[發明專利]基于CA-CFAR的雷達信號多目標檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201710702300.8
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107678019B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 張偉;王雨;張臣勇;張偉臻
• 申請（專利權）人: 成都納雷科技有限公司
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/41;G01S7/36
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;胡君

本發明公開一種基于CA?CFAR的雷達信號多目標檢測方法及裝置，該方法步驟包括：S1.獲取待檢測信號序列，并基于CA?CFAR檢測方法進行目標檢測，每當檢測到一個目標時，轉入執行步驟S2；S2.去除當前檢測到的目標的信息后，對所有使用過當前檢測到的目標為噪底的單元重新進行檢測；該裝置包括CA?CFAR檢測模塊、二次檢測模塊。本發明具有實現方法簡單、能夠避免小目標的漏檢，且檢測精度高、環境適應性及抗干擾性強等優點。

技術領域

本發明涉及雷達信號多目標檢測技術領域，尤其涉及一種基于CA-CFAR的雷達信號多目標檢測方法及裝置。

背景技術

雷達系統在進行目標探測時，通過天線將電磁波發射出去并接收目標的雷達回波，在雷達接收機所收到的回波當中，既包含有用目標的信息，也摻雜著背景噪聲及雷達系統電路的熱噪聲和雜波信息(以下統稱為噪聲)等，雷達信號檢測就是從摻雜著噪聲的回波信號中檢測出有用信號。實際中噪聲通常不會是一成不變的，而是會隨著雷達的探測區域或者時間的變化而發生改變，因而為了保證當噪聲強度發生變化時雷達對有用目標的檢測效果(發生虛警概率)不發生顯著變化，目前雷達系統通常是使用CFAR(Constant FalseAlarm Rate，恒虛警)檢測技術，以增強雷達的抗干擾能力，通過CFAR檢測能夠使在檢測過程中發生虛警概率保持在相對穩定的水平。CFAR檢測中是實時測得待測目標環境噪聲的平均強度，用來得出一個可以自動適應當前環境的檢測門限，以使得檢測門限同噪聲的平均強度成正比關系。

目前，CFAR檢測方法中較為常用的為CA-CFAR(Cell Average Constant FalseAlarm Rate，平均恒虛警)檢測方法，CA-CFAR的核心思想是基于滑動窗口劃出統計噪底，每個滑動窗口檢測時，統計當前待檢測單元周圍的環境，將一個待檢測單元周圍的一定范圍內看作是環境噪聲，求得該待檢測單元的環境噪平均水平，然后進行比較得到檢測結果，因此CA-CFAR擁有適應不同環境的能力。如圖1所示，CFAR檢測時通過使用滑動窗口依次劃過接收信號，使用每個滑動窗口內的背景噪聲與雜波強度計算檢測門限，判定檢測單元是目標或是噪聲。

但是由于CA-CFAR檢測是基于滑動窗口統計噪底以保證有效檢測不同環境噪聲下目標，使得同時也造成了小目標容易被大目標遮蓋而發生漏檢的問題，因而在均勻噪聲背景下進行多目標檢測時效果并不穩定。CA-CFAR實現正確檢測的前提是認為被檢測單元的噪底統計范圍內全部都是噪聲，但是假如在噪底范圍內存在一個目標，而通常目標的幅度是遠遠高于噪聲，因而將大目標作為噪聲后將會顯著地拉高當前檢測單元的門限，并且如果當前待檢測單元越小，而被誤作為噪聲的大目標越大的話，這種“遮蓋”也就越嚴重。

如圖2所示，當幅度較小目標與幅值較大的目標距離較近時，即存在一大一小兩個目標，且二者相距較近，CA-CFAR檢測過程中，當待測單元為小目標時，由于大目標處于“噪聲區”，則該大目標本身將被視作噪底的一部分，那么按照CA-CFAR檢測中判決閾值的計算方法，當前計算得到的噪聲幅度值估計很可能遠大于真正的環境噪聲幅度，致使檢測閾值會被設定的過高，甚至超過當前待測小信號的幅度，當檢測閾值設定為超過待測小信號的幅度時，此時的小信號將會被判決準則視作背景噪聲與雜波而無法被有效檢測，造成小目標的漏檢。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種實現方法簡單、能夠避免小目標的漏檢，且檢測精度高、環境適應性及抗干擾性強的基于CA-CFAR的雷達信號多目標檢測方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種基于CA-CFAR的雷達信號多目標檢測方法，步驟包括：

S1.獲取待檢測信號序列，并基于CA-CFAR檢測方法進行目標檢測，每當檢測到一個目標時，轉入執行步驟S2；

S2.去除當前檢測到的目標的信息后，對所有使用過當前檢測到的目標為噪底的單元重新進行檢測。