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多阶次分数阶傅里叶域特征融合的主动声呐目标稀疏表示分类方法

孙同晶 刘桐 杨阳

孙同晶, 刘桐, 杨阳. 多阶次分数阶傅里叶域特征融合的主动声呐目标稀疏表示分类方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 809-816. doi: 10.11999/JEIT200634
引用本文: 孙同晶, 刘桐, 杨阳. 多阶次分数阶傅里叶域特征融合的主动声呐目标稀疏表示分类方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 809-816. doi: 10.11999/JEIT200634
Tongjing SUN, Tong LIU, Yang YANG. Sparse Representation Classification Method for Active Sonar Target Based on Multi-order Fractional Fourier Domain Feature Fusion[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(3): 809-816. doi: 10.11999/JEIT200634
Citation: Tongjing SUN, Tong LIU, Yang YANG. Sparse Representation Classification Method for Active Sonar Target Based on Multi-order Fractional Fourier Domain Feature Fusion[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2021, 43(3): 809-816. doi: 10.11999/JEIT200634

多阶次分数阶傅里叶域特征融合的主动声呐目标稀疏表示分类方法

doi: 10.11999/JEIT200634
基金项目: 水下测控技术重点实验室延伸性基金(JCKYS2018207050)
详细信息
    作者简介:

    孙同晶:女,1978年生,博士,副教授,研究方向为主动声呐目标回波信号处理、信息融合和模式识别

    刘桐:男,1996年生,硕士生,研究方向为主动声呐目标分类识别方法

    杨阳:女,1986年生,博士后,讲师,研究方向为海洋环境下目标特征提取和分类识别

    通讯作者:

    孙同晶 stj@hdu.edu.cn

  • 中图分类号: TN911.7

Sparse Representation Classification Method for Active Sonar Target Based on Multi-order Fractional Fourier Domain Feature Fusion

Funds: The Extension Fund from Underwater Test and Control Technology Key Laboratory (JCKYS2018207050)
  • 摘要: 海洋环境噪声和混响干扰严重、目标可分性差是主动声呐目标分类识别中的瓶颈问题。针对这一问题,该文基于主动声呐目标回波信号模型和分数阶傅里叶变换(FRFT)原理,推导了多阶次FRFT域特征表征形式,建立了FRFT域稀疏表示模型,提出了一种多阶次FRFT域特征融合的主动声呐目标稀疏表示分类方法。该方法通过FRFT的能量聚集性和稀疏分解的残差去除过程,达到了抑制噪声和混响干扰的目的;通过多阶次FRFT域特征的融合,增加目标之间的可分性,进而实现海洋环境中低信混比条件下的主动声呐目标分类。实验结果表明,所提方法在信混比达到0 dB的条件下,分类准确率能够达到90%以上。
  • 图  1  多阶次分数阶傅里叶域特征融合的主动声呐目标分类方法

    图  2  4类相似目标原始回波信号图

    图  3  信混比SRR=0 dB的目标回波信号

    图  4  SRR=0 dB的4类相似目标回波信号FRFT幅值图(阶数为0.15)

    图  5  SRR=0 dB的4类相似目标回波信号FRFT幅值图(阶数为0.26)

    图  6  阶数与权重设置

    图  7  不同信混比条件下的分类准确率图

    图  8  多阶次特征与单阶数特征分类准确率对比图

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-30
  • 修回日期:  2021-02-08
  • 网络出版日期:  2021-02-18
  • 刊出日期:  2021-03-22

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