CN117452342B - 一种基于极化特征的箔条干扰检测方法 - Google Patents

一种基于极化特征的箔条干扰检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于极化特征的箔条干扰检测方法。该基于极化特征的箔条干扰检测方法，包括以下步骤：获取历史极化数据；计算回波干扰分数，检测箔条干扰。本发明通过获取历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的历史极化数据，然后获取预设时间段内对应的极化数据，接着结合历史极化数据计算箔条无干扰指数，再结合参考箔条无干扰指数判断箔条是否存在干扰，如果没有则继续获取下一预设时间段的极化数据，否则计算反射的回波信号中各极化分量的能量比数据，最后结合对应的参考能量比数据计算回波干扰分数以检测待测箔条干扰程度，达到了提高箔条干扰检测效率的效果，解决了现有技术中存在箔条干扰检测效率低的问题。

Description

一种基于极化特征的箔条干扰检测方法
技术领域
本发明涉及雷达数字信号处理技术领域，尤其涉及一种基于极化特征的箔条干扰检测方法。
背景技术
箔条通常指的是一种薄而片状的金属条或带，其薄而灵活的特性使其可以用于各种不同的领域，比如在电子领域中可以作为导电材料以传导电流，食品包装领域作为外包装以保持食品的品质，在建筑材料领域可以利用其反射和导热特性。箔条干扰指的是雷达或无线通信系统中的一种干扰形式，通常是由于建筑物、地形或其他物体表面的金属箔条或金属构造反射电磁波而引起的。这种干扰可能对雷达或通信系统产生负面影响，如误报目标、降低系统性能或导致信号失真等问题。所以就必须要进行箔条干扰检测以识别和衡量这种干扰的影响，然后采取相应的措施来减轻或消除它。极化特征是描述电磁波传播时，波的电场振荡方向随着时间的变化。在雷达和通信系统中，信号的极化特征是指信号电场振荡的方向和方式。
现有技术中，常通过多普勒频移分析、距离-速度-角度三维信息以及波束来检测箔条干扰，多普勒频移分析利用的是频率差异，通过融合雷达获取的距离-速度-角度三维信息可以区别干扰和真实目标，波束可以定位并跟踪目标。
例如公告号为：CN111766565B的发明专利公告的一种基于极化比向量均值的箔条假目标干扰鉴别方法，包括：步骤一、建立实验环境；步骤二、设定4种全极化雷达信号扫描方式，H极化和V极化接收通道均接收到连续M个回波信号；步骤三、选定其中1个目标；获得H极化和V极化接收通道的振幅模值；步骤四、计算H极化、V极化接收通道下的垂直极化比；步骤五、计算极化比向量；步骤六、计算该目标的极化比向量均值；步骤七、重复步骤三至步骤六，计算另一个目标的极化比向量均值；步骤八、判断出2个目标中的真目标。
例如公开号为：CN108169737A的发明专利申请公开的一种基于极化散射变换的冲淡式箔条干扰识别方法，包括：获取目标和箔条的极化散射矩阵；分别计算目标和箔条的极化散射参数；分别计算目标和箔条的共极化与交叉极化通道的相关性绝对值；利用SVM方法实现箔条冲淡式干扰的分类识别。
但本申请在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
现有技术中，通过雷达获取的信息都可能因箔条反射时的多路径传播使对应的信号处理复杂，复杂的信号处理过程将延长箔条干扰检测的时间，并会对结果的准确性产生影响，存在箔条干扰检测效率低的问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，解决了现有技术中箔条干扰检测效率低的问题，实现了箔条干扰检测效率的提高。
本申请实施例提供了一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，包括以下步骤：获取历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的历史极化数据，所述历史极化数据用于描述各种类型待测箔条在不存在干扰时反射的回波信号的参考极化特征，所述各种类型待测箔条指的是不同几何形状或物理特性的待测箔条；获取预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的极化数据，根据极化数据计算回波干扰分数，通过回波干扰分数检测各种类型待测箔条受干扰的情况，所述回波干扰分数用于描述预设时间段内各种类型待测箔条回波信号的干扰情况。
进一步的，所述历史极化数据的具体获取方法如下：根据历史时间段内各待测箔条反射的回波信号，获取对应的极化散射矩阵；通过对获取的极化散射矩阵进行统计分析，得到历史极化数据，所述历史极化数据包括历史极化统计数据序列和历史极化时间数据序列；所述历史极化统计数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵对应的参考极化度和参考极化比的变化情况；所述历史极化时间数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵的参考变化情况。
进一步的，所述回波干扰分数的具体计算过程如下：根据获取的预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号，由极化散射矩阵获取对应的极化数据；结合历史极化数据计算箔条无干扰指数，所述箔条无干扰指数用于描述该预设时间段内各种类型待测箔条不存在干扰的可能性；获取历史极化数据对应的参考箔条无干扰指数，判断计算的箔条无干扰指数是否超过参考箔条无干扰指数范围；如果没有超过，则继续获取下一预设时间段内各种类型待测箔条的极化数据；否则，根据各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，计算对应的回波干扰分数。
进一步的，所述回波干扰分数采用以下公式计算：
，式中，/>为自然常数，/>为各种类型待测箔条的编号，/>，/>为待测箔条的类型总数量，/>为第/>种类型待测箔条的回波干扰分数，/>为待测箔条反射的回波信号中各极化分量的编号，，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的总数量，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的能量比数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的能量比数据的修正因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考能量比数据。
