[發明專利]一種非均勻環境空時樣本選擇方法

有效

• 申請號: 201711050659.8
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN108037488B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 李渝;范一飛;王偉偉;楊曉超;李財品;黎薇萍;李奇;張欣
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: G01S7/36
• 分類號: G01S7/36
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

一種非均勻環境空時樣本選擇方法，用于實現雷達對雜波進行抑制及目標檢測，是能夠適應空時自適應處理技術的一種重要方法，本方法通過生成統計樣本幅度的概率分布直方圖、進行樣本直方圖聚類處理、判斷樣本區間的連續性、根據聚類處理后樣本直方圖區間數目區分類型以及計算協方差矩陣并進行空時自適應處理的步驟對非均勻環境下的雜波進行處理，克服了一般情況下雷達無法獲取準確先驗信息、無法適應復雜雜波環境等問題，操作簡便、信息準確，可靠性高。

技術領域

本發明涉及一種非均勻環境空時樣本選擇方法，屬于雷達技術領域。

背景技術

典型的非均勻雜波主要分為功率非均勻和干擾目標。在功率非均勻環境下，如果雜波功率估計不足，將導致雜波抑制不充分，引起虛警率上升；如果雜波功率估計過高，將導致目標檢測性能損失。對于干擾目標環境，即待檢測單元周圍存在多個離散干擾的情況，若待檢測單元與干擾目標在方位位置和多普勒都相離很近時，會導致目標檢測性能損失。針對功率非均勻環境，功率選擇類算法通過選擇功率較大的雜波樣本進行空時處理，使強雜波凹口加深和展寬，可以有效降低強雜波引起的虛警。針對干擾目標環境，樣本挑選類算法通過剔除與雜波環境統計特性不同的干擾點來增加剩余樣本可靠性，從而提高目標檢測性能。然而上述經典空時處理算法一般僅適用于特定的雜波環境，無法在復雜的雜波環境中獲得穩定的檢測性能。另外，雷達對觀測數據處理時可以融合外界信息，從而更準確的掌握非均勻環境雜波類型，但這類知識輔助算法的性能主要取決于融合信息的準確度，而且需要雷達系統具有較快的數據處理能力和較大的數據存儲能力，工程實現復雜度較高。

考慮到雷達系統可靠性和工程可實現性，雷達系統在工作時一般無法獲取準確的先驗信息，不能進行良好的自適應，不能保證在先驗信息未知或先驗信息不準確的條件下獲得較好的空時檢測性能。

發明內容

本發明解決的技術問題是：針對現有技術中雷達系統在工作時無法獲取準確的樣本模板的問題，提出了一種非均勻環境空時樣本選擇方法。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種非均勻環境空時樣本選擇方法，步驟如下：

(1)根據樣本幅值對采集得到的雜波樣本進行等分，通過等分后的雜波樣本生成樣本幅度分布直方圖，并對樣本幅度分布直方圖中每個樣本區間進行樣本幅度出現概率統計；

(2)對步驟(1)所得樣本幅度分布直方圖進行聚類處理，根據新區間判定方法確定每個樣本區間是否為可以合并的區間，對可以合并的區間進行合并；對不滿足新區間條件的已合并區間兩邊的樣本區間再進行合并并單獨存儲，直至所有樣本區間處理完畢；

其中，所述新區間判定方法為：

(a)對樣本區間進行初步判定，以步驟(1)所得樣本幅度分布直方圖中概率最大的樣本區間為中心，若兩側樣本區間樣本出現概率依次減小，則將該樣本區間及兩側樣本區間視為符合判定條件，將符合判定條件的三個樣本區間合并為一個區間；若不符合判定條件，則進入步驟(b)；

(b)保持該樣本區間不變，對該樣本區間兩側不滿足判定條件的N₁、N₂兩個區間，合并為1個區間并進行單獨存儲；

(3)對步驟(2)所得聚類處理后樣本幅度分布直方圖進行距離連續性判斷；

(4)根據步驟(2)聚類處理后樣本區間數目及步驟(3)樣本距離連續性判斷后的樣本直方圖區間進行不同觀測區域分類；

(5)分別計算不同分類觀測區域對應的協方差矩陣；

(6)根據步驟(5)計算所得協方差矩陣，對不同分類觀測區域的雜波進行處理，完成空時自適應處理。

所述步驟(1)中，采集到的雜波樣本總數為N，根據樣本幅值將雜波樣本等分為D個子區間，若某區間樣本個數為M，則該區間樣本出現概率為M/N。