Luận án Nghiên cứu nâng cao khả năng phát hiện các mục tiêu ra đa bằng phương pháp xử lý phân cực tín hiệu

LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận án là công trình nghiên 
cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn. Các số liệu, kết quả trình 
bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kì 
công trình nào trước đây. Các kết quả sử dụng tham khảo đều đã được trích dẫn 
đầy đủ và theo đúng qui định. 
 Người cam đoan 
 Phạm Trọng Hùng 
LỜI CẢM ƠN 
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này, nghiên cứu sinh 
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên và đóng góp quý báu từ các cơ quan, 
tổ chức và cá nhân. 
Lời đầu tiên, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy TSKH. 
Đào Chí Thành, GS. TSKH. Tatarinov V.N, TS. Nguyễn Mạnh Cường đã tận 
tình hướng dẫn và giúp đỡ nghiên cứu sinh trong quá trình nghiên cứu. 
Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Phòng sau đại học, Khoa Vô tuyến 
điện tử - Học viện Kỹ thuật Quân sự đã tạo điều kiện thuận lợi để nghiên cứu 
sinh hoàn thành nhiệm vụ. Nghiên cứu sinh cũng xin cảm ơn các thầy, các đồng 
nghiệp trong Bộ môn Tác chiến điện tử, Bộ môn Ra đa - Học viện Kỹ thuật 
Quân sự đã tạo điều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh trong quá trình thực 
hiện nghiên cứu. 
Tiếp theo, nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp tại 
Viện Công nghệ Điện tử - Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam 
đã tạo điều kiện cho nghiên cứu sinh trong các năm làm nghiên cứu sinh. 
Nhân dịp này nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn sâu sắc nhất tới những 
người thân trong gia đình: vợ và hai con đã chia sẻ những khó khăn, cảm thông 
và đã tiếp thêm nghị lực cho nghiên cứu sinh thực hiện thành công luận án.
i 
MỤC LỤC 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU TOÁN HỌC ............................................................... iv 
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. ix 
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. xii 
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... xvi 
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 
Chương 1. TỔNG QUAN BÀI TOÁN PHÁT HIỆN MỤC TIÊU TRÊN MẶT 
BIỂN SỬ DỤNG RA ĐA PHÂN CỰC VÀ ĐẶT BÀI TOÁN NGHIÊN CỨU ... 9 
1.1. Xu hướng nghiên cứu bài toán phát hiện mục tiêu phản xạ nhỏ trên bề mặt nền . 9 
1.2. Tổng quan bài toán phát hiện mục tiêu sử dụng tham số phân cực ......... 10 
1.2.1. Các tham số phân cực mục tiêu ra đa ............................................. 13 
1.2.2. Thuật toán tách các tham số bất biến phân cực từ MTTX .............. 15 
1.3. Tổng quan các phương pháp phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng tham 
số phân cực của tín hiệu phản xạ ................................................................. 16 
1.3.1. Bài toán phát hiện theo tham số phân cực...................................... 16 
1.3.2. Phát hiện mục tiêu sử dụng phép kiểm định tỷ số hợp lý tổng quát 
phân cực (GLRT) ..................................................................................... 20 
1.3.3. Phát hiện tàu thuyền trên biển bằng bộ lọc Notch nhiễu địa hình phân 
cực (GP-PNF) [85] ................................................................................... 21 
1.3.4. Phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng độ phân cực DoP [26] . 23 
1.3.5. Phát hiện các mục tiêu nhỏ trên mặt biển sử dụng cửa sổ trượt theo 
tham số phân cực [88] .............................................................................. 25 
1.4. Hiệu ứng “Vết” phân cực của mục tiêu hỗn hợp khi đo hệ số elip phân cực 
K bằng tín hiệu phân cực tròn ...................................................................... 28 
