[發明專利]基于雷達觀測的距離擴展目標檢測方法和系統有效
| 申請號： | 201810449128.4 | 申請日： | 2018-05-11 |
| 公開（公告）號： | CN108627819B | 公開（公告）日： | 2020-09-25 |
| 發明（設計）人： | 劉一民;黃天耀;王希勤;肖樂 | 申請（專利權）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | G01S13/08 | 分類號： | G01S13/08 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 王瑩;吳歡燕 |
| 地址： | 100084 北京市海*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 雷達 觀測 距離 擴展 目標 檢測 方法 系統 | ||
1.一種基于雷達觀測的距離擴展目標檢測方法，其特征在于，包括：
基于觀測協方差矩陣的顯著特征值，獲取信號子空間的正交基矩陣，其中，所述顯著特征值根據所述雷達的所有距離單元的接收數據獲得；
基于所述信號子空間的正交基矩陣，以及目標子空間的正交基矩陣，建立二元假設檢驗模型；
根據所述二元假設檢驗模型，建立基于體積相關函數的檢驗器，獲取所述檢驗器的檢驗統計量并基于所述檢驗統計量判斷是否存在距離擴展目標。
2.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述基于觀測協方差矩陣的顯著特征值，獲取信號子空間的正交基矩陣，其中，所述顯著特征值根據所述雷達的所有距離單元的接收數據獲得，具體包括：
基于所述雷達的所有距離單元的接收數據，獲得觀測協方差矩陣；
對所述觀測協方差矩陣進行特征分解，得到多個特征值，以及和所述多個特征值一一對應的多個特征向量；
將所述多個特征向量中的預設個數的特征向量組成的矩陣作為所述信號子空間的正交基矩陣。
3.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述基于所述信號子空間的正交基矩陣，以及目標子空間的正交基矩陣，建立二元假設檢驗模型，具體包括：
對目標子空間的基矩陣進行Gram-Schmidt正交化，獲取所述目標子空間的正交基矩陣；
基于所述信號子空間的正交基矩陣，以及所述目標子空間的正交基矩陣，建立二元假設檢驗模型，其中，所述二元假設檢驗模型中包括有距離擴展目標存在假設和無距離擴展目標存在假設。
4.根據權利要求3所述的檢測方法，其特征在于，所述二元假設檢驗模型通過下式表示：
其中，表示無距離擴展目標存在，表示有距離擴展目標存在；表示和span(Us)相交子空間的維度，為信號子空間，span(Us)為目標子空間，Us為目標子空間的正交基矩陣，為信號子空間的正交基矩陣。
5.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述基于所述檢驗統計量判斷是否存在距離擴展目標，具體包括：
判斷所述檢驗統計量是否大于預設的判決門限；
若所述檢驗統計量大于所述預設的判決門限，則存在距離擴展目標；若所述檢驗統計量小于或者等于所述預設的判決門限，則不存在距離擴展目標。
6.根據權利要求1所述的檢測方法，其特征在于，所述體積相關函數通過下式表示：
其中，表示體積相關函數，Us為目標子空間的正交基矩陣，為信號子空間的正交基矩陣，對任一矩陣其d維體積為γi(i＝1,2,...d)為矩陣X的奇異值，m為矩陣的行數，d為矩陣的列數，p是矩陣Us的列數，r是矩陣的列數。
7.根據權利要求2所述的檢測方法，其特征在于，所述將所述多個特征向量中的預設個數的特征向量組成的矩陣作為所述信號子空間的正交基矩陣，具體包括：
將所述多個特征向量順序排列下的預設個數的特征向量組成的矩陣作為所述信號子空間的正交基矩陣。
8.一種基于雷達觀測的距離擴展目標檢測系統，其特征在于，包括：
獲取矩陣模塊，用于基于觀測協方差矩陣的顯著特征值，獲取信號子空間的正交基矩陣，其中，所述顯著特征值根據所述雷達的所有距離單元的接收數據獲得；
獲取模型模塊，用于基于所述信號子空間的正交基矩陣，以及目標子空間的正交基矩陣，建立二元假設檢驗模型；
檢測模塊，用于根據所述二元假設檢驗模型，建立基于體積相關函數的檢驗器，獲取所述檢驗器的檢驗統計量并基于所述檢驗統計量判斷是否存在距離擴展目標。
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