[发明专利]基于去噪处理的实测海杂波建模方法

权利要求书

1.基于去噪处理的实测海杂波建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：采用小波去噪法计算并去除实测海杂X的外部噪声N_X，同时计算出纯海杂波X_deno和杂噪比R_CN；

去除实测海杂X的外部噪声N_X的具体方法如下：

步骤1-1)对实测海杂波进行小波分解，采用db2小波基构造小波，分解层数为5；

步骤1-2)对小波分解得到的噪声部分进行HeurSure阈值处理；

步骤1-3)依据小波分解后得到的第5层低频系数和阈值处理后得到的1～5层高频系数，对步骤1-1)用于分解实测海杂波的小波进行重构，利用重构得到的小波完成对实测海杂波的去噪处理；

步骤二：分析去除的外部噪声N_X的统计特性，根据N_X的统计特性，采用与N_X统计特性吻合的统计模型生成一个仿真外部噪声N_Z，并保证其杂噪比依然为R_CN；

步骤三：采用MF-DFA计算纯海杂波X_deno的多重分形参数，包括q阶广义Hurst指数h(q)、质量指数τ(q)、奇异指数α(q)和多重分形谱f(α)，其中：q表示阶数；

步骤四：从计算出的多重分形参数中提取q>0部分的h(q)以及其对应的f(α)，记作h'(q),f'(α)；

步骤五：将纯海杂波X_deno划分为n个分形小区域，其中：n＝length(h'(q))，并计算出不同分形子集中元素的个数l＝n×f'(α)；

步骤六：根据h'(q)产生相应的单一分形子集F_i＝{f_ij}，其中：i＝1,2,…,n，j＝1,2,…,M，M为仿真数据的长度；

步骤七：根据模型的数学表达形式得到仿真纯海杂波数据Z_deno；叠加仿真外部噪声N_Z，得到仿真海杂波数据Z＝Z_deno+N_Z。

2.根据权利要求1所述的基于去噪处理的实测海杂波建模方法，其特征在于，步骤三中采用MF-DFA计算纯海杂波X_deno的多重分形参数的计算方法如下：

步骤3-1)任意参数q＝-20:1:20，采用MF-DFA计算去噪后实测海杂波的q阶起伏函数：

步骤3-2)根据已有的研究设定尺度r的取值范围为4≤r≤N/8，确定每个q对应的起伏函数与尺度的幂律关系F_q(r)∝r^h(q)，对该式两边取对数得到logF_q(r)＝h(q)·logr+const，对双对数图ln(F_q(r))～ln(r)上的点进行直线拟合，估计出直线的斜率，即为广义Hurst指数h(q)；

步骤3-3)在广义Hurst指数h(q)已求出的基础上，根据以下公式求出下列多重分形参数：质量指数τ(q)＝qh(q)-1，奇异指数多重分形谱f(α)＝qα(q)-τ(q)。

3.根据权利要求1所述的基于去噪处理的实测海杂波建模方法，其特征在于，步骤六中单一分形子集的计算方法如下：

步骤6-1)采用Weiestrass函数法产生n个参数为h'(q(i))的简单fbm信号ff_i；

步骤6-2)对信号ff_i进行分段采集得到单一分形子集的元素f_ij，每段采集的信号长度为M。