1.一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)获取海杂波序列:假设雷达接收到N个海杂波序列,记为 ,对海杂波序列取模,获得海杂波幅度序列 ;
(2)提取特征:根据步骤(1)中的海杂波幅度序列,计算第l阶的样本矩 ;提取4个矩比值,构成矩特征 ;将海杂波幅度序列从小到大排序,计算第p阶的样本分位点 ;提取9个分位点比值,构成分位点特征 ;
(3)构建特征向量:联合步骤(2)中的矩特征和分位点特征,构建13维度的特征向量 =,T表示转置;
(4)估计形状参数: 设置决策树的数目M=500,每棵决策树的深度D=7,将所有决策树级联,搭建GBDT的模型;仿真产生不同形状参数下的K分布杂波序列;设置形状参数v从0.1步长遍历0.1到20的取值范围;对于给定的 值,产生相应服从K分布的N=10000个序列,并按照步骤(3)计算特征向量,得到1个样本,记为{ };考虑到小形状参数下杂波非高斯强,当v≤1.5时,每个形状参数产生8000个样本;当v>1.6时,每个形状参数产生150个样本;最后,将所有的样本组成训练数据集 ;将所述 作为输入,对搭建的GBDT模型进行训练学习,迭代更新后获得GBDT的最优参数 ;将步骤(3)中的特征向量 作为输入,进入具有最优参数的GBDT模型中,输出形状参数的估计值 , ;
为获得的GBDT的最优参数;
(5)估计尺度参数:根据K分布的概率密度函数,计算K分布累积概率密度函数:其中,表示海杂波幅度变量,v是形状参数,b是尺度参数, 为伽马函数, 为v阶第二类修正贝塞尔函数;
令 带入 获得一个依赖于形状参数的特定 的分位点值 :将步骤(4)中形状参数估计值 带入到 中,得到特定的分位点,确定尺度参数估计值为: ; 为特定 的估计值;
(6)计算KSD值:结合海杂波幅度序列和获得的参数估计值,计算Kolmogorov‑Smirnov距离,即KSD,衡量参数估计的精准度。
2.根据权利要求1所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法,其特征在于,所述步骤(1)具体为:(1.1)假设雷达接收到N个海杂波序列,记为 ,并将该序列建模为复合高斯模型;
(1.2)根据海杂波序列,计算海杂波幅度序列 ,其中 表示取复数的模;根据复合高斯模型,海杂波幅度序列服从K分布,其概率密度函数为:其中,表示海杂波幅度变量,v是形状参数,b是尺度参数, 为伽马函数, 为 阶第二类修正贝塞尔函数。
3.根据权利要求1所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法,其特征在于,所述步骤(2)具体为:(2.1)根据步骤(1)中的第i个海杂波幅度序列 ,计算第l阶的样本矩 :当海杂波序列样本数目N趋向于无穷时,样本矩趋向于理论矩;然后,提取4个矩比值,构成矩特征 :其中, , , , , 分别表示0.5阶矩,1阶矩,2阶矩,3阶矩,4阶矩;
(2.2)将步骤(1)中的海杂波幅度序列从小到大排序,重新记为 ,计算第p个样本分位点 :其中,[]表示取整数; 表示N 个样本数;当N趋向于无穷时,样本分位点趋向于理论分位点;然后,提取9个分位点比值,构成分位点特征 :由此证明,矩比值和分位点比值都独立于尺度参数,只与形状参数有关。
4.根据权利要求1所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法,其特征在于,所述步骤(3)具体为:根据步骤(2)中提取的特征,联合矩特征和分位点特征,构建一个13维度的特征向量:=
其中,T表示转置。
5.根据权利要求1所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法,其特征在于,所述步骤(6)具体为:结合海杂波幅度序列和获得的参数估计值,计算Kolmogorov‑Smirnov距离,即KSD:其中, 为真实的累积分布函数,能够由经验累积分布函数代替;KSD值越小,表明参数估计的精准度越高。
6.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1‑5中任一项所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法。
7.一种计算机设备,包括储存器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑5中任一项所述的一种基于GBDT模型的K分布杂波参数估计方法。