1.5. Đặt vấn đề nghiên cứu .............................................................................. 31 
ii 
1.6. Kết luận Chương 1 ................................................................................... 33 
Chương 2. NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT SỬ DỤNG HỆ SỐ ELIP PHÂN CỰC K 
CHO BÀI TOÁN PHÁT HIỆN MỤC TIÊU TRÊN MẶT BIỂN ......................... 34 
2.1. Đặc tính thống kê của hệ số elip phân cực K ........................................... 34 
2.1.1. Độ không đẳng hướng phân cực phức ........................................... 34 
2.1.2. Hệ số elip phân cực ........................................................................ 40 
2.1.3. Phân bố xác suất của hệ số elip phân cực trong cơ sở phân cực tròn...41 
2.1.4. Phân bố xác suất của hệ số elip phân cực đối với nhiễu biển ........ 46 
2.2. Đề xuất thuật toán phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng hệ số elip phân cực .. 50 
2.2.1. Lựa chọn tham số phát hiện ........................................................... 50 
2.2.2. Đề xuất thuật toán phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng hệ số 
elip phân cực ............................................................................................ 53 
2.2.3. Tính toán xây dựng bộ phát hiện hai mức dựa trên hệ số elip phân 
cực K ......................................................................................................... 55 
2.2.4. Đánh giá xác suất phát hiện đúng mục tiêu theo tham số phân cực K 
sử dụng tiêu chuẩn Neyman-Pearson ....................................................... 57 
2.3. Kết luận Chương 2 ................................................................................... 61 
Chương 3. ĐỀ XUẤT THUẬT TOÁN PHÁT HIỆN MỤC TIÊU TRÊN MẶT 
BIỂN SỬ DỤNG ĐỘ LỆCH CHUẨN CỦA THAM SỐ PHÂN CỰC ............... 62 
3.1. Đề xuất sử dụng độ lệch chuẩn của hệ số elip phân cực K nhằm nâng cao 
chất lượng phát hiện các mục tiêu trên mặt biển ......................................... 62 
3.1.1. Động lực nghiên cứu ...................................................................... 62 
3.1.2. Đề xuất sử dụng độ lệch chuẩn của hệ số K cho bài toán phát hiện 
mục tiêu trên mặt biển .............................................................................. 64 
3.1.3. Phát hiện mục tiêu trên mặt biển theo hệ số K và σK với các mục tiêu 
khác nhau .................................................................................................. 69 
iii 
3.1.4. Phát hiện mục tiêu sử dụng hệ số K và σK với các mô hình nhiễu biển 
khác nhau .................................................................................................. 74 
3.1.5. Phát hiện mục tiêu trên mặt biển theo hệ số K và σK khi mục tiêu có 
hệ số K giống với hệ số K của nhiễu biển ................................................ 78 
3.2. Đề xuất sử dụng độ lệch chuẩn của độ phân cực DoP nhằm nâng cao chất 
lượng phát hiện các mục tiêu trên mặt biển ................................................. 81 
3.2.1. Động lực nghiên cứu ...................................................................... 81 
3.2.2. Độ phân cực DoP ........................................................................... 82 
3.2.3. Thuật toán phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng độ phân cực 
DoP và σDoP .............................................................................................. 84 
3.2.4. Khảo sát đặc trưng chất lượng phát hiện ........................................ 89 
3.3. Kết luận Chương 3 ................................................................................. 100 
Chương 4. KHẢO SÁT ĐẶC TRƯNG CHẤT LƯỢNG PHÁT HIỆN CÁC MÔ 
HÌNH MỤC TIÊU RA ĐA TRÊN MẶT BIỂN SỬ DỤNG ĐỘ LỆCH CHUẨN 
