[發明專利]一種基于矩陣恢復的運動目標快速檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201210208844.6
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103513234A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 閆賀;李飛;鄧云凱;王宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

技術領域

本發明涉及機載地面運動目標檢測技術，特別是指一種運動目標檢測方法及系統。

背景技術

機載多通道廣域運動目標檢測所面臨的最重要的問題是：如何抑制來自地面的非均勻強雜波，以便將運動目標檢測出來。

目前，工程上普遍采用的方法包括：偏移相位中心天線處理(DPCA，Displaced?Phase?Center?Antenna)及空時自適應信號處理(STAP，Space?Time?Adaptive?Processing)。其中，DPCA方法的運算量較小，但對系統脈沖重復頻率(PRF，Pulse?Repetition?Frequency)、天線接收中心間距、以及飛行速度之間的關系有嚴格要求，并且，容易受到載機運動誤差和系統誤差的影響。STAP方法對于均勻雜波環境具有最優的雜波抑制效果，但是，對于實際中存在的非均勻場景，雜波抑制能力大大減弱。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于如何有效地抑制雜波，從而快速、有效地檢測運動目標是目前亟待解決的問題，為此本發明提供一種能對運動目標進行快速、準確地檢測、基于矩陣恢復的運動目標快速檢測方法及系統。

為達到上述目的，本發明的第一方面是提供一種基于矩陣恢復的運動目標快速檢測方法，利用包括預處理單元、分離單元、組成單元以及檢測單元且基于矩陣恢復的運動目標快速檢測系統，實現所述方法的步驟包括：

步驟S1：利用預處理單元對由天線獲取的多通道的雷達回波數據依次進行通道均衡處理、距離壓縮和方位向快速傅里葉變換處理、以及通道間隔引起的相位差異補償的預處理，得到適合矩陣恢復處理的數據；

步驟S2：分離單元對適合矩陣恢復處理的數據做重排處理，獲得預處理后的多通道的雷達回波數據的實部矩陣及虛部矩陣，并對預處理后的多通道的雷達回波數據的實部矩陣及虛部矩陣做矩陣恢復處理，分離出運動目標的雷達回波數據的實部矩陣及虛部矩陣；

步驟S3：組成單元對分離的運動目標的雷達回波數據的實部矩陣及虛部矩陣再次做數據重排處理，獲得多通道運動目標數據矩陣；

步驟S4：檢測單元將多通道運動目標數據矩陣的絕對值沿通道方向逐像素點平方相加，并在能量域檢測運動目標。

優選實施例，對每個通道的雷達回波數據的實部矩陣按照列的順序進行進棧操作，從而將該實部矩陣的數據生成新實部矩陣的一列數據。

優選實施例，對每個通道的雷達回波數據的虛部矩陣按照列的順序進行進棧操作，從而將該虛部矩陣的數據生成新虛部矩陣的一列數據。

優選實施例，將分離的運動目標的雷達回波數據的實部矩陣中的每一列數據進行出棧操作，生成相應通道的運動目標雷達回波數據的實部矩陣。

優選實施例，將分離的運動目標的雷達回波數據的虛部矩陣中的每一列數據直接寫出進行出棧操作，生成相應通道的運動目標雷達回波數據的虛部矩陣。

優選實施例，采用廣域掃描方式，獲取多通道的雷達回波數據。

為達到上述目的，本發明的第二方面是提供一種基于矩陣恢復的運動目標快速檢測系統，該系統的實現方案包括：預處理單元、分離單元、組成單元以及檢測單元；其中，

預處理單元，用于對由天線獲取的多通道的雷達回波數據進行預處理，并將預處理后的雷達回波數據發送給分離單元；

分離單元，用于接收預處理單元發送的預處理后的數據后，將預處理后的雷達回波數據組成實部矩陣及虛部矩陣，采用矩陣恢復方法，分離出運動目標數據的實部矩陣及虛部矩陣，并將分離的運動目標數據的實部矩陣及虛部矩陣發送給組成單元；

組成單元，用于接收分離單元發送分離的運動目標數據實部矩陣及虛部矩陣，將分離的運動目標數據的實部矩陣及虛部矩陣組成多通道的運動目標數據；

檢測單元，用于接收組成單元發送的多通道的運動目標數據，將多通道運動目標數據矩陣的絕對值沿通道方向逐像素點平方相加，并在能量域檢測出運動目標。

該系統進一步包括：獲取單元，采用廣域掃描方式，獲取多通道的雷達回波數據，并將獲取的多通道的雷達回波數據發送給預處理單元；所述預處理單元，還用于接收獲取單元發送的多通道的雷達回波數據。

本發明的有益效果：本發明提供的運動目標檢測方法及系統的運算量小，有效地抑制雜波，將組成的多通道運動目標數據矩陣的絕對值沿通道方向逐像素點平方相加，并在能量域檢測運動目標，能對運動目標進行快速、準確地檢測運動目標。另外，采用廣域掃描方式，獲取多通道的雷達回波數據，可實現大范圍內運動目標的有效檢測。

附圖說明

圖1為本發明運動目標檢測方法流程示意圖；