[發明專利]全相參全極化MIMO雷達四通道融合目標檢測方法

在審

• 申請號: 201611094003.1
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106597381A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 周生華;張新勛;劉宏偉;徐磊磊;劉軍
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

1.一種全相參全極化MIMO雷達四通道融合信噪比加權目標檢測方法，包括：

(1)全相參全極化MIMO雷達的垂直極化發射通道V和水平極化發射通道H同時發射波形相互正交的信號s_V(t)和s_H(t)，即滿足下述關系式：

${\∫}_0^T{s}_V\left(t\right)s_H^{*}(t-\mathrm{\τ})dt\≈0$

其中，s_V(t)表示垂直極化通道的發射信號，s_H(t)表示水平極化通道的發射信號，t表示時間，τ表示任意時延，T表示發射脈沖時寬，*表示復數共軛；

(2)全相參全極化MIMO雷達的垂直極化接收通道和水平極化接收通道同時接收回波信號，得到垂直極化接收通道的回波信號r_V(t)和水平極化接收通道的回波信號r_H(t)；

(3)利用所述發射信號s_V(t)和s_H(t)對應的兩種匹配濾波器，分別對全相參全極化MIMO雷達垂直極化接收通道的回波信號r_V(t)和水平極化接收通道的回波信號r_H(t)進行脈沖壓縮，得到脈沖壓縮后的四個極化通道回波信號r_VV、r_VH、r_HV和r_HH；

(4)構建四通道融合信噪比加權極化檢測器模型，對全相參全極化MIMO雷達的回波信號進行融合檢測：

4a)將全相參全極化MIMO雷達四個極化通道的回波信號r_VV、r_VH、r_HV和r_HH寫成向量r_O的形式：

r_O＝[r_VV,r_VH,r_HV,r_HH]^T，

其中，T表示矩陣轉置；

4b)利用全相參全極化MIMO雷達四個極化通道的回波信號r_VV、r_VH、r_HV和r_HH的信噪比，構造加權對角矩陣P：

$P=\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\λ}}_{VV}/\left(1+{\mathrm{\λ}}_{VV}\right)& 0& 0& 0\\ 0& {\mathrm{\λ}}_{VH}/\left(1+{\mathrm{\λ}}_{VH}\right)& 0& 0\\ 0& 0& {\mathrm{\λ}}_{HV}/\left(1+{\mathrm{\λ}}_{HV}\right)& 0\\ 0& 0& 0& {\mathrm{\λ}}_{HH}/\left(1+{\mathrm{\λ}}_{HH}\right)\end{array}\right]$

其中，λ_VV表示VV極化通道的回波信號r_VV的信噪比，λ_VH表示VH極化通道的回波信號r_VH的信噪比，λ_HV表示HV極化通道的回波信號r_HV的信噪比，λ_HH表示HH極化通道的回波信號r_HH的信噪比；

4c)根據全相參全極化MIMO雷達的回波信號向量r_O和加權對角矩陣P計算檢驗統計量T_SW：

$T_{SW}=2r_O^H{\mathrm{Pr}}_O,$

其中，H表示矩陣的共軛轉置；

4d)根據給定的虛警概率P_f，通過下式計算判決門限g：

$P_f=Q(g,{\mathrm{\Θ}}_p^k),$

其中，表示服從權向量為p、自由度向量為k＝[2,2,2,2]^T的加權卡方分布，表示分布的概率密度函數從g到+∞的積分；

4e)將檢驗統計量T_SW與判決門限g進行比較，若T_SW≥g，則判定為有目標，若T_SW<g，則判定為沒有目標。