[發(fā)明專利]基于多通道順序統(tǒng)計(jì)的距離擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410708482.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN104502905A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許述文;杜蘭;劉旭;水鵬朗;劉崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/04
• 分類號(hào): G01S13/04
• 代理公司: 西安睿通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)61218
• 代理人: 惠文軒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種寬帶雷達(dá)體制下的基于多通道順序統(tǒng)計(jì)的距離擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)發(fā)射波形的帶寬決定了其距離分辨能力。由于寬帶雷達(dá)所發(fā)射波形的帶寬較寬，所以其擁有較強(qiáng)的距離分辨能力。寬帶雷達(dá)可以分辨的距離單元尺寸小于目標(biāo)的尺寸，這樣它就將一個(gè)目標(biāo)分辨為多個(gè)獨(dú)立的散射點(diǎn)，目標(biāo)在寬帶雷達(dá)體制下的表現(xiàn)形式為距離擴(kuò)展目標(biāo)。目標(biāo)散射點(diǎn)的個(gè)數(shù)與目標(biāo)在雷達(dá)徑向距離上的擴(kuò)展尺寸和雷達(dá)的距離分辨能力有關(guān)，通常目標(biāo)不同散射點(diǎn)的強(qiáng)度存在差別，一個(gè)目標(biāo)僅包含若干個(gè)較強(qiáng)的散射點(diǎn)。由于寬帶雷達(dá)的回波包含許多目標(biāo)的結(jié)構(gòu)信息，所以其常應(yīng)用于目標(biāo)的識(shí)別、分類和成像等領(lǐng)域。

由于目標(biāo)的外形、尺寸以及姿態(tài)的變化等因素，目標(biāo)不同散射點(diǎn)在回波中的強(qiáng)度往往存在較大差別，通常目標(biāo)的回波僅僅包含若干個(gè)較強(qiáng)的散射點(diǎn)，并且隨著目標(biāo)姿態(tài)以及目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的位置變化，散射點(diǎn)的相對(duì)位置以及強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生變化。在實(shí)際的寬帶雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)過程中，目標(biāo)強(qiáng)散射點(diǎn)的數(shù)目和位置往往是先驗(yàn)未知的，這對(duì)傳統(tǒng)的能量積累檢測(cè)方法的性能產(chǎn)生了一定的影響。

目前寬帶雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)存在的主要不足是：傳統(tǒng)的能量檢測(cè)方法僅運(yùn)用了檢測(cè)窗內(nèi)距離單元的能量信息，并沒有將目標(biāo)強(qiáng)散射點(diǎn)的數(shù)目以及位置等相關(guān)的信息考慮在內(nèi)。因此，對(duì)于強(qiáng)散射點(diǎn)相對(duì)較少的強(qiáng)稀疏目標(biāo)，傳統(tǒng)的能量積累檢測(cè)方法的檢測(cè)性能不甚理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提出一種基于多通道順序統(tǒng)計(jì)的距離擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)方法，以解決檢測(cè)過程中包含強(qiáng)散射中心的數(shù)目和位置等先驗(yàn)信息未知的問題，提高檢測(cè)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

基于多通道順序統(tǒng)計(jì)的距離擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)方法包括以下步驟：

步驟1，利用雷達(dá)發(fā)收信號(hào)，利用雷達(dá)接收回波信號(hào)；雷達(dá)接收的回波信號(hào)包括目標(biāo)回波信號(hào)以及雜波信號(hào)，雷達(dá)接收的回波信號(hào)包含N個(gè)脈沖；利用第M+1距離單元至第L+M距離單元組成檢測(cè)窗，L表示檢測(cè)窗長度，M為設(shè)定的自然數(shù)；得出檢測(cè)窗內(nèi)第l個(gè)距離單元的回波信號(hào)向量的模值的積累值y_l,N，l取1至L，z_l(n)表示檢測(cè)窗內(nèi)第l個(gè)距離單元第n個(gè)脈沖接收的數(shù)據(jù)，n取1至N；將檢測(cè)窗內(nèi)每個(gè)距離單元的回波信號(hào)向量的模值的積累值進(jìn)行降序排列，將降序排列后位于第l位的數(shù)值表示為y_(l,N)；