进一步的，所述能量比数据的具体计算方法如下：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的功率数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的功率占比数据的修正因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考功率数据。
进一步的，所述箔条无干扰指数的具体计算过程如下：结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的极化量分数，所述极化量分数用于描述各极化分量的极化度和极化比的变化情况；结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号对应的散射图，根据散射图得到该回波信号中各极化分量的散射相似分数，所述散射相似分数用于描述散射图与对应的参考散射图的相似程度；结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的散射强度分数，所述散射强度分数用于描述各极化分量的散射强度数据的变化情况；获取各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵的迹和该各种类型待测箔条的参考迹，由两者的比值得到各种类型待测箔条的散射矩阵合同分数，所述矩阵合同分数用于描述极化散射矩阵与对应的参考极化散射矩阵的合同情况；根据客观赋权法得到极化量分数、散射相似分数、散射强度分数和散射矩阵合同分数相对于各种类型待测箔条不存在干扰时的无干扰权重，所述无干扰权重用于描述各数据对于箔条无干扰的影响程度，再结合获取的数据计算各种类型待测箔条的箔条无干扰指数。
进一步的，所述箔条无干扰指数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条的箔条无干扰指数，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化量分数，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化量分数的修正因子，/>为极化量分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射相似分数，/>为待测箔条反射的回波信号的散射相似分数的修正因子，/>为散射相似分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的散射强度分数，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度分数的修正因子，/>为散射强度分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数，/>为待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数的修正因子，/>为散射矩阵合同分数的权重。
进一步的，所述极化量分数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化度数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化度数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一极化度数据和参考第二极化度数据，/>为第种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化比数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化比数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一极化比数据和参考第二极化比数据；所述参考第一极化度数据和参考第二极化度数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化度数据范围；所述参考第一极化比数据和参考第二极化比数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化比数据范围。
进一步的，所述散射相似分数采用以下公式计算：
，式中，/>为自然常数，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的峰值信噪比数据，/>为峰值信噪比的安全因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的参考峰值信噪比数据，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的结构相似性指数，/>为结构相似性指数的安全因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的感知损失数据，/>为感知损失数据的安全因子。
进一步的，所述散射强度分数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的散射强度数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据；所述参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据用于描述各类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考散射强度数据范围。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过获取各种类型待测箔条的历史极化数据和预设时间段内的极化数据，然后计算箔条无干扰指数以判断待测箔条是否存在干扰，如果不存在干扰则继续获取下一预设时间段的极化数据，否则计算回波干扰分数，最后通过回波干扰分数检测待测箔条干扰程度，从而实现了待测箔条干扰的快速检测，进而实现了箔条干扰检测效率的提高，有效解决了现有技术中箔条干扰检测效率低的问题。
2、通过极化散射矩阵获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的极化量数据、极化比数据和散射强度数据，并获取对应的散射图，然后结合历史极化数据中对应的参考数据计算箔条无干扰分数，最后结合参考箔条无干扰分数判断是否存在干扰，从而实现了直观的判断待测箔条是否存在干扰，进而实现了更准确的判断待测箔条干扰情况。