CỦA THAM SỐ PHÂN CỰC ................................................................................ 101 
4.1. Khảo sát khả năng phát hiện các mô hình mục tiêu ra đa Swerling sử 
dụng độ lệch chuẩn của tham số phân cực ............................................. 101 
4.2. Đánh giá và so sánh đặc trưng chất lượng phát hiện các mô hình mục 
tiêu Swerling sử dụng độ lệch chuẩn của tham số phân cực .................. 109 
4.3. So sánh đặc trưng chất lượng phát hiện mục tiêu trên mặt biển sử dụng 
σK và σDoP ................................................................................................ 114 
4.4. Kết luận Chương 4 ................................................................................. 115 
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN ............................... 116 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ NGHIÊN CỨU ........................ 118 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 120 
iv 
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU TOÁN HỌC 
Kí hiệu Ý nghĩa Thứ nguyên 
E Véc-tơ điện trường [V/m] 
H Véc-tơ từ trường [A/m] 
,X YE E Biên độ các thành phần phân cực trực giao [V] 
Y, X Pha của các thành phần trực giao [rad] 
C Copolarized phase difference – Hiệu pha đồng 
phân cực 
[rad] 
P Pha của tham số Pauli [rad] 
C 
 Độ lệch chuẩn của hệ số sai pha đồng phân cực 
 Góc hướng phân cực [rad] 
K Hệ số elip 
rA Bán trục nhỏ của elip phân cực 
rB Bán trục lớn của elip phân cực 
 Góc elip phân cực [rad] 
u Biên độ (kích thước elip) 
0S Tham số Stock 0 
1S Tham số Stock 1 
2S Tham số Stock 2 
S Véc-tơ Stock 
NS Véc-tơ Stock chuẩn hoá 
1NS Véc-tơ Stock 1 chuẩn hoá 
tT Véc-tơ mục tiêu 
tP Véc-tơ nhiễu địa hình 
2NS Véc-tơ Stock 2 chuẩn hoá 
v 
3NS Véc-tơ Stock 3 chuẩn hoá 
x Véc-tơ đơn vị trục OX 
y Véc-tơ đơn vị trục OY 
z Phương truyền sóng OZ 
X Pha ban đầu kênh X [rad] 
Y Pha ban đầu kênh Y [rad] 
 Góc lệch của véc-tơ E so với phương ngang [rad] 
LE Tín hiệu kênh phân cực tròn trái [V] 
RE Tín hiệu kênh phân cực tròn phải [V] 
 R  Toán tử quay 
1
( )R 
 Toán tử quay ngược 
XYJ Cường độ sóng [W/m
2] 
( † ) Liên hợp Hermitean 
(* ) Liên hiệp phức 
1 2,E E Biên độ tín hiệu các kênh phân cực trực giao [V] 
 Tích vô hướng Kronecker 
FP
jlF Các phần tử của ma trận tương quan 
SE Trường tán xạ [V/m] 
RE Trường bức xạ [V/m] 
R
jlF Ma trận tương quan của sóng phát xạ 
IE 
Véc-tơ điện trường của sóng tới [V/m] 
SE 
Véc-tơ điện trường của sóng phản xạ [V/m] 
In Véc-tơ mô tả hướng sóng tới 
Sn Véc-tơ mô tả hướng sóng phản xạ 
ijs Các phần tử của ma trận tán xạ 
ijG Ma trận Grawes 
vi 
i Trị riêng của ma trận tán xạ 
HH Pha của kênh phân cực HH [rad] 
VV Pha của kênh VV [rad] 
ig Véc-tơ Stock 
J Định thức của ma trận J 
( )Tr J Vết của ma trận J 
(XX )HC E Ma trận hiệp phương sai 
 i Độ lệch chuẩn 
 r Hệ số phân cực 
DP Xác suất phát hiện đúng 
FP Xác suất báo động lầm 
 h Tỉ số độ lệch chuẩn các kênh phân cực trực giao 
R Hệ số tương quan của hai kênh phân cực trực giao 
m Độ không đẳng hướng phân cực 
RLP Tỉ số phân cực tròn 
C Cos góc β [rad] 
S Sin góc β [rad] 
 Độ không đẳng hướng phân cực phức 
1 2[ , ]  Hệ cơ sở phân cực bất kì 
ia Tỉ số thành phần xác định/thành phần thăng giáng 
trên các kênh phân cực trực giao 
b Tỉ số tín hiệu tổng cộng trên các kênh phân cực 
trực giao 
0 Hiệu pha của các kênh phân cực trực giao đối với 
thành phần xác định 
W( )K Hàm mật độ xác suất của hệ số elip phân cực K 
vii 
0I Hàm Bessel bậc 0 
1I Hàm Bessel bậc 1 
K Khoảng phát hiện theo hệ số K 
LK Ngưỡng phát hiện trái theo hệ số elip phân cực K 
RK Ngưỡng phát hiện phải theo hệ số elip phân cực K 
Kmt Hệ số elip phân cực riêng của mục tiêu 
Kmt+nb Hệ số elip phân cực của mục tiêu cộng nhiễu biển 
