海杂波AR谱多重分形特性及微弱目标检测方法

来源：电子与信息学报杂志2016年第2期北京时间：

作者：范一飞, 罗丰, 李明, 胡冲, 陈帅霖

摘要：该文研究了海杂波功率谱的多重分形特性。为了克服频谱傅里叶分析的缺点，用现代谱估计的方法来计算海杂波的功率谱。AR模型是一个线性预测模型，它通过序列的自相关函数矩阵来估计功率谱，并且具有更精确的频谱分辨率。该文主要分析基于AR谱估计的海杂波功率谱的多重分形特性，以及在微弱目标检测中的应用。首先，以分数布朗运动(FBM)模型为例，证明其功率谱具有多重分形特性。其次，根据X波段雷达的实测海杂波数据，通过多重去趋势分析法(MF-DFA)验证了海杂波AR谱的多重分形特性。最后，分析了海杂波AR谱的广义Hurst指数以及影响参数，并提出一种基于局部AR谱广义Hurst指数的目标检测方法。实验结果表明，该种检测方法具有海杂波背景下微弱目标检测的能力。与现有的分形检测方法和传统的CFAR检测方法对比，该算法在低信杂比情况下具有较好的检测性能。

关键词：目标检测, 海杂波, 多重分形, AR谱估计

基金资助：国家部委基金(4010101030101)