[0045] 下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0046] 参照图1，一种融合能量和变化率两种测量的船长估计方法，其具体步骤如下：
[0047] (1)通过高分辨雷达获取目标舰船的高分辨距离像HRRP，并对取得的HRRP数据进行归一化预处理，设Di(i＝1,2,...,m m是数据长度)表示原始HRRP中的每个数据，则归一化后的HRRP数据D'i可用公式(1)计算：
[0048]
[0049] 式(1)中,max函数表示取{}内所有数值的最大者，min函数表示取{}内部数值的最小者；
[0050] (2)将归一化预处理后的HRRP数据D'i进行低通滤波处理，输出结果为Ai(i＝1,2,...,m)；
[0051] (3)对Ai(i＝1,2,...,m)中每个点求微分，找出所有可能的端点位置，所有待测起点的位置用Hj(j＝1,2，…,n1,n1是Hj长度)表示，所有待测终点的位置用Ik(k＝1,2,…,n2,n2是Ik长度)表示；
[0052] (4)设定待测的起点和终点检测时能量比的双门限，分别用Ts和Te表示，并令Ts＝Te＝2；并初始化待检测信号窗的大小W＝50，对待检测信号进行定长截取，来计算这个窗内的能量；初始化低通滤波器延迟大小D＝0；
[0053] (5)检测端点，从HRRP波形图的两端向内逼近，在Hj中从前往后搜索起点，在Ik中从后向前搜索终点，并将能量定义为Ai的一个窗内所有点的幅值的绝对值之和，在HRRP波形图中，船头(或船尾)处船身一侧的幅值比船身以外的幅值明显更大，因而能量更高，逐个比较待测点两侧能量的比值与门限的大小，直至找出船头和船尾在Ai中的相对位置，用Ps表示起点位置，Pe表示终点位置；本发明假设起点在左，终点在右，与舰船的实际位置无关；
[0054] (6)求取舰船长度，设船长为Len，则Len＝Pe-Ps。
[0055] 本实施例步骤(2)中的低通滤波器采用切比雪夫Ⅰ型的IIR低通滤波器，其差分方程可用式(2)表示：
[0056]
[0057] 式(2)中，x(n)是输入信号，y(n)是输出信号，ak和bk为滤波器系数；并将其阶数设为8，截止频率设为500HZ，通带纹波设为0.009db，采样率设为40050HZ。
[0058] 本实施例步骤(3)中端点位置的确定步骤包括：
[0059] 1)由于相邻数据间的步长为1，求微分等同于差分化，即：
[0060] △Ai＝Ai+1-Ai 其中i＝1,2,…,m-1 (3)
[0061] 2)再对△Ai归一化处理，使：
[0062] 其中，i＝1,2,…,m-1 (4)
[0063] 3)设定两个临界值g1＝0.03和g2＝-0.03，Hj为△A'i中所有大于g1的点，即Ik为△A'i中所有小于g2的点，即
[0064] 本实施例步骤(5)中起点Ps的检测步骤如下：
[0065] A、初始化起点，令Ps＝H1+j-D，式中j＝0,1,2,...,l1，检测前先令j＝0，令l1＝50，即最多检测50次；
[0066] B、计算能量值，根据定义，待测起点右侧的能量用式(5)计算：
[0067] 其中，imin＝Ps，imax＝min{Ps+W,m} (5)
[0068] 式(5)中，m是Ai总长度，引入min函数是为了当右侧数据量少于一个窗时，取到最后一个点为止，下同；待测起点左侧的能量用式(6)计算：
[0069] 其中，imin＝max{Ps-W,v}，imax＝Ps-1 (6)
[0070] 式(6)中，v＝1，即Ai中第一个点所在位置，引入max函数是为了当左侧数据量少于一个窗时，从第一个点开始取，下同；
[0071] C、门限判决，将步骤B计算出的能量值之比Es1/Es0与设定的Ts比较，当Es1/Es0>Ts则退出循环，确定起点位置；否则，令j＝j+1并返回步骤A。
[0072] 本实施例步骤(5)中终点Pe的检测步骤如下：
[0073] a、初始化终点，令 式中k＝0,1,2,...,l2，检测前先令k＝0，令l2＝50；
[0074] b、计算能量值，采用式(7)计算待测终点右侧的能量值：
[0075] 其中，imin＝Pe+1，imax＝min{Pe+W,m} (7)
[0076] 采用式(8)计算待测终点左侧的能量值：
[0077] 其中，imin＝max{Pe-W,v},imax＝Pe (8)
[0078] c、门限判决，将步骤b计算出的能量值之比Ee1/Ee0与设定Te比较，当Ee1/Ee0>Te则退出循环，确定终点位置；否则，令k＝k+1并返回步骤a。
[0079] 本发明首先需要将HRRP数据进行归一化，以消除幅度敏感性的影响；将归一化后的HRRP数据进行低通滤波处理，可在一定程度上降低海杂波等噪声的干扰，从而提取到对舰船长度估计有用的信息；HRRP数据波形图中，端点(对应船头和船尾)处的曲线走势通常较“陡”，即斜率的绝对值较大，对低通滤波结果Ai中每个点求微分，找出所有可能的端点位置；然后通过对各确定端点位置的能量比与预设能量比的比较来确定起点位置和终点位置，最后求起点位置和终点位置差值得到舰船长度，得到的结果准确率高，具有较高的可行性。
[0080] 本发明实验随机选取了20个待测目标，它们是一批不同姿态角下的高分辨率雷达一维距离像实测数据，对应海面上行驶的军船或者民船。首先对每个目标的HRRP数据归一化预处理，然后利用设计好的IIR滤波器对其滤波，图2为滤波器的幅值和相位曲线图。图3为某目标的HRRP数据经过预处理和滤波后的波形图。实验对每组数据的两个端点分别循环检测，最后得出船长，并计算出了估测结果的相对误差和总的平均相对误差，如表1所示。其中，相对误差＝|估测船长-实际船长|/实际船长，平均相对误差是取20个目标相对误差的均值。
[0081] 表1 20个舰船目标的船长估计结果
[0082]
[0083] 从表1的结果不难看出，使用本发明提到的算法估计船长具有很高的准确性，大部分舰船目标长度估计的相对误差都在10％以下，平均相对误差也只有6.28％。另外，实验使用的都是高分辨雷达实测到的回波数据，鲁棒性良好，具有足够的说明力。