Knb Hệ số elip phân cực của nhiễu biển 
Wnen(K) Hàm mật độ xác suất của hệ số K đối với bề mặt 
nền 
( )nbW K Hàm mật độ xác suất của hệ số elip K đối với 
nhiễu biển 
( )mt nbW K Hàm mật độ xác suất của hệ số elip K đối với mục 
tiêu hỗn hợp 
K Độ lệch chuẩn của hệ số K 
DoP Độ lệch chuẩn của độ phân cực DoP 
2
L Công suất của nhiễu nền trên kênh phân thu cực 
tròn trái 
2
R Công suất của nhiễu nền trên kênh phân thu cực 
tròn phải 
A Biên độ tín hiệu tổng cộng trên hai kênh thu phân 
cực tròn trực giao 
2  Phương sai của nhiễu tổng cộng trên hai kênh thu 
phân cực tròn trực giao 
SCR Tỉ số tín hiệu/nhiễu nền 
Σ Ma trận hiệp phương sai phân cực 
RedR Reduction ratio – tỷ lệ suy giảm 
PC Công suất nhiễu nền 
viii 
PT Công suất tín hiệu mục tiêu 
H Entropy 
p Tỷ số phân cực 
K Giá trị K trung bình 
DoP Giá trị DoP trung bình 
ix 
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 
Từ viết tắt Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt 
AirSAR Airborne SAR Hệ thống SAR trên không 
ALOS Advanced Land Observing 
Satellite 
Vệ tinh giám sát mặt đất tiên tiến 
ASI Italian Space Agency Cơ quan không gian Italia 
AWGN Additive White Gaussian 
Noise 
Tạp Gauss trắng cộng tính 
CDPA Complex Degree of 
Polaziration Anisotropy 
Độ không đẳng hướng phân cực 
phức 
CFAR Constant False Arlam Rate Ổn định xác suất báo động lầm 
CL Cicular-Linear Phân cực tròn-tuyến tính 
CP Compact Polarimetric Phân cực nén 
CPD Co-Polarized Phase 
Difference 
Hiệu pha đồng phân cực 
CPRO Complex Plan of Radar 
Object 
Mặt phẳng phức của mục tiêu ra 
đa 
CSA Canadian Aerospace 
Agency 
Cơ quan hàng không vũ trụ 
Canada 
CUT Cell under test Cell phát hiện 
DCP Dual Circular Polarimetry Phân cực tròn kép 
DoD Degree of Depolarization Độ khử cực 
DoP Degree of Polarization Độ phân cực 
Dual-
PolSAR 
Dual Polarimetric SAR Hệ thống SAR phân cực kép 
EMW Electromagnetic Wave Sóng điện từ 
ESA European Space Agency Cơ quan hàng không Châu Âu 
x 
ENVISAT- 
ASAR 
Enviromental Satellite 
Advance SAR 
SAR tiên tiến của vệ tinh giám sát 
môi trường 
Full-
PolSAR 
Full Polarimetric SAR Hệ thống SAR phân cực đầy đủ 
GLR Generalized Likelihood 
Ratio 
Tỉ số hợp lý tổng quát 
GLRT Generalized Likelihood 
Ratio Test 
Kiểm định tỷ số hợp lý tổng quát 
GP-PNF Geometrical Perturbation-
Polarimetric Notch Filter 
Lọc nhiễu địa hình bằng bộ lọc 
Notch phân cực 
HH Horizotal - Horizoltal Phân cực HH 
HR High Resolution Độ phân giải cao 
HV Horizotal - Vertical Phân cực HV 
ML Maximum Likelihood Hợp lý cực đại 
MLE Maximum Likelihood 
Estimation 
Ước lượng hợp lý cực đại 
MTC Multiplying the amplitude 
of the Two Channels 
Nhân biên độ hai kênh phân cực 
PDF Probability Density 
Function 
Hàm mật độ xác suất 
PolSAR Polarimetric Synthetic 
Aperture Radar 
Ra đa mặt mở tổng hợp phân cực 
Pol-STD Polarimetric Standard 
Deviation 
Độ lệch chuẩn của tham số phân 
cực 
PRF Pulse Repetition Frequency Tần số lặp xung 
Quad-
PolSAR 
 Quad-Polarimetric SAR Hệ thống SAR phân cực bốn 
kênh 
RAA Relative Average 
Amplitude 
Biên độ trung bình tương đối 
xi 
RCS Radar Cross Section Diện tích phản xạ hiệu dụng 
RHCP Right hand circular 
polarization 
Phân cực tròn phải 
RPH Relative Peak High of 
Dopple 
Độ cao đỉnh Doppler tương đối 
RS Reflection symmetry Phản xạ đối xứng 
RVE Relative Vector Entropy of 
Doppler Amplitude 
Véc-tơ entropy tương đối của 
biên độ Doppler 
SAR Synthetic Aperture Radar Ra đa mặt mở tổng hợp 
SCNR Signal to Clutter+Noise 
ratio 
Tỷ số tín/nhiễu nền+tạp 
SCR Signal to Clutter Ratio Tỉ số tín/nhiễu nền 
SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín/tạp 
STC Sensetivity ... bằng phương pháp phân cực động," Tạp chí Nghiên cứu khoa học kĩ 
thuật và Công nghệ quân sự, Trung tâm KHKT&CNQS, vol. 3, pp. 22-
29, 2006. 