3、通过获取预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号对应的散射图和参考散射图，然后计算两者的峰值信噪比数据、结构相似性指数和感知损失数据，最后结合参考峰值信噪比数据计算对应的散射相似分数以检测对应散射图的相似程度，从而实现了散射图与参考散射图的相似性的准确检测，进而实现了更准确的判断散射图与参考散射图的相似性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法流程图；
图2为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的历史极化数据的获取流程图；
图3为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的回波干扰分数的计算流程图；
图4为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的箔条无干扰指数的计算流程图。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，解决了现有技术中箔条干扰检测效率低的问题，通过获取的历史时间段内各待测箔条反射的回波信号，得到对应的极化散射矩阵，然后通过对极化散射矩阵进行统计分析，得到历史极化数据，接着根据获取的预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号得到对应的极化散射矩阵，由极化散射矩阵获取对应的极化数据，再结合历史极化数据计算的极化量分数、散射相似分数、散射强度分数和散射矩阵合同分数得到箔条无干扰指数，并得到计算的箔条无干扰指数是否超过参考箔条无干扰指数范围，没有超过则继续获取下一预设时间段内的极化数据，否则计算对应的回波干扰分数，最后通过回波干扰分数检测待测箔条的干扰程度，实现了箔条干扰检测效率低的提高。
本申请实施例中的技术方案为解决上述箔条干扰检测效率低的问题，总体思路如下：
通过获取历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的历史极化数据，然后获取预设时间段内对应的极化数据，再结合历史极化数据计算箔条无干扰指数，判断箔条是否存在干扰，如果没有则继续获取下一预设时间段的极化数据，否则计算回波干扰分数，最后通过回波干扰分数检测待测箔条干扰程度，达到了提高箔条干扰检测效率的效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法流程图，该方法包括以下步骤：获取历史极化数据：获取历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的历史极化数据，历史极化数据用于描述各种类型待测箔条在不存在干扰时反射的回波信号的参考极化特征，各种类型待测箔条指的是不同几何形状或物理特性的待测箔条；计算回波干扰分数，检测箔条干扰：获取预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的极化数据，根据极化数据计算回波干扰分数，通过回波干扰分数检测各种类型待测箔条受干扰的情况，回波干扰分数用于描述预设时间段内各种类型待测箔条回波信号的干扰情况。
在本实施例中，不同种类型待测箔条反射的回波信号也不同；极化特征是描述电磁波传播时，波的电场振荡方向随着时间的变化，在雷达和通信系统中，信号的极化特征是指信号电场振荡的方向和方式；没有干扰时，目标回波信号不同极化分量的极化数据和有干扰后的各极化分量的极化数据肯定是不同的；实现了高效的检测箔条干扰。
进一步的，如图2所示，为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的历史极化数据的获取流程图，历史极化数据的具体获取方法如下：获取极化散射矩阵：根据历史时间段内各待测箔条反射的回波信号，获取对应的极化散射矩阵；统计分析极化散射矩阵，获取历史极化数据：通过对获取的极化散射矩阵进行统计分析，得到历史极化数据，历史极化数据包括历史极化统计数据序列和历史极化时间数据序列；历史极化统计数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵对应的参考极化度和参考极化比的变化情况；历史极化时间数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵的参考变化情况。
在本实施例中，极化散射矩阵描述了回波信号在各个极化状态下的反射或散射情况，通过分析极化散射矩阵的对角元素或非对角元素，可以计算信号在不同极化状态下的能量分布比；箔条干扰可能导致雷达回波的极化度和极化比发生变化，通过监测这些极化参数的变化，可以初步判断箔条干扰的存在，可以通过参考极化度和参考极化比来初步判断是否有箔条干扰；从历史极化数据可以得到极化数据的参考变化范围；实现了箔条干扰检测的数值化判断。
进一步的，如图3所示，为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的回波干扰分数的计算流程图，回波干扰分数的具体计算过程如下：获取极化数据：根据获取的预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号，由极化散射矩阵获取对应的极化数据；计算箔条无干扰指数：结合历史极化数据计算箔条无干扰指数，箔条无干扰指数用于描述该预设时间段内各种类型待测箔条不存在干扰的可能性；判断是否超过参考箔条无干扰指数：获取历史极化数据对应的参考箔条无干扰指数，判断计算的箔条无干扰指数是否超过参考箔条无干扰指数范围；如果没有超过，则继续获取下一预设时间段内各种类型待测箔条的极化数据；计算回波干扰分数：否则，根据各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，计算对应的回波干扰分数。
在本实施例中，参考箔条无干扰指数用于描述各种类型待测箔条无干扰的范围，当计算的箔条无干扰指数不超过参考箔条无干扰指数时，表明箔条无干扰，无需继续计算回波干扰分数，反之，计算回波干扰分数，判断干扰的具体情况；实现了箔条干扰检测效率的提高。
进一步的，回波干扰分数采用以下公式计算：
，式中，/>为自然常数，/>为各种类型待测箔条的编号，/>，/>为待测箔条的类型总数量，/>为第/>种类型待测箔条的回波干扰分数，/>为待测箔条反射的回波信号中各极化分量的编号，，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的总数量，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的能量比数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的能量比数据的修正因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考能量比数据。
