专利名称：敏捷雷达数据处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及雷达数据处理领域，特别地，涉及一种敏捷雷达数据处理装置。
背景技术：
海杂波，即来自于被雷达发射信号照射的一片海面的后向散射回波。由于海杂波对来自海面或接近海面的“点”目标，如航海浮标及漂浮在海上的冰块等目标的雷达回波的可检测性形成严重制约，因此海杂波的研究对海洋背景中轮船等目标的探测性能具有十分重要的影响从而具有重要理论意义和实用价值。习惯上海杂波被视为单一随机过程，如对数正态分布、K分布等。然而这些模型在实际应用中都有其特定的局限性，其中一个重要原因是海杂波看似随机的波形，实际上并不具有随机分布特性。
发明内容为了克服传统雷达数据处理的无法准确预测雷达海杂波、响应速度慢、预报精度不高的不足，本实用新型提供一种能准确快速预报雷达海杂波、响应速度快、预报精度高的敏捷雷达数据处理装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种敏捷雷达数据处理装置，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，所述的上位机包括用以进行雷达海杂波数据预处理的数据预处理模块、用以建立预报模型的预报模型建模模块和用以进行海杂波预测的海杂波预报模块，所述数据库与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与所述预报模型建模模块，所述预报模型建模模块与所述海杂波预报模块连接。进一步，所述的上位机还包括用以更新预报模型的判别模型更新模块，所述判别模型更新模块与所述预报模型建模模块连接。再进一步，所述的上位机还包括用以将海杂波预报模块计算得到的预报值在上位机显示的结果显示模块，所述海杂波预报模块与所述结果显示模块连接。本实用新型的技术构思为本实用新型针对雷达海杂波的混沌特性，对雷达海杂波数据进行重构，并对重构后的数据进行非线性拟合，实现对雷达海杂波的在线预报。本实用新型的有益效果主要表现在1、建立了雷达海杂波预报模型，可以高精度在线预测雷达海杂波；2、所用的建模方法只需较少样本即可，响应速度快。
图1是本实用新型所提出的装置的硬件结构图；图2是本实用新型所提出的上位机的功能模块图。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。本实用新型实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。参照图1、图2，一种敏捷雷达数据处理装置，包括雷达1连接的数据库2、及上位机3，雷达1、数据库2和上位机3依次相连，所述雷达1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2，所述的上位机3包括数据预处理模块4，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Xi作为训练样本，其中，i = 1,…，N ；
2)对训练样本进行归一化处理，得到归一化幅值^
Xi - min χ
max χ - min χ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 =
J1LXDLXD+lMMOMXN-DXN-D+lLXN-\
Y =
1+2M
-Xd -Xd ^
X,
.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 ； 预报模型建模模块5，用以建立预报模型，采用如下过程完成将得到的X、Y代入
如下二次规划问题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
求解可得待估计函数f (χ)
M f{x) = Yj {a* - at) exp(-11 χ - Xi 11 /没2)
!=1
其中，M是支持向量的数目，、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)均为
支持向量机的核函数，\为第j个雷达海杂波回波信号幅值，θ是核参数，ε是不敏感系数，χ表示输入变量，Yi是Y的第i个分量，Y是惩罚系数； 海杂波预报模块6，用以进行海杂波预测，采用如下过程完成
4[0034]1)在采样时刻t采集D个海杂波回波信号幅值得到TX = [xt_D+1,K, xt]，xt_D+1表示第t-D+Ι采样时刻的海杂波回波信号幅值，xt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；
权利要求1.一种敏捷雷达数据处理装置，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，其特征在于所述的上位机包括用以进行雷达海杂波数据预处理的数据预处理模块、用以建立预报模型的预报模型建模模块和用以进行海杂波预测的海杂波预报模块， 所述数据库与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与所述预报模型建模模块， 所述预报模型建模模块与所述海杂波预报模块连接。
2.如权利要求1所述的敏捷雷达数据处理装置，其特征在于所述的上位机还包括用以更新预报模型的判别模型更新模块，所述判别模型更新模块与所述预报模型建模模块连接。
3.如权利要求1或2所述的敏捷雷达数据处理装置，其特征在于所述的上位机还包括用以将海杂波预报模块计算得到的预报值在上位机显示的结果显示模块，所述海杂波预报模块与所述结果显示模块连接。
专利摘要一种敏捷雷达数据处理装置，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，所述的上位机包括用以进行雷达海杂波数据预处理的数据预处理模块、用以建立预报模型的预报模型建模模块和用以进行海杂波预测的海杂波预报模块，所述数据库与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与所述预报模型建模模块，所述预报模型建模模块与所述海杂波预报模块连接。本实用新型提供一种能准确快速预报雷达海杂波、响应速度快、预报精度高的敏捷雷达数据处理装置。
文档编号G01S7/41GK202119905SQ20112005421
公开日2012年1月18日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者刘兴高, 梁国正, 王志强, 轩立新, 闫正兵 申请人:浙江大学