一种雷达知识库中基于多种分布类型的动态更新方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于雷达环境知识库建模技术的领域，特别涉及了 Anderson-Darling(AD) 检验、Cramer-von Mises(CM)检验和杂波信息动态更新技术。
【背景技术】
[0002] 知识辅助（Knowledge-based KB)信号处理一直是改善传统雷达探测性能的关键 技术之一，而雷达辅助知识库是KB系统的关键部分。知识辅助的效果的在很大程度上取决 于雷达辅助知识库与环境的匹配情况。而雷达操作环境通常是非稳定、多变的，如果知识 库提供了不匹配的辅助信息，最终可能导致雷达探测性能的恶化。我们利用雷达回波数据 及时的对知识库内的杂波分布信息进行动态更新，保证了知识库信息与雷达环境的实时匹 配，为后续的知识辅助雷达探测技术提供了可靠的保障。因此，提高雷达知识库与环境的匹 配水平具有重要的理论价值和实际意义。
[0003] 雷达环境知识库动态更新是一种利用获取的雷达回波及其他类传感器信息实时 地更新知识库信息的自适应信号处理技术。这方面的公开研宄一直很少。针对雷达环境的 杂波分布，2006年，麦克马斯特大学认知系统实验室的Simon Haykin首次提出了认知雷达 的概念，作者针对海面表面利用F-分布（F2,2k(z))描述杂波分布，并利用雷达回波实时更新 分布参数，但是对于复杂地形的杂波，单一的分布类型不足以模拟情况不一的杂波分布情 况。针对杂波分布类型判断，2005年，空军雷达学院的刘俊凯等人提出了利用x 2检验判断 杂波序列的分布类型。但是x 2检验需要大量样本数，并且在很多情况下的检验性能比AD 检验差。2009年，南京航空航天大学的张维等人利用AD检验代替传统的假设检验实现了杂 波分布辨识，但是对多种分布直接用AD检验可能出现没有一种分布类型通过AD检验的情 况，或者出现同时有多种分布通过AD检验的情况，并不能选择最优分布类型。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对【背景技术】存在的缺陷，研宄设计一种雷达知识库中基于多种 分布类型的动态更新方法，从而达到在雷达知识库杂波信息动态更新背景下具有通用性 强、分类精度高的目的。
[0005] 本发明提出了一种雷达知识库中基于多种分布类型的动态更新方法，该方法主要 分为两个阶段。首先，在判断是否需要对杂波分布进行更新的过程中，利用AD检验在一定 的置信度下判断新获取的雷达数据是否符合旧的分布类型；如果符合，就不需要更新，如果 不符合，就进入更新阶段；对被择分布簇进行参数估计，然后利用AD检验和CM检验联合选 择最优的分布类型（包括分布的参数）。因而本发明一种雷达知识库中基于多种分布类型 的动态更新方法包括以下步骤：
[0006] 步骤1、获取N帧雷达回波数据（Xl，x2，…，x N);
[0007] 步骤2、利用新获取的数据更新雷达知识库中的回波数据；
[0008] 步骤3、第一次AD检验，对N个回波数据进行排序，Xl< x x N，计算新获取 回波数据的AD统计量：
[0009]
【主权项】
1. 一种雷达知识库中基于多种分布类型的动态更新方法，该方法包括： 步骤1、获取N帧雷达回波数据（x^x2，…，xN); 步骤2、利用新获取的数据更新雷达知识库中的回波数据； 步骤3、第一次AD检验，对N个回波数据进行排序，Xl<xxN，计算新获取回波 数据的AD统计量：
其中F( ?)是雷达知识库单元之前存储的杂波分布的累积分布函数，其分布类型和分 布参数为已知； 然后用AD检验的统计量A2跟一定置信度下的门限值n比较；如果A2>n，则认为旧的 杂波分布跟新的回波数据是不匹配的，需要进行更新，进行步骤4;否则认为在一定置信度 水平下旧的杂波分布跟新的回波数据是匹配的，不需要更新； 步骤4、针对m种不同的分布类型Di，…，Dm，进行参数估计； 步骤5、第二次AD检验，分别计算每种被择分布的AD统计量為2:
这里的Fk( ?)是被择分布的累积分布函数，分布参数是步骤4中估计的；针对不同的 分布，分别比较它们的和相应的门限值，如果4 > 7.,,，则认为新的数据和被择分布是不 相符合的；否则，即通过二次AD检验，则认为二者相符；若只有一个分布通过二次AD检验， 则用该分布更新原有分布类型；否则进入步骤6 ; 步骤6、经过步骤5,若出现多种分布同时通过二次AD检验，则计算通过二次AD检验的 各种分布的CM检验的统计量Wk2,用其中最小值对应的分布为最优分布更新分布类型； 经过步骤5,若出现没有一个分布通过二次AD检验的情况，则计算全部分布的CM检验 的统计量Wk2,用其中最小值对应的分布为最优分布更新分布类型。
2. 如权利要求1所述的一种雷达知识库中基于多种分布类型的动态更新方法，其特征 在于所述步骤6计算CM检验的统计量的计算方法为：
3. 如权利要求1所述的一种雷达知识库中基于多种分布类型的动态更新方法，其特征 在于步骤3和步骤5中门限值n通过蒙特卡罗实验得到，步骤为： S1，对给定的分布，产生N个杂波随机样本； 52, 如果分布参数未知，先估计出分布函数的参数； 53, 计算AD检验统计量； 54, 重复S1?S3得到100000个检验统计量； 55, 对统计量进行由小到大排序，根据不同的置信度得出门限值。
【专利摘要】该发明公开了一种基于雷达知识库的杂波信息动态更新方法，属于雷达环境知识库建模技术的领域，特别涉及了AD检验、CM检验和杂波信息动态更新技术。该方法首先利用AD检验判断是否需要对杂波分布类型进行更新；如果需要更新，就对分布参数进行估计，利用AD检验(两次AD检验不一样)和CM检验选择最优的那个分布类型；该方法具有通用性强、判决精度高的效果。
【IPC分类】G06F17-30
【公开号】CN104572869
【申请号】CN201410802018
【发明人】易伟, 宋海洋, 卢术平, 刘加欢, 方梓成, 崔国龙, 孔令讲, 杨晓波
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月22日