[發明專利]一種目標信號檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201710776719.8
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107703495B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 王雷歐;王東輝;郝程鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G06K9/62
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所(普通合伙) 11309
• 代理人: 陳霽

本發明公開了一種目標信號檢測方法及系統。該方法包括步驟：獲取信號的測試樣本，測試樣本包括參考單元和檢測單元，參考單元包括前沿滑窗和后沿滑窗；根據前沿滑窗和檢測單元計算出第一變化指數，以及根據后沿滑窗和檢測單元計算出第二變化指數；使用支持向量機SVM模塊對第一變化指數和第二變化指數進行第一計算，并根據第一計算的結果輸出選擇信號；根據選擇信號確定第一檢測器的閾值，第一檢測器為恒虛警率CFAR模塊中包含的多個檢測器中的一種；根據閾值，判斷檢測單元是否有目標信號。采用本發明提供的方法，可以實現在不同的工作環境(均勻雜波背景、多目標環境和雜波邊緣環境)下的檢測性能的提升。

技術領域

本發明涉及雷達和聲納信號處理技術領域，尤其涉及一種目標信號檢測方法及系統。

背景技術

雷達信號處理的基本目的是檢測感興趣目標于雷達回波中存在與否，而雷達回波不可避免地疊加了雜波和接收機噪聲。因此，雷達信號接收機必須對回波信號進行處理，確定其是否包含感興趣的目標，進而確定目標的距離、速度等信息。早期雷達系統需要根據個人經驗設定檢測門限來判斷目標存在與否。隨著自動檢測技術的發展，雷達檢測從開始的固定或半固定門限檢測發展到恒虛警率(CFAR，Constant False Alarm Rate)的自動檢測。

Finn,H.M.等人發表的文章《Adaptive detection mode with thresholdcontrol as a function of spatially sampled clutter-level estimates》(RCVReview，vol.29，no.9，pp.414-464)中提出一種單元平均(Cell Averaging，簡稱CA)CFAR方法(以下簡稱CA-CFAR)。CA-CFAR在均勻雜波背景下具有很好的檢測性能，在雜波邊緣中會引起虛警率的上升，而在多目標環境中將導致檢測性能的下降。

Hansen,V.G.等人發表的文章《Detectability loss due to the greatest-of-selection in a cell averaging CFAR》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.，vol.16，pp.115-118)中提出一種最大選擇(Greatest Of，簡稱GO)CFAR方法(以下簡稱GO-CFAR)。GO-CFAR在雜波邊緣環境中具有很好的虛警控制性能，但是在多目標環境中會出現“目標遮蔽”現象，其檢測性能嚴重下降。

Trunk,G.V.等人發表的文章《Range resolution of targets using automaticdetectors’》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.，vol.14，no.5，pp.750-755)中提出一種最小選擇(Smallest Of，簡稱SO)CFAR方法，即SO-CFAR。(以下簡稱SO-CFAR)。當干擾目標只位于前沿滑窗或后沿滑窗時，SO-CFAR具有較好的多目標分辨能力，但是在雜波邊緣中它的虛警控制能力很差。

Rohling,H.等人發表的文章《Radar CFAR thresholding in clutter andmultiple target situations’》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.，vol.19，no.4，pp.608-621)中提出一種有序統計(Ordered Statistics，簡稱OS)CFAR方法(以下簡稱OS-CFAR檢測器)。OS-CFAR檢測器在多目標環境中具有良好的分辨能力，相比ML類方法具有明顯優勢，但是OS-CFAR檢測器在均勻雜波背景下檢測性能和在雜波邊緣中它的虛警控制能力比CA-CFAR要差。