[發明專利]一種地波雷達海雜波背景下的目標檢測方法

有效

• 申請號: 201710833052.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107678003B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王祎鳴;張杰;紀永剛
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第一海洋研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S7/41;G01V3/12
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 張中南;邱岳

一種地波雷達海雜波背景下的目標檢測方法，方法包括形成地波雷達回波譜；獲取同步海態數據并建立海態信息與地波雷達回波散射間的映射，結合雷達散射區域內的海態及雷達體制構造無目標海雜波譜；從地波雷達回波譜中提取海雜波譜邊界及用于目標檢測的海雜波敏感特征；海雜波敏感特征異常檢測，確定檢測閾值；海雜波目標檢測結果輸出。裝置包含地波雷達海雜波譜提取單元，無目標回波譜重構單元，閾值生成及目標檢測單元及目標參數估計單元。本發明跳出了雜波抑制的傳統思路，提出了海雜波邊界提取加直接檢測的策略，在實現海雜波外目標檢測的同時，給出了一種基于地波雷達數據特征異常的直接檢測方法，避免了雜波抑制所導致的目標損失。

技術領域

本發明涉及一種地波雷達目標檢測方法，具體涉及一種地波雷達海雜波背景下的目標檢測方法。

背景技術

地波雷達在海上運動目標監測方面具有探測距離遠、全天候連續探測等優勢，在海上目標監視監測領域受到越來越多的關注。而海雜波嚴重制約了地波雷達對目標探測的能力^[1]，甚至造成船只“檢測盲區”，需要通過發展海雜波背景下的船只目標檢測方法，消除海雜波檢測盲區，提高地波雷達海上目標的探測性能。

對于海雜波對目標探測的影響，目前大部分研究通過先雜波抑制再檢測目標的思路。國內外開展了大量的地波雷達海雜波抑制研究，所發展的方法主要有子空間分解類^[2]、模型預測^[3]、對消類^[4]等方法。子空間分解類方法將回波投影到海雜波子空間的空集抑制海雜波，適合于海雜波大奇異值或者頻率范圍明確的情況。模型預測的方法分為線性和非線性建模，通過建立的海雜波模型實現海雜波的預測和對消，對模型的準確性要求很高。對消類分為時域和譜圖對消，時域對消要求高精度的信號幅度、相位及頻率估計，而譜圖對消要求海雜波幅度分布沿譜圖的多普勒和距離項相似。這些雜波抑制方法主要適用于海雜波區外的目標檢測，并不能解決處于海雜波內的目標檢測問題。針對海雜波內的目標檢測問題，雷志勇等^[5]利用海雜波正負一階峰的包絡相關性，通過最小均方自適應對消檢測可能落入海雜波一階峰的目標，但當目標完全落入海雜波內時，由于缺少左右海雜波特性的了解，會將海雜波中的目標對消掉，造成目標的漏檢。目前面對海雜波背景下的目標檢測問題時，有上述兩類具有代表性的思路，海雜波抑制方法較多，但海雜波內的目標檢測仍然是待解決的難題。

本發明申請人曾針對地波雷達目標檢測的海雜波干擾問題^[6,7]，分為目標處于海雜波譜區之內和之外兩種情況綜述了海雜波背景下的目標檢測方法。對于海雜波譜區內目標檢測的難題，提出了一種基于現場海態同步觀測信息的初步檢測思路和研究路線。本發明公開了相關研究的最新成果，提出了海雜波邊界提取加檢測的目標檢測策略，特別地首次提出了復合三種海雜波敏感特征的檢測方法，進而給出了具體的實施步驟和詳細完整的說明，為解決海雜波干擾下的目標檢測問題提供了一種有效的檢測實施方法和裝置。

相關的參考文獻如下：

[1]Leong H,Ponsford A.The effects of sea clutter on the performanceof HF surface wave radar in ship detection.IEEE Radar Conference.Rome:IEEE,2008:1-6.

[2]Ponsford Tony et al.System and method for spectral generation inradar[P].US Patent:6822606,2004.

[3]KhanR.H.,Ocean-Clutter Model for High-Frequency Radar[J].IEEEJournal of Oceanic Engineering,1991,16(2):181-188.

[4]錢文振,紀永剛,王祎鳴等.一種改進的地波雷達鄰近距離單元格一階海雜波對消方法[J].海洋科學進展,2013(1):138-144.