[發(fā)明專利]基于低門限的雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810691211.2
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108872961B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙永波;龐曉嬌;何學(xué)輝;劉宏偉;蘇洪濤;水鵬朗
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

1.一種基于低門限的雷達(dá)微弱目標(biāo)檢測方法，其特征在于，當(dāng)雷達(dá)系統(tǒng)恒虛警處理器設(shè)定高虛警率時，恒虛警處理器得到低檢測門限，雷達(dá)系統(tǒng)對待檢測目標(biāo)回波信號，進(jìn)行滑動多普勒濾波處理，得到待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號，利用噪聲滑動多普勒濾波信號與微弱目標(biāo)滑動多普勒濾波信號之間的區(qū)別，確定待檢測目標(biāo)為微弱目標(biāo)，該方法的具體步驟包括如下：

(1)接收雷達(dá)回波信號；

(2)產(chǎn)生噪聲樣本：

隨機(jī)產(chǎn)生服從高斯分布的1000個噪聲信號，作為噪聲樣本，其中，每個噪聲信號的長度等于雷達(dá)系統(tǒng)中一個相干積累時間內(nèi)的發(fā)射脈沖總數(shù)的6倍；

(3)利用滑動多普勒濾波方法，獲得噪聲樣本中每一個噪聲信號的噪聲滑動多普勒濾波信號：

(3a)以噪聲信號的任意值作為起始點，從噪聲信號中，選取與多普勒濾波器的長度相同的信號，作為測試信號；

(3b)利用下述多普勒濾波器組濾波公式，計算多普勒濾波器組的輸出值：

其中，Z_k表示第k個多普勒濾波器的輸出值，L_w表示多普勒濾波器的長度，h_l表示測試信號的第l個值，exp表示以自然常數(shù)e為底的指數(shù)操作，j表示虛數(shù)單位，π表示圓周率，l表示第k個多普勒濾波器的第幾個權(quán)值的序號，f_k表示第k個多普勒濾波器的中心頻率；

(3c)從所有多普勒濾波器的輸出值中找出最大輸出值，將最大輸出值所對應(yīng)的多普勒濾波器的中心頻率，作為噪聲信號的多普勒頻率；

(3d)利用下述噪聲滑動濾波器權(quán)值計算公式，計算長度等于噪聲信號長度的1/6的噪聲滑動多普勒濾波器的權(quán)值：

其中，w_p表示噪聲滑動多普勒濾波器的第p個權(quán)值，L_d表示噪聲滑動多普勒濾波器的長度，p表示噪聲滑動多普勒濾波器第幾個權(quán)值的序號，f_d表示噪聲滑動多普勒濾波器的中心頻率；

(3e)利用下述噪聲滑動多普勒濾波公式，計算噪聲滑動多普勒濾波信號幅值：

其中，Y_m表示噪聲滑動多普勒濾波信號的第m個值，w_v表示噪聲信號的滑動多普勒濾波器的第v個權(quán)值，X_mv表示噪聲信號的滑動多普勒濾波處理的測量信號的第m行第v列的信號值，所述噪聲信號的滑動多普勒濾波處理的測量信號的第r行信號是從噪聲信號中，以噪聲信號的第f個信號為起始點，選取與噪聲信號的滑動多普勒濾波器長度相同的信號，且r＝f；

(4)獲得噪聲最大幅值比值：

(4a)用噪聲滑動多普勒濾波信號幅值的平均值除以噪聲信號幅值的平均值，得到噪聲樣本中每個噪聲信號的噪聲幅值比值；

(4b)從所有噪聲幅值比值中找出噪聲最大幅值比值；

(5)獲得噪聲幅值變化率區(qū)間：

(5a)用噪聲滑動多普勒濾波信號幅值大于噪聲滑動多普勒濾波信號最大幅值的0.5倍的個數(shù)，除以噪聲滑動多普勒濾波信號幅值大于噪聲滑動多普勒濾波信號最大幅值的0.707倍的個數(shù)，得到噪聲樣本中每個噪聲信號的噪聲幅值變化率；

(5b)找到每一個噪聲幅值變化率值在直角坐標(biāo)系橫軸上對應(yīng)的位置，得到噪聲幅值變化率區(qū)間；

(6)提取雷達(dá)回波信號中的動目標(biāo)信號：

多普勒濾波器組從接收的雷達(dá)回波信號中提取M×N維的動目標(biāo)信號，其中，M表示動目標(biāo)信號的多普勒通道總數(shù)，N表示動目標(biāo)信號的檢測單元總數(shù)；

(7)利用單元恒虛警檢測方法，獲得待檢測目標(biāo)的距離單元與多普勒頻率；

(8)利用滑動多普勒濾波方法，獲得待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號：

(8a)從雷達(dá)回波信號中提取與待檢測目標(biāo)距離單元相同的信號，得到待檢測目標(biāo)的回波信號；

(8b)利用待檢測目標(biāo)滑動濾波器權(quán)值計算公式，計算長度等于待檢測目標(biāo)信號長度的1/6的待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波器；

(8c)利用待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波公式，計算待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號幅值；

(9)計算待檢測目標(biāo)幅值比值：

用待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號幅值的平均值除以待檢測目標(biāo)回波信號幅值的平均值，得到待檢測目標(biāo)幅值比值；

(10)計算待檢測目標(biāo)幅值變化率：

用待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號幅值大于待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號最大幅值的0.5倍的個數(shù)，除以待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號幅值大于待檢測目標(biāo)滑動多普勒濾波信號最大幅值的0.707倍的個數(shù)，得到待檢測目標(biāo)幅值變化率；

(11)判斷待檢測目標(biāo)幅值比值是否大于噪聲最大幅值比值，若是，則執(zhí)行步驟(12)，否則，執(zhí)行步驟(7)；

(12)判斷待檢測目標(biāo)幅值變化率是否在噪聲幅值變化率區(qū)間外，若是，則執(zhí)行步驟(13)，否則，執(zhí)行步驟(7)；

(13)將待檢測目標(biāo)幅值變化率在噪聲幅值變化率區(qū)間外的檢測單元對應(yīng)的目標(biāo)確定為微弱目標(biāo)。