[發(fā)明專利]韋布爾雜波環(huán)境下基于偏斜度的恒虛警檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611140540.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108614244B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張仁李;于張杰;盛衛(wèi)星;韓玉兵;馬曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/36
• 分類號(hào): G01S7/36
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

1.一種韋布爾環(huán)境下基于偏斜度的恒虛警檢測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：將雷達(dá)接收的數(shù)據(jù)傳入匹配濾波器和動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)處理器中，處理后輸出數(shù)據(jù)為由幅度、相位信息所組成的復(fù)數(shù)，將輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行包絡(luò)檢波處理；

步驟二：將包絡(luò)檢波器輸出送入對(duì)數(shù)放大器，獲得的序列Y₁,...,Y_N，利用對(duì)數(shù)放大器輸出結(jié)果進(jìn)行恒虛警檢測(cè)，在初始時(shí)刻恒虛警檢測(cè)器參考滑窗中參考單元數(shù)量為N，經(jīng)排列后序列為Z₁,...,Z_N，其中Z₁≤Z₂≤...≤Z_N；

步驟三：記對(duì)參考滑窗中的參考單元計(jì)算統(tǒng)計(jì)量偏斜度SK，將SK與偏斜度門限T_{SK_N}進(jìn)行比較，若SKT_{SK_N}，轉(zhuǎn)入步驟五，否則執(zhí)行步驟四；

所述計(jì)算統(tǒng)計(jì)量偏斜度的具體方法如下：

步驟3-1：韋布爾分布中的偏斜度特性；韋布爾分布雜波包絡(luò)的概率密度函數(shù)為：

其中，X是包絡(luò)檢波器輸出信號(hào)，b表示分布強(qiáng)度的尺度參數(shù)，c表示分布偏斜度的形狀參數(shù)；利用對(duì)數(shù)放大器將韋布爾分布轉(zhuǎn)換為Gumbel分布，即使y＝lnx，有如下公式：

其中，α＝lnb為尺度參數(shù)，β＝1/c為形狀參數(shù)，

其中是Euler–Mascheroni常數(shù)；Y的期望E和方差σ²由上式給出；

偏斜度γ₁是隨機(jī)變量Y的三階標(biāo)準(zhǔn)矩，由如下公式計(jì)算：

其中μ是均值，σ是標(biāo)準(zhǔn)差，E是期望運(yùn)算符,μ₃是三階中心矩；等式最后一項(xiàng)用三階積累量κ₃和二階積累量κ₂的1.5次方的比值來(lái)表示偏斜度；當(dāng)n＞1時(shí)，積累量由下式給出：

κ_n＝(n-1)！ζ(n)

其中，ζ(n)是Riemann zeta函數(shù)，是復(fù)數(shù)變量n解析延拓?zé)o窮級(jí)數(shù)和的函數(shù)；

結(jié)合上述公式，Gumbel分布的偏斜度γ₁由下式得到：

步驟3-2：偏斜度門限的確定；

在CFAR檢測(cè)器工作時(shí)，對(duì)于經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)放大器放大后的參考單元序列Y₁,...,Y_N，偏斜度的計(jì)算公式為：

其中，N為參考單元數(shù)目，μ_Y和σ_Y分別為輸入?yún)⒖紗卧蛄械木岛蜆?biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算公式分別如下：

偏斜度門限T_{SK_N}由下式?jīng)Q定：

β₀＝P[SK＞T_{SK_N}|均勻環(huán)境]

其中β₀＝10^-3為偏斜度數(shù)值超過(guò)偏斜度門限的概率；

步驟5：確定SK-CFAR檢測(cè)門限；Log-t CFAR的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量為：

其中，Z_i為對(duì)數(shù)放大后的經(jīng)過(guò)循環(huán)迭代刪除處理的輸出序列，N為實(shí)際刪除后參考單元數(shù)目，將檢測(cè)統(tǒng)計(jì)量t與虛警概率P_fa對(duì)應(yīng)的Log-t CFAR門限因子進(jìn)行比較判斷目標(biāo)是否存在；

步驟四：認(rèn)為參考滑窗中存在干擾目標(biāo)，將參考滑窗中的最大值Z_N刪除，參考滑窗中參考單元數(shù)量為N＝N-1，返回步驟三；

步驟五：將剩余參考單元采用經(jīng)典Log-T CFAR方法計(jì)算檢測(cè)門限，進(jìn)行恒虛警檢測(cè)。