[34] Đ. V. Hồng, "Giải bài toán phát hiện tín hiệu ra đa dựa vào dấu hiệu 
phân cực," in Luận án Tiến sỹ, Hà Nội, Học viện kỹ thuật quân sự, 2008. 
[35] Andrea Buono, F. Nunziata, C. R Macedo, D. Velotto and M. 
Migliaccio, "A Sensitivity Analysis of the Standard Deviation of the 
Copolarized Phase Difference for Sea Oil Slick Observation," IEEE 
124 
TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING, 9, 
2018. 
[36] Потапов A. A, Фракталы в радиофизике и радиолокации. 
Топология выборки, M: Университетская книга, 848 с., 2005. 
[37] Борзов А. Б, "Анализ радиолокационных характеристик объектов 
сложной формы методом математического моделирования," 
Боеприпасы, p. 32–38, 1994. 
[38] Дмитриев В. Г, Борзов А. Б and Быстров Р. П, "Научно-технические 
достижения и проблемы развития техники миллиметрового 
диапазона радиоволн," Зарубежная радиоэлектроника, № 4, С. 18–
80, 2001. 
[39] Буриев В. А, "Обнаружение слабоотражающих объектов на фоне 
подстилающей поверхности на основе использования свойств 
вторичного излучения в направлении распространения 
электромагнитной волны," in Тез. Докладов 8 Всероссийской 
Школы-семинара «Волновые явления внеоднородных средах», 
Красновидово, Моск. обл, 2005. 
[40] Сарычев В. A, "Сложные сигналы произвольной поляризационной 
и временной структуры и их применение в электросвязи," 
Электросвязь, pp. 43-46, 2003. 
[41] Антифеев В. Н, Борзов А. Б and Быстров Р. П, "Математические 
модели рассеяния электромагнитных волн на объектах сложной 
формы," Электромагнитные волны и электронные системы, p. 38–
54, 1998. 
[42] Пирогов Ю. A, Гладун B. B and Тищенко Д. А, "Сверхразрешение 
в системах радиовидения миллиметрового диапазона," in Труды 
Всероссийской школы-семинара «Физика и применение радиоволн», 
Красновидово, Моск. обл, 1999. 
125 
[43] Соколова А. B, Вопросы перспективной радиолокации. 
Коллективная монография, M. Радиотехника, 2003. 
[44] Chen S. J, Yang J. Y and Kong L. J, "Small target detection in heavy sea 
clutter," Progress In Electromagnetics Research B, vol. 44, pp. 405 - 
425, 2012. 
[45] Mallat S. G, "Theory for Multiresolution Signal Decomposition: the 
Wavelet Representation," IEEE Trans. PAMI, pp. 674-693, 1989. 
[46] Ach T. A and et al, "Statistical Model-based Change Detection in 
Moving Video," Signal Processing, pp. 165-180, 1993. 
[47] Lianqing Y, Yun L, Ning W and Jin J, "Small target on sea surface 
detection algorithm research based on feature classification," ICSP2014 
Proceedings, 2014. 
[48] Hatam M, Sheikhi A and Masnadi-Shirazi M. A, "Target detection in 
pulse-train MIMO radars applying ICA algorithms," Progress In 
Electromagnetics Research, vol. 122, pp. 413-435, 2012. 
[49] Qu Y, Liao G. S, Zhu S. Q and Liu X. Y, "Pattern synthesis of planar 
antenna array via convex optimization for airborne forward looking 
radar," Progress In Electromagnetics Research,, vol. 84, pp. 1-10, 2008. 
[50] A. J. Poelman, "Virtual polarization adaptation. A method of increasing 
the detection capability ofa radar system through polarization vector 
processing," Proceedings IEEE, vol. 128, no. 5, p. 261–270, 1981. 
[51] A. J. Poelman, "Polarization vector translation in radar system," 
Proceedings IEE, vol. 130, no. 2, p. 161–165, 1983. 
[52] A. J. Poelman, "Non-linear polarization vector translation in radar 
systems : a promising concept for real time polarization vector signal 
processing via a single notch polarization suppression filter," 
Proceedings IEE, vol. 131, pp. 451-465, 1984. 
126 
[53] Poelman, A. J and J. R. F. Guy, "Multinotch logic-product polarization 
suppression filters. A typical design example and its performance in a 
rain clutter environment," Proceedings IEE, vol. 131, no. 4, 1984. 
