[發(fā)明專利]依賴形狀參數(shù)的雷達目標自適應檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410612923.2
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104316914A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 水鵬朗;許述文;夏曉云;宋希珍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G01S7/285
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本發(fā)明屬于雷達目標檢測技術領域，特別涉及依賴形狀參數(shù)的雷達目標自適應檢測方法，用于雷達在海雜波背景下的目標檢測。

背景技術

海雜波背景下的目標檢測是雷達的一個重要應用領域。由于海雜波的平均功率很大，時空相關性較強，統(tǒng)計特性復雜，因此在海雜波背景下的目標檢測也是目前雷達目標檢測領域的一個研究難點。

非高斯雜波背景下運動目標的相參檢測問題是雷達領域的研究熱點。在短的相參積累時間(coherent?processing?interval,CPI)內(nèi)，由于目標回波服從一個簡單的模型，因此對雜波的建模和處理成為目標檢測的關鍵。復合高斯模型為低入射角情況下高距離分辨力的海雜波提供了有效表示，它是一個慢變的正值隨機變量(紋理分量)和一個快變復高斯隨機向量(散斑分量)的乘積。當雜波的紋理分量服從Gamma分布時，它的幅度服從K分布，它的形狀參數(shù)代表了雜波的尖峰程度，其中形狀參數(shù)越小表示雜波的海尖峰越多且幅度分布有著越重的拖尾，當形狀參數(shù)趨于無窮時，雜波接近于復高斯模型。此外，逆Gamma分布也是一種很常用的紋理模型。海雜波中的目標檢測是目標回波與雜波中的尖峰分量的競爭，因此設計與雜波特征相匹配的檢測算法是非常重要的。

匹配濾波(matching?filter,MF)和自適應匹配濾波(adaptive?matching?filter,AMF)是高斯雜波背景下的最優(yōu)檢測方法。歸一化匹配濾波(normalized?matching?filter,NMF)和自適應歸一化匹配濾波(adaptive?normalized?matching?filter,ANMF)，也稱為自適應二次線性(adaptive?linear-quadratic，ALQ)檢測方法，是重拖尾雜波中的次最優(yōu)檢測方法。ALQ檢測方法對雜波的幅度分布是恒虛警的，并且對雜波相關結構的變化是魯棒的。上述檢測方法在復合高斯雜波情況下不是最優(yōu)的。在文獻Sangston,K.J.Gini,F.,Gerco,M.V.,and?Farina,A.,“Structures?of?radar?detection?in?compound?Gaussian?clutter,”IEEE?Trans.Aerosp.Electron.Syst.,35(2):445458,1999中，復合高斯雜波情況下的最優(yōu)相參檢測方法結構被建立起來。基于仿真和實測海雜波的實驗分析表明，簡單形式的相參檢測方法很難獲得復合高斯雜波情況下的最優(yōu)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出依賴形狀參數(shù)的雷達目標自適應檢測方法，實現(xiàn)對海雜波背景下目標的自適應檢測，提高了目標檢測性能。

為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)。

依賴形狀參數(shù)的雷達目標自適應檢測方法包括以下步驟：

步驟1，利用雷達發(fā)射連續(xù)的脈沖信號，利用雷達接收回波數(shù)據(jù)矩陣X，回波數(shù)據(jù)矩陣X是一個K×Q維的矩陣，其中，K表示回波數(shù)據(jù)矩陣X的距離單元數(shù)，Q表示回波數(shù)據(jù)矩陣X的積累脈沖數(shù)；

步驟2，計算回波數(shù)據(jù)矩陣X中K個距離單元的Q個脈沖的功率向量p，將向量p中的元素按從小到大的順序進行重新排列，得到升序向量p′，令j＝K×Q-i，其中表示四舍五入取整；然后，取升序向量p′中第i個元素到第j個元素形成有序向量p′的子向量p″；得出雜波的形狀參數(shù)θ，θ＝E²(p″)/D(p″)，E(p″)表示有序向量p′的子向量p″的期望，D(p″)表示出有序向量p′的子向量p″的方差；

步驟3，將回波數(shù)據(jù)矩陣X沿著脈沖維劃分為行數(shù)相等的B個回波數(shù)據(jù)塊，B為設定的大于1的自然數(shù)，所述B個回波數(shù)據(jù)塊分別表示為X₁,X₂…,X_b,…,X_B，X_b表示第b個回波數(shù)據(jù)塊，b＝1,2,…,B，每個回波數(shù)據(jù)塊為N×K維的矩陣；

步驟4，確定第b個回波數(shù)據(jù)塊X_b的第k個距離單元為第b個回波數(shù)據(jù)塊X_b的待檢測距離單元，k＝1,2,…,K；將第b個回波數(shù)據(jù)塊X_b的待檢測距離單元記為待檢測距離單元z_b,k，得出待檢測距離單元z_b,k的雜波協(xié)方差矩陣估計值