步驟2，設(shè)置終止判決長度K，確定檢測(cè)通道的總數(shù)Q，使Q滿足2^Q≤K；將第i(q)距離單元設(shè)為第q檢測(cè)通道，i(q)＝2^q，q＝1,2...,Q；

步驟3，得出每個(gè)檢測(cè)通道的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量；

步驟4，確定每個(gè)檢測(cè)通道的檢測(cè)門限；

步驟5，比較每個(gè)檢測(cè)通道的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量和對(duì)應(yīng)檢測(cè)通道的檢測(cè)門限的大小，如果每個(gè)檢測(cè)通道的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量大于等于對(duì)應(yīng)檢測(cè)通道的檢測(cè)門限，則判定目標(biāo)存在；反之，則判定目標(biāo)不存在。

本發(fā)明的有益效果為：

1)本發(fā)明采用了將距離單元幅度降序排列的方法，使得包含強(qiáng)散射點(diǎn)的距離單元位置不確定的問題得到了解決。

2)本發(fā)明采用了將檢測(cè)通道進(jìn)行采樣的方法，在多個(gè)檢測(cè)通道之間選取了若干個(gè)檢測(cè)通道進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，減少了計(jì)算復(fù)雜度。

3)本發(fā)明將目標(biāo)的強(qiáng)散射點(diǎn)的相關(guān)信息考慮在內(nèi)，通過各個(gè)檢測(cè)通道進(jìn)行檢測(cè)，針對(duì)強(qiáng)稀疏目標(biāo)，具有更好的檢測(cè)效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種基于多通道順序統(tǒng)計(jì)的距離擴(kuò)展目標(biāo)檢測(cè)方法的流程圖；

圖2a為仿真實(shí)驗(yàn)1中在目標(biāo)僅含有一個(gè)強(qiáng)散射點(diǎn)時(shí)分別采用本發(fā)明及現(xiàn)有的能量積累檢測(cè)方法得出的檢測(cè)窗內(nèi)的信雜比和目標(biāo)檢測(cè)概率的關(guān)系曲線的對(duì)比示意圖；

圖2b為仿真實(shí)驗(yàn)1中在目標(biāo)含有兩個(gè)強(qiáng)散射點(diǎn)時(shí)分別采用本發(fā)明及現(xiàn)有的能量積累檢測(cè)方法得出的檢測(cè)窗內(nèi)的信雜比和目標(biāo)檢測(cè)概率的關(guān)系曲線的對(duì)比示意圖；

圖2c為仿真實(shí)驗(yàn)1中在目標(biāo)含有32個(gè)強(qiáng)散射點(diǎn)時(shí)分別采用本發(fā)明及現(xiàn)有的能量積累檢測(cè)方法得出的檢測(cè)窗內(nèi)的信雜比和目標(biāo)檢測(cè)概率的關(guān)系曲線的對(duì)比示意圖；

圖3a為仿真實(shí)驗(yàn)2中在目標(biāo)僅含有一個(gè)強(qiáng)散射點(diǎn)時(shí)分別采用本發(fā)明及現(xiàn)有的能量積累檢測(cè)方法得出的檢測(cè)窗內(nèi)的信雜比和目標(biāo)檢測(cè)概率的關(guān)系曲線的對(duì)比示意圖；

圖3b為仿真實(shí)驗(yàn)2中在目標(biāo)含有兩個(gè)強(qiáng)散射點(diǎn)時(shí)分別采用本發(fā)明及現(xiàn)有的能量積累檢測(cè)方法得出的檢測(cè)窗內(nèi)的信雜比和目標(biāo)檢測(cè)概率的關(guān)系曲線的對(duì)比示意圖；