[54] Poelman, A. J and K. J. Hilgers, The Effectiveness of MultiNotch Logic 
Product Polarization Filters in Radar for Countering Rain Clutter, 
Kluwer Academic Publishers, 1992. 
[55] Kay S.M, Fundamentals of Statistical Signal Processing: Estimation 
Theory, NJ: Prentice-Hall: Englewood Cliffs, 1993. 
[56] Wang, C, Wang, Y and Liao, M, "Removal of azimuth ambiguities and 
detection of a ship: Using polarimetric airborne C-band SAR images," 
Int. J. Remote Sens., vol. 33, p. 3197–3210, 2012. 
[57] Sugimoto, M, Ouchi, K and Nakamura, "On the novel use of model-
based decomposition in SAR polarimetry for target detection on the 
sea," Remote Sens. Lett, vol. 4, p. 843–852, 2013. 
[58] Xi, Y, Lang, H, Tao, Y, Huang, L and Pei, Z, "Four-component model-
based decomposition for ship targets using PolSAR data," Remote Sens., 
vol. 9, pp. 621-630, 2017. 
[59] Marino, A, Sugimoto, M, Ouchi, K and Hajnsek, I. , "Validating a notch 
filter for detection of targets at sea with ALOS-PALSAR data," IEEE J. 
Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens, vol. 7, p. 4907–4918, 2014. 
[60] Jian, Y, Zhang, H and Yamaguchi, Y, "GOPCE-based approach to ship 
detection," IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 9, p. 1089–1093, 2012. 
[61] Shirvany, R, Chabert, M and Tourneret, J.Y, "Ship and Oil-Spill 
Detection Using the Degree of Polarization in Linear and 
Hybrid/Compact Dual-Pol SAR," IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. 
Remote Sens. , vol. 5, p. 885–892, 2012. 
127 
[62] Touzi, R., Hurley, J. and Vachon, P.W, "Optimization of the degree of 
polarization for enhanced ship detection using polarimetric radarsat-2," 
IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 53, p. 5403–5424, 2015. 
[63] Nunziata, F.N.F, Migliaccio, M and Brown, C.E, "Reflection symmetry 
for polarimetric observation of man-made metallic targets at sea," IEEE 
J. Ocean. Eng, vol. 37, p. 384–394, 2012. 
[64] Yeremy M, Campbell J. W. M, Mattar K and Potter T, "Ocean 
surveillance with polarimetric SAR," Canadian Journal of Remote 
Sensing, Vols. 27, No. 4, pp. 328–344, 2001. 
[65] Arnaud, A, "Ship detection by SAR interferometry," in In Proceedings 
of the IEEE IGARSS, Hamburg, Germany, 28 June–2 July 1999. 
[66] Tello, M, Lopez-Martinez, C, Mallorqui and Bona. J, "Automatic 
detection of spots and extraction of frontiers in SAR images by means 
of the wavelet transform: Application to ship and coastline detection," 
in In Proceedings of the IEEE IGARSS, Denver, CO, USA, , 31 July–4 
August 2006.. 
[67] Ouchi, K, Tamaki, S, Yaguchi, H and Iehara, M, "Ship detection based 
on coherence images derived from cross correlation of multilook SAR 
images," IEEE Geosci. Remote Sens. Lett. , vol. 1, p. 184–187, 2004. 
[68] Gao, G and Shi, G, "CFAR Ship Detection in Nonhomogeneous Sea 
Clutter Using Polarimetric SAR Data Based on the Notch Filter," IEEE 
Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 55, p. 4811–4824, 2017. 
[69] Gao, G and Shi, G, "Ship Detection in Dual-Channel ATI-SAR Based 
on the Notch Filter," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. , vol. 55, p. 
4795–4810, 2017. 
128 
[70] Zhao, J, Guo, W, Zhang, Z and Yu, W, "A coupled convolutional neural 
network for small and densely clustered ship detection in SAR images," 
Sci. China Inf. Sci. 2019, 62, 42301, vol. 62, p. 423, 2019. 
[71] Kang, M, Ji, K, Leng, X and Lin, Z, "Contextual Region-Based 
Convolutional Neural Network with Multilayer Fusion for SAR Ship 
Detection," Remote Sens. , vol. 9, p. 860, 2017. 
[72] Tatarinov V.N., Tatarinov S.N. and Ligthart L.P., An Introduction to 
Radar Signals Polarization Modern Theory, Tomck, Russia: Vol1. Publ. 
House of Tomsk State University, 380 p, 2006. 
