[發明專利]干擾條件下基于協方差矩陣重構的目標檢測方法與裝置

在審

• 申請號: 202010695017.9
• 申請日: 2020-07-19
• 公開（公告）號: CN111948634A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉維建;王永良;杜慶磊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: G01S13/06
• 分類號: G01S13/06;G01S7/02;G01S7/41
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

本發明公開了一種干擾條件下基于協方差矩陣重構的穩健目標檢測方法：首先利用訓練樣本形成采樣協方差矩陣；然后利用采樣協方差矩陣構造噪聲子空間；接著根據目標角度信息確定協方差矩陣重構將要用到的角度范圍，并利用噪聲子空間重構協方差矩陣；進而利用重構的協方差矩陣構造檢測統計量；根據虛警概率確定檢測門限，并比較檢測統計量與檢測門限之間的大小，若檢測統計量大于檢測門限，則判決目標存在，反之則判決目標不存在。本發明設計的干擾條件下基于協方差矩陣重構的穩健目標檢測方法，對干擾角度失配具有穩健特性，當干擾角度信息不準確時，仍能以較大檢測概率檢測到目標。

技術領域

本發明屬于目標檢測技術領域，更具體地，涉及一種干擾條件下基于協方差矩陣重構的目標檢測方法，特別適用于多通道有源相控陣雷達。

背景技術

目標檢測是雷達最基本、最主要的功能之一。然而，干擾對雷達目標檢測帶來了極大挑戰，不僅能降低雷達檢測概率，還能增加雷達檢測的虛警概率。先自適應波束形成然后采用恒虛警處理是存在干擾時常用的目標檢測方法。該方法屬于分步檢測策略，兩個核心步驟是波束形成和恒虛警處理，二者相互獨立，不能達到檢測性能的最優。此外，若干擾相對于雷達的位置關系變化過快，或者干擾存在位置擾動，則干擾相對于雷達的角度信息存在不確定性，傳統波束形成方法對干擾的抑制性能不徹底，進而影響目標檢測性能。

發明內容

為了突破檢測性能限制，實現干擾目標方位擾動下的穩健目標檢測，本發明基于協方差矩陣重構的思想，提出了一種一體化的自適應檢測方法，無需獨立的干擾抑制步驟即可實現目標檢測。

為了實現上述目的，本發明提供了一種干擾條件下基于協方差矩陣重構的目標檢測方法，包括：

(1)利用訓練樣本形成采樣協方差矩陣；

(2)利用采樣協方差矩陣構造噪聲子空間；

(3)確定角度范圍，利用噪聲子空間重構協方差矩陣；

(4)利用重構的協方差矩陣構造檢測統計量；

(5)比較檢測統計量和檢測門限的大小，若檢測統計量大于檢測門限，則判決目標存在，反之則判決目標不存在。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本發明設計的檢測器對干擾角度的擾動具有穩健特性，能提供更高的目標檢測概率；

(2)本發明設計的檢測器具有恒虛警特性，無需額外的恒虛警處理步驟。

附圖說明

圖1是本發明實施例中干擾條件下基于協方差矩陣重構的目標檢測方法的原理示意圖；

圖2是本發明實施例中干擾條件下基于協方差矩陣重構的目標檢測裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

對于系統通道數為N的相控陣雷達，假設空間存在M個干擾，每個干擾相對雷達陣列法線的角度為θ_m，m＝1,2,…,M；若存在目標，假設目標相對雷達陣列法線的角度為θ_t，則雷達接收數據可用N×1維向量表示為：

其中，a_t表示目標幅度，s(θ_t)為目標導向矢量，其表達式為：