在本实施例中，各种类型待测箔条无干扰和有干扰时，反射的回波信号中不同极化分量的能量比存在差别；极化分量，也称作振荡方向，常见的有水平极化、垂直极化、圆极化和斜极化；水平极化(H极化)指的是回波信号振荡沿着水平方向，比如像水平的金属表面或者水平放置的平板可以导致水平极化的回波信号；垂直极化(V极化)指的是信号振荡沿着垂直方向，如垂直结构、柱状物体或者特定材料的表面可能会导致垂直极化的回波信号；圆极化(Circular Polarization)指的是信号振荡以圆形方式旋转，它可以是右旋或左旋；斜极化(Slant Polarization)指的是振荡方向介于水平和垂直之间的极化状态；这些振荡方向的出现取决于目标的几何形状、材料的电磁特性等；当各极化分量对应的实际能量比数据与参考数据相等时，即，对应的回波干扰分数为0，这表明此时的箔条干扰影响很小很小，可以忽略；实现了更直观的评估箔条干扰程度。
进一步的，能量比数据的具体计算方法如下：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的功率数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的功率占比数据的修正因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考功率数据。
在本实施例中，箔条存在干扰时，干扰方为了降低干扰被检测出来的概率，可能导致最后的干扰只对反射的回波信号的某些特定极化分量产生了影响；各极化分量的功率数据与总功率数据的比值称为功率占比数据；当实际的各极化分量的功率占比数据与对应的参考数据相同时，即，对应的能量比数据为1；实现了更准确的检测箔条干扰。
进一步的，如图4所示，为本申请实施例提供的一种基于极化特征的箔条干扰检测方法的箔条无干扰指数的计算流程图，箔条无干扰指数的具体计算过程如下：获取极化量分数：结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的极化量分数，极化量分数用于描述各极化分量的极化度和极化比的变化情况；获取散射相似分数：结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号对应的散射图，根据散射图得到该回波信号中各极化分量的散射相似分数，散射相似分数用于描述散射图与对应的参考散射图的相似程度；获取散射强度分数：结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的散射强度分数，散射强度分数用于描述各极化分量的散射强度数据的变化情况；获取散射矩阵合同分数：获取各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵的迹和该各种类型待测箔条的参考迹，由两者的比值得到各种类型待测箔条的散射矩阵合同分数，矩阵合同分数用于描述极化散射矩阵与对应的参考极化散射矩阵的合同情况；获取无干扰权重，计算箔条无干扰指数：根据客观赋权法得到极化量分数、散射相似分数、散射强度分数和散射矩阵合同分数相对于各种类型待测箔条不存在干扰时的无干扰权重，无干扰权重用于描述各数据对于箔条无干扰的影响程度，再结合获取的数据计算各种类型待测箔条的箔条无干扰指数。
在本实施例中，箔条存在干扰时，会导致反射的回波信号的极化散射矩阵发生变化，那么通过极化散射矩阵得到的极化量分数、散射相似分数、散射强度分数及散射矩阵合同分数就可能发生变化；矩阵合同指的是两个矩阵中的各元素都相等；实现了更准确的判断箔条是否存在干扰。
进一步的，箔条无干扰指数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条的箔条无干扰指数，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化量分数，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化量分数的修正因子，/>为极化量分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射相似分数，/>为待测箔条反射的回波信号的散射相似分数的修正因子，/>为散射相似分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的散射强度分数，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度分数的修正因子，/>为散射强度分数的权重，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数，/>为待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数的修正因子，/>为散射矩阵合同分数的权重。
在本实施例中，当待测箔条的实际极化量分数、散射相似分数、散射强度分数及散射矩阵合同分数增大时，对应的箔条无干扰指数也会随之增大；实现了更直观的判断箔条是否存在干扰。
进一步的，极化量分数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化度数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化度数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一极化度数据和参考第二极化度数据，/>为第种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的极化比数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化比数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一极化比数据和参考第二极化比数据；参考第一极化度数据和参考第二极化度数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化度数据范围；参考第一极化比数据和参考第二极化比数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化比数据范围。
在本实施例中，当极化分量的实际极化度数据和实际极化比数据均在对应的参考数据范围内时，即，对应的极化量分数为1；实现了更快速的判断极化度和极化比与对应的参考范围的关系。