[73] Ruck G.T, Barrick D.E and Stuart W.D, Radar cross section handbook 
vol.1, New York: Plenum Press, 1970. 
[74] Murza L.P, "The noncoherent polarimetry of noiselike radiation," Radio 
Engineering and Electronic Physics, no. 23, pp. 57-63, 1978. 
[75] Valchula G. M and Barnes R. M, "Polarization detection of a fluctuating 
radar target," IEEE Transactions on aerospace and electronic system, 
Vols. AES-19, no. 2, March 1983, pp. 250-256, 1983. 
[76] Born, M and Wolf. E, Principles of Optics: Electromagnetic Theory of 
Propagation, Interference and Diffraction of Light, Cambridge, U.K: 
Cambridge Univ. Press, 1999. 
[77] Hawkins R. K, Murnaghan K. P, Tennant T and Yeremy M, "Ship 
detection using airborne polarimetric SAR," in In Proceedings of CEOS 
SAR Workshop, Tokyo, Japan, 2001. 
[78] Ringrose R and Harris N, "Ship detection using polarimetric SAR data," 
in in SAR workshop: CEOS Committee on Earth Observation Satellites, 
ser. ESA Special Publication, vol. 450, p. 687, 2000. 
129 
[79] Brekke C. and Solberg A. H. S., "Review: Oil spill detection by satellite 
remote sensing," Remote Sensing of Environment, vol. 95, no. 1, pp. 1-
13, 2005. 
[80] Mercier G. and Girard-Ardhuin F., "Partially supervised oil slick 
detection by SAR imagery using kernel expansion," IEEE Trans. 
Geosci. Remote Sens, vol. 44, no. 10, pp. 2839-2846, 2006. 
[81] Solberg A. H. S., Brekke C. and Husøy P. O., "Oil spill detection in 
Radarsat and Envisat SAR images," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens, 
vol. 45, no. 3, pp. 746-755, 2007. 
[82] Pastina D, Lombardo P and Bucciarelli T, "Adaptive polarimetric target 
detection with coherent radar. Part I: Detection against Gaussian 
background," IEEE Trans. on Aerosp. Electron. Syst, Vols. 37, No. 4, 
pp. 1194-1206, 2001. 
[83] Park H. R, Li J and Wang H, "Polarization-space-time domain 
generalized likelihood ratio detection of radar targets," Signal 
Processing, vol. 41, p. 153—164, 1995. 
[84] Kelly E. J, "An adaptive detection algorithm," IEEE Transactions on 
Aerospace and Electronic Systems, AES-22, vol. 1, p. 115—127, 1986. 
[85] Armando Marino, Tao Zhang and Huilin Xiong, "A Ship Detector 
Applying Principal Component Analysis to the Polarimetric Notch 
Filter," Remote Sensing, vol. 10, June 2018. 
[86] A. Marino, "A notch filter for ship detection with polarimetric SAR 
data," IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs Remote Sens. , vol. 6, p. 1219–
1232, 2013. 
[87] Bo Ren, Longfei Shi and Guoyu Wang, "Polarimetric Target Detection 
Using Statistic of the Degree of Polarization," Progress In 
Electromagnetics Reserch M, vol. 46, pp. 143-152, 2016. 
130 
[88] Genwang Liu, Xi Zhang and Junmin Meng , "A Small Ship Target 
Detection Method Based on Polarimetric SAR," Remote Sensing, 
December, 2019. 
[89] E. Kennaugh, "Polarization properties of radar reflections," in M. Sc. 
Thesis, Dept. of Electrical Engineering, the Ohio State University, 
Columbus, 1952. 
[90] Lee, J.S and Pottier, E. , "Polarimetric Radar Imaging: From Basics to 
Applications," CRS Press: Boca Raton, FL, USA,, pp. 53-98, 2008. 
[91] Yin, J, Yang, J, .Zhou, Z.S and Song, J. , "The extended bragg scattering 
model-based method for ship and oil-spill observation using compact 
polarimetric SAR.," IEEE J. Sel. Top. Appl. Earth Obs. Remote Sens, 
vol. 8, p. 3760–3772, 2015. 
[92] Козлов А. И, Татаринов В.Н, Татаринов С.В and Кривин Н.Н, 
"Поляризационный следа при рассеянии электромагнитных волн 
составными объектами," Научный вестник МГТУ ГА, vol. 189, pp. 
66-72, 2013. 
