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第1章绪论1

1.1传统目标检测方法的不足1

1.2混沌理论在目标检测中的应用3

1.3分形理论在目标检测中的应用6

1.4本书内容安排10

参考文献11

第2章分形理论基础23

2.1数学背景23

2.2自相似与自仿射27

2.3标度不变性29

2.4Hausdorff测度与维数29

2.5计盒维数31

2.6小结35

参考文献35

第3章雷达目标自动检测理论基础37

3.1引言37

3.2固定门限检测37

3.2.1检测过程37

3.2.2奈曼-皮尔逊准则40

3.2.3雷达信号的门限检测42

3.3CFAR检测器46

3.3.1基本模型46

3.3.2CA-CFAR检测器48

3.3.3非参量CFAR检测器50

3.4小结50

参考文献50

第4章单一分形特性与目标检测53

4.1分形海面的电磁散射信号特性53

4.1.1一维分形海面模型53

4.1.2散射系数估计56

4.1.3理论分析57

4.1.4仿真分析64

4.2分形判定与无标度区间68

4.3分形参数估计与分析70

4.4分形维数值的影响因素73

4.5利用单一分形维数的目标检测方法81

4.6基于分形相关系数的目标检测方法85

4.7海杂波的模糊分形特性与目标检测88

4.7.1海杂波的模糊分形分析88

4.7.2基于LGF的海杂波中微弱目标检测90

4.8基于扩展分形特征的目标检测方法95

4.8.1扩展分形特征95

4.8.2基于Bayes分类的目标检测方法96

4.8.3试验结果分析97

4.9基于组合分形参量的模糊目标检测方法100

4.9.1分形模型拟合误差与分维尺度变化量100

4.9.2组合分形参量下的模糊检测与性能分析101

4.10基于高阶分形参数的目标检测方法103

4.10.1隙缝的概念与计算方法103

4.10.2杂波与目标信号的隙缝特征104

4.10.3基于累积缝隙值尺度变化率的目标检测方法105

4.11小结106

参考文献107

第5章多重分形特性与目标检测110

5.1多重分形的基本理论110

5.1.1多重分形的基本概念110

5.1.2多重分形的描述参数110

5.2无标度区间的自动确定113

5.2.1相空间重构113

5.2.2无标度区间自动选取113

5.2.3实测数据验证与分析115

5.3海杂波的多重分形判定117

5.3.1海杂波的幅度分布与时间相关特性117

5.3.2海杂波的随机乘法模型119

5.3.3多重分形判定120

5.3.4基于结构函数的多重分形分析122

5.4海杂波的多重分形特征与分析129

5.4.1广义分形维数129

5.4.2多重分形谱133

5.5基于多重分形谱和BP神经网络的检测方法134

5.6雷达扫描模式下的分形维数及多重分形特征136

5.6.1扫描模式海杂波的分形维数137

5.6.2扫描模式海杂波的局部广义分形维数与局部多重分形谱137

5.6.3雷达扫描模式下目标的模糊检测方法和性能分析139

5.7小结143

参考文献144

第6章多重分形关联特性与目标检测146

6.1多重分形关联理论基础与参数估计146

6.2多重分形关联特性分析149

6.2.1多重分形关联谱估计149

6.2.2多重分形关联谱分析153

6.3海杂波中微弱目标的多重分形关联检测方法155

6.3.1隶属度分析155

6.3.2支持向量机二元分类155

6.4海杂波中微弱目标的多重分形关联检测性能分析157

6.5小结161

参考文献161

第7章基于分形自仿射的目标检测164

7.1分形自仿射理论基础与表示164

7.1.1分形自仿射理论基础164

7.1.2分形自仿射的表示165

7.2分形自仿射信号的预测166

7.2.1收缩因子的AR过程166

7.2.2子区间边界值的最小均方估计166

7.3基于分形自仿射的预测结果167

7.4基于预测误差的目标检测方法与性能分析168

7.5小结170

参考文献170

第8章其他目标检测方法172

8.1基于FB-VSLMS算法的目标检测方法172

8.1.1FB-LMS算法172

8.1.2目标检测模型175

8.1.3目标检测性能分析176

8.2基于VFDT的目标检测方法182

8.2.1方差分形维183

8.2.2方差分形维轨迹183

8.2.3海杂波的VFDT184

8.2.4海杂波中目标的VFDT检测方法187

8.2.5实测数据的VFDT模糊检测192

8.3基于EMD和盒维数的固定微弱目标检测195

8.3.1Hilbert-Huang变换与海杂波特性分析195

8.3.2盒维数与微弱目标检测方法199

8.3.3仿真分析200

8.4分数阶Fourier变换域海杂波的分形特性与目标检测202

8.4.1分数阶Fourier变换203

8.4.2FRFT域海杂波分形特性分析204

8.4.3基于FRFT域分形维数差异的动目标检测211

8.4.4FRFT域海杂波中动目标的分形联合检测212

参考文献217

第9章分形理论在其他信号处理领域中的应用220

9.1分形在图像处理中的应用221

9.1.1分形与小波结合在图像处理中的应用221

9.1.2分形在图像压缩中的应用224

9.2分形理论在语音信号处理中的应用226

9.3分形在机械检测与监测中的应用228

9.4小结229

参考文献230

第10章总结与展望232

10.1本书总结232

10.2下一步研究方向234

附录A235

附录B237

附录C239

附录D242

附录E244