[發明專利]一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法

在審

• 申請號: 201911333074.6
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111044996A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 晉本周;闕中元;張小飛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/04
• 分類號: G01S13/04;G01S7/41
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 上官鳳棲

1.一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)接收端根據接收信號獲取單幀基帶數據立方體，并對單幀基帶數據立方體在快時間域、慢時間域和空域分別進行加窗；

2)對加窗后的基帶數據立方體，基于三維快速傅里葉變換3D-FFT實現目標信號的相參積累，得到三維頻域數據立方體；

3)對三維頻域數據立方體進行目標預檢測，得到預檢測的目標點跡信息；

4)基于預檢測的目標點跡信息，計算降維觀測矩陣，并將基帶數據立方體按向量排列，建立雷達降維觀測模型；

5)基于雷達降維觀測模型，對目標信號進行重構；

6)利用重構后的目標信號進行恒虛警檢測。

2.如權利要求1所述的一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于：步驟1)中，在獲取基帶數據立方體前，對接收信號先進行去斜處理，從而得到差頻信號。

3.如權利要求1所述的一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于：步驟1)中，窗函數包括切比雪夫窗、漢明窗，針對快時間域、慢時間域和空域分別選用不同的窗函數。

4.如權利要求1所述的一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于：步驟3)中，對于快速傅里葉變換后得到三維頻域數據立方體，對每一個單元進行三維目標預檢測；目標預檢測門限根據降維的需求確定，對于每個過檢測門限的點跡，記錄其所對應的快時間域單元編號、慢時間域單元編號和空域單元編號。

5.如權利要求1所述的一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于：步驟4)中，基于預檢測的目標點跡信息，計算降維觀測矩陣，具體如下：

401)將基帶數據立方體表示成向量形式：假設距離單元、脈沖數和天線單元數分別為N、k和L，依次將基帶數據立方體按距離單元、空域單元和脈沖索引排列，得到觀測向量

402)構造降維觀測矩陣：假設預檢測的目標點跡數目為I_pd，第i_pd個點跡所對應的多普勒、空域頻率和快時間域差頻分別為和那么，降維觀測矩陣為：

A_κ＝[a_κ(0)，...，a_κ(i_pd)，...，a_κ(I_pd-1)]，

其中，

符號表示Kronecker積，和分別為：

403)建立雷達降維觀測模型：

r＝A_κx_κ+w

其中，x_κ(i_pd)表示目標的復幅度，其對應的多普勒頻率、空域頻率和快時間域差頻分別為和w表示噪聲向量。

6.如權利要求1所述的一種基于降維近似消息傳遞的LFMCW雷達目標檢測方法，其特征在于：步驟5)中，對目標信號進行重構使用的是廣義近似消息傳遞算法。