进一步的，散射相似分数采用以下公式计算：
，式中，/>为自然常数，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的峰值信噪比数据，/>为峰值信噪比的安全因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的参考峰值信噪比数据，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的结构相似性指数，/>为结构相似性指数据的安全因子，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的感知损失数据，/>为感知损失数据的安全因子。
在本实施例中，结构相似性指数是一种用于量化两幅图像间的结构相似性的指标，取值范围为0至1，越大代表图像越相似，如果两张图片完全一样时，SSIM值为1；峰值信噪比是一种评价图像质量的度量标准，值越大，图像失真越少，当实际的峰值信噪比数据大于等于参考峰值信噪比数据时，表明对应的两幅散射图像完全一样；感知损失也称为学习感知图像块相似度，用于度量两张图像之间的差别，值越低表示两张图像越相似，反之，则差异越大；当图像完全一样时，即，/>，，对应的散射相似分数为1；实现了更准确的描述回波信号的散射图变化情况。
进一步的，散射强度分数采用以下公式计算：
，式中，/>为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的散射强度数据，/>为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度数据的修正因子，/>和/>分别为第/>种类型待测箔条反射的回波信号中第/>个极化分量的参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据；参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据用于描述各类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考散射强度数据范围。
在本实施例中，当实际的散射强度数据在参考散射强度数据范围内，即，对应的散射强度分数达到最大值1，实现了更准确的判断回波信号散射强度的范围。
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：相对于公告号为：CN111766565B公告的一种基于极化比向量均值的箔条假目标干扰鉴别方法，本申请实施例通过极化散射矩阵获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的极化量数据、极化比数据和散射强度数据，然后获取对应的散射图，再结合历史极化数据中的对应参考数据计算对应的箔条无干扰分数，最后结合参考箔条无干扰分数判断是否存在干扰，从而实现了直观的判断待测箔条是否存在干扰，进而实现了更准确的判断待测箔条干扰情况；相对于公开号为：CN108169737A公开申请的一种基于极化散射变换的冲淡式箔条干扰识别方法，本申请实施例通过获取预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号对应的散射图和参考散射图，然后计算两者的峰值信噪比数据、结构相似性指数和感知损失数据，最后结合参考峰值信噪比数据计算对应的散射相似分数以检测对应散射图的相似程度，从而实现了散射图与参考散射图的相似性的准确检测，进而实现了更准确的判断散射图与参考散射图的相似性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，用于服务器，其特征在于，包括以下步骤：
获取历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的历史极化数据，所述历史极化数据用于描述各种类型待测箔条在不存在干扰时反射的回波信号的参考极化特征，所述各种类型待测箔条指的是不同几何形状或物理特性的待测箔条；
获取预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号的极化数据，根据极化数据计算回波干扰分数，通过回波干扰分数检测各种类型待测箔条受干扰的情况，所述回波干扰分数用于描述预设时间段内各种类型待测箔条回波信号的干扰情况；
所述回波干扰分数的具体计算过程如下：
根据获取的预设时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号，由极化散射矩阵获取对应的极化数据；
结合历史极化数据计算箔条无干扰指数，所述箔条无干扰指数用于描述该预设时间段内各种类型待测箔条不存在干扰的可能性；
获取历史极化数据对应的参考箔条无干扰指数，判断计算的箔条无干扰指数是否超过参考箔条无干扰指数范围；
如果没有超过，则继续获取下一预设时间段内各种类型待测箔条的极化数据；
否则，根据各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，计算对应的回波干扰分数。
2.如权利要求1所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述历史极化数据的具体获取方法如下：
根据历史时间段内各待测箔条反射的回波信号，获取对应的极化散射矩阵；
通过对获取的极化散射矩阵进行统计分析，得到历史极化数据，所述历史极化数据包括历史极化统计数据序列和历史极化时间数据序列；
所述历史极化统计数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵对应的参考极化度和参考极化比的变化情况；
所述历史极化时间数据序列用于描述由历史时间段内各种类型待测箔条反射的回波信号获取的极化散射矩阵的参考变化情况。
3.如权利要求1所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述回波干扰分数采用以下公式计算：
式中，e为自然常数，k为各种类型待测箔条的编号，k＝1，2，...，K，K为待测箔条的类型总数量，CIk为第k种类型待测箔条的回波干扰分数，j为待测箔条反射的回波信号中各极化分量的编号，j＝1，2，...J，J为待测箔条反射的回波信号中极化分量的总数量，为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的能量比数据，ω为待测箔条反射的回波信号中极化分量的能量比数据的修正因子，/>为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的参考能量比数据。
