[發明專利]一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器

有效

• 申請號: 202010543984.3
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111693961B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 張寧;郭辰鋒;李楊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉強

1.一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器，其特征在于包括以下步驟：

步驟一：接收雷達回波信號數據，并通過平方律檢波對信號數據進行處理；

步驟二：參考單元前后沿滑窗載入經過平方律檢波后的信號數據；

步驟三：將參考單元載入后的數據由小到大進行排序，得到有序數據

x(1)≤x(2)≤...≤x(R)；

步驟四：將有序數據分成n個整數段x(1)...x(k),x(k+1)...x(2k),...,x((n-1)k+1)...x(R)，其中n*k＝R；

步驟五：對每段數據分別求標準差；

步驟六：計算每段數據與第一段數據的統計分布差異，即KL散度值；

步驟七：計算KL散度的分割門限，并將大于門限的數據段標識為1，小于門限的數據段標識為0；

步驟八：選擇標識為0的數據段的數據，將標識為1的數據段的數據刪除，并計算刪除的標識為1的數據段數據的個數r₂，然后利用r₂和虛警率的設計值P_fa計算標稱因子T；

步驟九：計算標識為0的數據段的和值，并與標稱因子T相乘得到檢測門限；

步驟十：將檢測單元數據與檢測門限進行比較，做出有無目標的判決；

所述步驟七中計算KL散度的分割門限的具體過程為：

首先假設有j個KL散度值，l(i)是KL散度值i的出現次數，p(i)是其對應的概率，設定初始閾值為D，將所有KL散度值分為C₀和C₁，C₀表示KLD＜D，C₁表示KLD＞D，屬于C₀的值個數為R₀，占據所有值的比例為ω₀，所屬KL散度均值為μ₀，屬于C₁的KL散度值個數為R₁，占據比例為ω₁，KL散度均值為μ₁，上述變量有如下關系：

P(i)＝l(i)/R

ω₀＝R₀/R

ω₁＝R₁/R

則類間方差為：

σ²＝ω₁ω₀(μ₁-μ₀)²

通過搜索全部KL散度值，調整閾值D使得類間方差σ²最大，則該D值即為分割門限；

所述步驟八中標稱因子T通過以下步驟得到：

其中，T為標稱因子，P_fa為設定的虛警率，R是參考單元的總個數，由下式計算

其中，r₁＝0，j為變量。

2.根據權利要求1所述的一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器，其特征在于所述步驟七中計算KL散度的分割門限采用雙峰法。

3.根據權利要求2所述的一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器，其特征在于所述步驟七中計算KL散度的分割門限采用大津法。

4.根據權利要求1所述的一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器，其特征在于所述步驟五的具體過程為：

其中n是分的段數，k是每段數據的個數，σ_j是第j段數據的標準差，x_i為表示段內的數據值，μ_j為段內數據的均值。

5.根據權利要求1所述的一種基于KL散度單元篩選的CFAR檢測器，其特征在于所述步驟六中計算每段數據與第一段數據的統計分布差異的具體過程為：

其中，σ_j是第j段數據的標準差，KLD_j是第j段數據的與第1段數據的統計特性差異度量值，即KL散度。