[發明專利]基于雷達的目標檢測方法、系統、設備及介質

有效

• 申請號: 201811259580.0
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109375204B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 梁曉林;鄧建欽;朱偉峰;張勝洲;賈定宏
• 申請（專利權）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01S13/50
• 分類號: G01S13/50;G01S7/292;G01S7/35;G01S3/14;G01R23/02;G01R23/16
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.基于雷達的目標檢測方法，其特征是，包括：

步驟(1)：利用雷達采集檢測區域中的信號；

步驟(2)：雜波抑制：對采集的信號先進行靜態背景的抑制，后進行因無人機抖動引入的線性趨勢項的抑制；

步驟(3)：改善信號信噪比：增強信號強度，降低雜波信號干擾；

步驟(4)：對無人機信號方位向進行頻域累積計算，得到無人機的信號頻率；

步驟(5)：分別對無人機信號的頻域與方位進行標準差估計，進而估計無人機信號頻率；

步驟(6)：計算步驟(4)得到的無人機信號頻率和步驟(5)得到的無人機信號頻率之間的差值，如果差值不超過設定閾值，則判斷雷達采集的信號為無人機信號；

通過基于希爾伯特變換的頻域累積算法得到無人機信號頻率及其與雷達之間的方位信息；

通過基于希爾伯特變換的頻域累積算法得到無人機信號頻率的具體步驟為：

頻域累計算法表示為：

其中，j＝1,…,N表示矩陣E_M×N的第j列，││表示求模，E[m,n]表示矩陣E_M×N中第m行第n列的值；根據式(6)獲取無人機信號頻率；

利用希爾伯特變換改善無人機信號的信噪比，式(6)表示為P[j]＝|H(G[j])|² (7)

其中，H()表示希爾伯特變換，││表示求模；

參數β是式(7)峰值的索引值，無人機信號頻率表示為：λ＝ρ(β) (8)

其中，

ρ表示無人機信號頻譜樣本值，取值范圍為2.4GHz-2.5GHz；

通過基于希爾伯特變換的方位累積算法得到無人機與雷達之間方位信息的具體步驟為：

方位累積算法表示為：

其中，i＝1,…,N表示矩陣F_M×N的第j列，││表示求模；

根據式(10)獲取無人機與雷達之間的方位信息；

利用希爾伯特變換改善信號信噪比，式(10)表示為：O[i]＝|H(F[i])|² (11)

參數α是式(11)峰值的索引值，無人機與雷達之間的方位表示為：l＝w(α) (12)

其中，

w表示方位角的樣本值，取值范圍為0°-180°；

根據得到的無人機與雷達之間的方位信息，進一步采取干擾手段對無人機進行壓制，從而對其進行管控。

2.如權利要求1所述的基于雷達的目標檢測方法，其特征是，所述步驟(1)對采集的信號進行傅里葉變換得到信號頻譜，利用帶通濾波器得到回波信號的有效頻譜，得到方位與有效頻譜的二維矩陣。

3.如權利要求1所述的基于雷達的目標檢測方法，其特征是，步驟(2)中對采集的信號中的靜態背景進行抑制的方式為：采用均值估計算法去除靜態背景。

4.如權利要求1所述的基于雷達的目標檢測方法，其特征是，步驟(2)中對采集的信號中的由無人機抖動引入的線性趨勢項進行抑制的方式為：采用線性趨勢抑制算法抑制信號中的線性趨勢項。

5.如權利要求1所述的基于雷達的目標檢測方法，其特征是，增強信號強度是通過12點均值濾波器增強信號強度；降低信號干擾是通過7點均值濾波器降低雜波信號干擾。

6.基于雷達的無人機檢測系統，其基于權利要求1-5任意一項所述的基于雷達的目標檢測方法，其特征是，包括：

信號采集模塊：利用雷達采集檢測區域中的信號；

雜波抑制模塊：對采集的信號先進行靜態背景的抑制，后進行因無人機抖動引入的線性趨勢項的抑制；

信號信噪比改善模塊：增強信號強度，降低雜波信號干擾；

無人機的信號頻率計算模塊：對無人機信號方位向進行頻域累積計算，得到無人機的信號頻率；

無人機信號頻率估計模塊：分別對無人機信號的頻域與方位進行標準差估計，進而估計無人機信號頻率；

計算無人機信號頻率計算值與無人機信號頻率估計值之間的差值，如果差值不超過設定閾值，則判斷雷達采集的信號為無人機信號。