4.如权利要求3所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述能量比数据的具体计算方法如下：
式中，为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的功率数据，ψ为待测箔条反射的回波信号中极化分量的功率占比数据的修正因子，/>为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的参考功率数据。
5.如权利要求1所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述箔条无干扰指数的具体计算过程如下：
结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的极化量分数，所述极化量分数用于描述各极化分量的极化度和极化比的变化情况；
结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号对应的散射图，根据散射图得到该回波信号中各极化分量的散射相似分数，所述散射相似分数用于描述散射图与对应的参考散射图的相似程度；
结合各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵，获取各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的散射强度分数，所述散射强度分数用于描述各极化分量的散射强度数据的变化情况；
获取各种类型待测箔条反射的回波信号的极化散射矩阵的迹和该各种类型待测箔条的参考迹，由两者的比值得到各种类型待测箔条的散射矩阵合同分数，所述矩阵合同分数用于描述极化散射矩阵与对应的参考极化散射矩阵的合同情况，矩阵合同指的是两个矩阵中的各元素都相等；
根据客观赋权法得到极化量分数、散射相似分数、散射强度分数和散射矩阵合同分数相对于各种类型待测箔条不存在干扰时的无干扰权重，所述无干扰权重用于描述各数据对于箔条无干扰的影响程度，再结合获取的数据计算各种类型待测箔条的箔条无干扰指数。
6.如权利要求5所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述箔条无干扰指数采用以下公式计算：
式中，SIk为第k种类型待测箔条的箔条无干扰指数，为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的极化量分数，α为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化量分数的修正因子，Wi为极化量分数的权重，SPk为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射相似分数，β为待测箔条反射的回波信号的散射相似分数的修正因子，W2为散射相似分数的权重，/>为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的散射强度分数，χ为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度分数的修正因子，W3为散射强度分数的权重，Rk为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数，δ为待测箔条反射的回波信号的散射矩阵合同分数的修正因子，W4为散射矩阵合同分数的权重。
7.如权利要求6所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述极化量分数采用以下公式计算：
式中，为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的极化度数据，μ为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化度数据的修正因子，/>和/>分别为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的参考第一极化度数据和参考第二极化度数据，/>为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的极化比数据，η为待测箔条反射的回波信号中极化分量的极化比数据的修正因子，/>和/>分别为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的参考第一极化比数据和参考第二极化比数据；
所述参考第一极化度数据和参考第二极化度数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化度数据范围；
所述参考第一极化比数据和参考第二极化比数据用于描述各种类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考极化比数据范围。
8.如权利要求6所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述散射相似分数采用以下公式计算：
式中，e为自然常数，PNSRk为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的峰值信噪比数据，σ为峰值信噪比的安全因子，ΔPNSR为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的参考峰值信噪比数据，SSIMk为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的结构相似性指数，为结构相似性指数的安全因子，LPIPSk为第k种类型待测箔条反射的回波信号的散射图与对应的参考散射图的感知损失数据，υ为感知损失数据的安全因子。
9.如权利要求6所述一种基于极化特征的箔条干扰检测方法，其特征在于，所述散射强度分数采用以下公式计算：
式中，为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的散射强度数据，θ为待测箔条反射的回波信号中极化分量的散射强度数据的修正因子，/>和/>分别为第k种类型待测箔条反射的回波信号中第j个极化分量的参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据；
所述参考第一散射强度数据和参考第二散射强度数据用于描述各类型待测箔条反射的回波信号中各极化分量的参考散射强度数据范围。
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