[發明專利]一種雙門限目標檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202010734955.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111856411B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 余杰;武自衛
• 申請（專利權）人: 北京環境特性研究所
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/41;G01S7/02
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 楊洋

1.一種雙門限目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取雷達回波信號，并得到對所述回波信號進行脈沖積累后的多幀距離多普勒圖；

通過循環剔除異常點，提取每幀所述距離多普勒圖的背景數據，并得到第一門限閾值；所述異常點為在提取背景數據過程中幅值明顯高于噪聲幅值的單元，所述異常點包括孤立雜波和目標點；

根據所述第一門限閾值對對應的所述距離多普勒圖進行檢測，得到初步檢測信號；

通過循環剔除雜波，提取所述初步檢測信號中的目標多普勒頻率單元，得到目標多普勒頻率單元估計值；

根據所述目標多普勒頻率單元估計值和預設判決門限檢測所述初步檢測信號，得到目標檢測結果；

所述剔除異常點，具體包括：

根據以下公式計算當前循環剔除異常點過程的門限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分別表示進行上一次循環剔除異常點后距離多普勒圖剩余單元的標準差和均值，i為第一循環次數；

將所述距離多普勒圖中幅值超過T_i的單元作為異常點剔除；

根據以下公式得到第一門限閾值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分別表示進行最后一次剔除異常點后距離多普勒圖剩余單元的標準差和均值，β為預設參數，所述預設參數β＞9；

所述根據所述第一門限閾值對對應的所述距離多普勒圖進行檢測，得到初步檢測信號，具體包括：

將對應的所述距離多普勒圖中幅值超過所述第一門限閾值的單元作為疑似目標點，得到初步檢測信號；

所述剔除雜波，具體包括：

將各幀距離多普勒圖得到的初步檢測信號中所述疑似目標點的多普勒頻率單元編號作為初始序列y₁；

根據以下公式計算當前循環剔除雜波過程的門限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除雜波后初始序列的剩余元素，表示y_j的平均值，j表示第二循環次數，mean()表示取平均值；

將y_j中不滿足的元素作為雜波剔除；

根據以下公式得到目標多普勒頻率單元估計值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除雜波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值；

所述根據所述目標多普勒頻率單元估計值和預設判決門限檢測所述初步檢測信號，得到目標檢測結果，具體包括：

將所述初始序列中滿足|y₁-y₀|V_T的元素判斷為目標點，其中V_T表示預設判決門限，得到目標檢測結果，所述預設判決門限是根據目標的最大波動速度確定的。

2.一種雙門限目標檢測裝置，其特征在于，包括：

數據獲取單元，用于獲取雷達回波信號，并得到對所述回波信號進行脈沖積累后的多幀距離多普勒圖；

背景提取單元，用于通過循環剔除異常點，提取每幀所述距離多普勒圖的背景數據，并得到第一門限閾值；

第一檢測單元，用于根據所述第一門限閾值對對應的所述距離多普勒圖進行檢測，得到初步檢測信號；

雜波剔除單元，用于通過循環剔除雜波，提取所述初步檢測信號中的目標多普勒頻率單元，得到目標多普勒頻率單元估計值；

第二檢測單元，用于根據所述目標多普勒頻率單元估計值和預設判決門限檢測所述初步檢測信號，得到目標檢測結果；

所述背景提取單元用于執行以下操作：

根據以下公式計算當前循環剔除異常點過程的門限值T_i：

T_i＝3δ_i+μ_i

其中，δ_i和μ_i分別表示進行上一次循環剔除異常點后距離多普勒圖剩余單元的標準差和均值，i為第一循環次數；

將所述距離多普勒圖中幅值超過T_i的單元作為異常點剔除；

所述背景提取單元還用于執行以下操作：

根據以下公式得到第一門限閾值T：

T＝βδ+μ

其中，δ和μ分別表示進行最后一次剔除異常點后距離多普勒圖剩余單元的標準差和均值，β為預設參數；

所述第一檢測單元用于執行以下操作：

將對應的所述距離多普勒圖中幅值超過所述第一門限閾值的單元作為疑似目標點，得到初步檢測信號；

所述雜波剔除單元用于執行以下操作：

將各幀距離多普勒圖得到的初步檢測信號中所述疑似目標點的多普勒頻率單元編號作為初始序列y₁；

根據以下公式計算當前循環剔除雜波過程的門限值Y_j：

其中，y_j表示上一次剔除雜波后初始序列的剩余元素，表示y_j的平均值，j表示第二循環次數，mean()表示取平均值；

將y_j中不滿足的元素作為雜波剔除；

所述雜波剔除單元還用于執行以下操作：

根據以下公式得到目標多普勒頻率單元估計值y₀：

y₀＝mean(y)

其中，y表示最后一次剔除雜波后初始序列的剩余元素，mean()表示取平均值；

所述第二檢測單元用于執行以下操作：

將所述初始序列中滿足|y₁-y₀|V_T的元素判斷為目標點，其中V_T表示預設判決門限，得到目標檢測結果。