Применение численного метода формирования достаточной статистики для построения искусственных нейронных сетей распознавания радиолокационных объектов по поляризационным признакам

• Автор: Рыжаков, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Сургут
• Количество страниц: 202 с. : ил.

Содержание
Введение

Ф 1. Задача распознавания радиолокационных объектов по поляризационным признакам

1.1. Поляризационные признаки радиолокационных объектов

1.2. Краткие сведения из теории распознавания и принятия решений

1.3. Устройства распознавания радиолокационных объектов по поляризационным признакам

1.4. Выводы и постановка задачи

2. Численный метод формирования достаточной статистики отношения правдоподобия

2.1. Оценки совместных функций распределения вероятности

совокупностей поляризационных признаков

2.2. Оценки совместных функций плотностей вероятности

совокупностей поляризационных признаков
2.3. Численный метод формирования достаточной статистики
3. Нейросетевое моделирование устройств распознавания радиолокационных объектов
3.1. Обоснование структуры искусственной нейронной сети
3.2. Алгоритм построения искусственной нейронной сети
4. Результаты исследования нейросетевых моделей устройств распознавания
радиолокационных объектов
4.1. Стохастическое поляризационное моделирование радиолокационных объектов
4.2. Исследование численного метода оценки совместных функций плотности вероятности совокупностей поляризационных признаков
4.3. Исследование численного метода формирования достаточной статистики
4.4. Исследование нейросетевых моделей устройств распознавания радиолокационных объектов
ф Заключение
Список литературы


Замену МР набором действительных параметров можно произвести на основании того, что всякой МР можно поставить в соответствие некоторую диагональную матрицу, которая является ее наиболее простой, канонической формой. Несмотря на то, что диагональная матрица содержит всего два отличных от нуля элемента, в совокупности с параметрами собственного поляризационного базиса она полностью представляет матрицу рассеяния. Здесь матрица () связывает исходный (в общем случае произвольный) поляризационный базис с собственным. Соотношение (1. МР, записанной в произвольном базисе, через ес собственные числа и элементы матрицы перехода О. По аналогии с аналогичным представлением действительной симметричной матрицы [, ] соотношение (1. Подставив (1. Если вынести в (1. Соя2(у)+ р• е*ЛФ . Фху -8іп2(у) С(у)-8іп(у). Фху *(1-р*е>ЛФ . Здесь, р = |х,2|/|х,| - фактор формы, а АФ = а^(Х. Из (1. МР, такую форму параметризации МР можно считать вполне обоснованной. МР в любом поляризационном базисе может быть выражена через эти параметры с помощью известных процедур. На практике часто встречаются ситуации, когда о цели заранее имеется некоторая информация, позволяющая судить о ее поляризационных свойствах. Так, например, для целей с плоскостью симметрии, в случае, когда линия визирования цели лежит в этой плоскости, собственный базис — линейный [8]. В этом случае в (1. О, а угол поляризационного отношения приравнять к углу ориентации собственной системы координат цели. Параметрическая форма МР (1. Здесь а - ориентация собственного базиса цели относительно измерительной системы координат. Видим, что для задания поляризационных свойств цели уже достаточно трех параметров р, ЛФ и а. Очевидно, соотношение (1. В практику радиолокационной поляриметрии МР в параметрической форме (1. Для целого класса простых целей (плоский металлический лист любой формы, уголковые отражатели, диэлектрический эллипсоид вращения и др. Я, +Л. Видно, что для описания поляризационных свойств таких целей достаточно двух параметров р и а. Выражения (1. Рассмотренная процедура параметризации матрицы рассеяния не является единственно возможной, т. Таким образом, можно сделать вывод о существовании следующих совокупностей поляризационных признаков, которые чаще всего применяются в задачах распознавания и селекции радиолокационных объектов. Совокупность из восьми поляризационных параметров, представляющих модули и фазы элементов матрицы рассеяния, представленной в виде (1. В случае, когда распознавание радиолокационных объектов осуществляется в условиях среды, обладающей свойством взаимности, внедиагональные элементы матрицы рассеяния оказываются равными, что уменьшает число используемых поляризационных параметров до шести. Как уже отмечалось, при изменении расстояния до радиолокационного объекта аргументы элементов матрицы рассеяния изменяются на одинаковую величину, что позволяет использовать вместо абсолютной - относительную форму представления матрицы рассеяния. При этом в качестве поляризационных параметров могут использоваться различные альтернативные сочетания поляризационных параметров. Например, в качестве такого набора параметров могут использоваться параметры: |>м|- модуль собственного числа матрицы рассеяния цели, Фху-* разность фаз линейных компонент, у - угол поляризационного отношения, р - фактор формы и ДФ -разность аргументов собственных чисел. Вместо фактора формы р возможно использование степени поляризационной анизотропности g или коэффициента поляризационной анизотропии ц. Вместо модуля собственного числа матрицы рассеяния цели |Х,| может быть использовано значение полной ЭПР цели А, определяемой в соответствии с (1. Однако ни |А. В ряде случаев, например, когда в качестве радиолокационного объекта выступает осесимметри'шый или еще более простой объект, количество поляризационных параметров, используемых для распознавания целей, может быть уменьшено до трех или даже двух. В основу любого радиолокационного поляриметра заложен определенный способ измерения поляризационных характеристик цели, т. Процесс измерения поляризационных характеристик радиолокационной цели является необходимым этапом обнаружения, распознавания или селекции целей.