
  4.3 实测数据识别结果  48-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章结论与展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-60
作者攻读硕士学位期间取得的学术成果  60

探地雷达地下目标特征提取与识别

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