[93] H. Skriver, "Signatures of Polarimetric Parameters and their 
Implications on Land Cover Classification," IEEE INTERNATIONAL 
GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM: SENSING 
AND UNDERSTANDING OUR PLANE, pp. 4195-4198, 2007. 
[94] Liboff and Richard L, Introductory Quantum Mechanics, Addison-
Wesley. ISBN 0-8053-8714-5, 2002. 
[95] Поздняк С.И and Мелитицкий В.А, Введение в статистическую 
теорию поляризации радиоволн, M: Сов.радио 480 с, 1974. 
[96] Tatarinov V.N. , Potekchin V.A. and Masalov E.V. , "A polarization 
contrast of man-made navigation scatterers," 2006. 
131 
[97] Богородский В.В, Канарейкин Д.Б and Козлов А.И, Поляризация 
рассеянного и собственного радиоизлучения земных покровов, 
Ленинград: Гидрометеоиздат, 1981. 
[98] Krivin N.N., Tatarinov V.N. and Tatarinov S.V. , "Innovations in Radar 
Technologies: Polarization Invariants Parameter Utilization for the 
Problem of Radar Object Detection and Mapping," in Proceedings of the 
First Postgraduate Consortium International Workshop, Tomsk, 
Russia, 2011. 
[99] Ligthart L., Tatarinov V.N., Tatarinov S.N. and Pusone E. , "An 
effective polarimetric detection of small-scale man-made radar objects 
on the sea surface," in Microwaves, Radar and Wireless 
Communications, MIKON-2002. 14th International Conference on 
Publication Year, Tomck, Russia, vol.2, 2002. 
[100] Хлусов В.А., Моноимпульсные измерители поляризационных 
параметров радиолокационных объектов, дисс. канд. тех. наук: 
05.12.04, Томск, ТИАСУР, 1989, 187 с. 
[101] Ligthart L., Tatarinov V.N., Tatarinov S.N. and Pusone E., "An effective 
polarimetric detection of small-scale man-made radar objects on the sea 
surface," Microwaves Radar and Wireless Communications, MIKON-
2002. 14th International Conference on Publication Year, vol. 2, pp. 677 
- 680, 2002. 
[102] Громов В. А, Миронов М. B and Шарыгин Г. С, "Угол 
эллиптичности электромагнитных сигналов и его использование 
для неэнергетического обнаружения, оптимального по критерию 
Неймана-Пирсона," Известия вузов. Физика, pp. Т. 55, № 3, С. 15–
21, 2012. 
[103] Громов В. А, "Патент. 2476903 РФ, Способ обнаружения и 
селекции радиолокационных сигналов по поляризационному 
132 
признаку и устройство для его осуществления," опубл. 27.02.2013, 
2013. 
[104] Raney, R. K, "Hybrid-polarity SAR architecture," IEEE Trans. Geosci. 
Remote Sens., vol. 45, no. 11, 2007. 
[105] Wolf, E, "Coherence properties of partially polarized electromagnetic 
radiation," Nuovo Cim, vol. 13, no. 6, p. 1165–1181, 1959. 
[106] J. J van Jyl and F. T. Ulaby, Scattering matrix representation for simple 
targets, Norwood MA: Artech House, 1990. 
[107] Goodman, N. R, "Statistical analysis based on a certain multivariate 
complex Gaussian distribution (an introduction)," The Annals of 
Mathematical Statistics, vol. 34, p. 152–177, 1963. 
[108] Morris R. Driels and Young S. Shin, "Determining the number of 
iterations for Monte Carlo simulations of weapon effectiveness," Naval 
Postgraduate School, Monterey, California, 2004. 
[109] Bassem R. Mahafza, Radar sifnal analysis and processing using Matlab, 
Huntsville, Alabama, U.S.A: Chapman & Hall/CRC, 2009. 
[110] Réfrégier P. and Morio J., "Shannon entropy of partially polarized and 
partially coherent light with Gaussian fluctuations," J. Opt. Soc. Am. A, 
vol. 23, no. 12, pp. 3036-3044, 2006. 
[111] Sarabandi K. , Oh Y. and Ulaby F. T., "Polarimetric radar measurements 
of bare soil surfaces at microwave frequencies," Proc. of IGARSS'91, 
vol. 2, pp. 387-390, 1991. 
[112] Ulaby F. T., Sarabandi K. and Nashashibi A., "Statistical properties of 
the mueller matrix of distributed targets," IEEE Proceedings-F, Radar 
and Signal Processing, vol. 139, no. 2, pp. 136-146, 1992.