[發明專利]海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法

有效

• 申請號: 201610012521.8
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105548986B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 水鵬朗;張坤;許述文
• 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;G01S13/88
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法，其特征在于，包括：

(1)利用雷達發射機發射脈沖信號，雷達接收機接收經過海面散射形成的回波數據，構建回波數據中檢測單元的觀測向量z和參考單元的觀測向量z_k為：

其中，H₀表示僅有雜波不存在目標的假設，H₁表示有雜波且存在目標的假設，c表示檢測單元的海雜波向量，c_k表示參考單元的海雜波向量，s表示目標回波信號，P表示參考單元數目；

(2)利用最大似然估計方法，得到回波數據中檢測單元的觀測向量z和參考單元的觀測向量z_k的歸一化樣本協方差矩陣的估計值

(3)利用歸一化樣本協方差矩陣的估計值對回波數據中檢測單元的觀測向量z和參考單元的觀測向量z_k進行白化，得到白化后的檢測單元的觀測向量和白化后的參考單元的觀測向量

(4)假設有雜波且存在目標，計算白化后檢測單元的觀測向量的平均功率e和白化后參考單元的觀測向量的平均功率e_k；

(5)根據白化后參考單元的觀測向量的平均功率e_k，計算P個參考單元的觀測向量的中值功率e_m：

(5a)將e_k按從小到大的順序排列使其滿足：

(5b)按如下公式計算P個參考單元的觀測向量的中值功率值e_m：

(6)根據e和e_m，計算檢測統計量ξ：

ξ＝e/e_m；

(7)設置虛警概率P_fa，計算相應的檢測門限T；

(8)將檢測統計量ξ與檢測門限T進行比較，判斷檢測單元中目標是否存在：如果ξ≥T，則判斷檢測單元有目標，如果ξ＜T，則判斷檢測單元沒有目標。

2.如權利要求1所述的海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，利用最大似然估計方法，得到回波數據中檢測單元的觀測向量z和參考單元的觀測向量z_k的歸一化樣本協方差矩陣的估計值按如下步驟進行：

(2.1)假設有雜波且存在目標，將回波數據中檢測單元的觀測向量z和參考單元的觀測向量z_k分別進行功率歸一化處理，得到功率歸一化的檢測單元的觀測向量和功率歸一化的參考單元的觀測向量

其中，P＞2N，N為積累脈沖數；

(2.2)根據上述計算P個功率歸一化參考單元的協方差矩陣M：

其中，(·)^H為取共軛轉置，M的維數為N×N；

(2.3)根據上述協方差矩陣M，計算和的聯合概率密度函數

(2.4)將聯合概率密度函數取自然對數，得到對數似然函數

(2.5)將對數似然函數對M求導，并令導數為零，得到樣本協方差矩陣的估計值

(2.6)將步驟(2.1)中的和代入上述樣本協方差矩陣的估計值得到歸一化樣本協方差矩陣的估計值

3.如權利要求1所述的海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法，其特征在于，步驟(4)中計算白化后檢測單元的觀測向量的平均功率e，通過下式計算： N為積累脈沖數。

4.如權利要求1所述的海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法，其特征在于，步驟(4)中計算白化后參考單元的觀測向量的平均功率e_k，通過下式計算： N為積累脈沖數。

5.如權利要求1所述的海雜波背景下基于預白化比率中值檢測器的目標檢測方法，其特征在于，步驟(7)中設置虛警概率P_fa，計算相應的檢測門限T，按如下步驟進行：

(5.1)令C為設定的大于1的自然數，計算第1個目標的檢測統計量ξ₁至第C個目標的檢測統計量ξ_C；

(5.2)將得到的C個檢測統計量按降序排列，在降序排列后的C個目標檢測統計量中，取第[CP_fa]個元素值作為檢測門限T，[CP_fa]表示不超過實數CP_fa的最大整數。