[發明專利]一種基于檢測前估計的雷達目標檢測方法

有效

• 申請號: 202010736841.4
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111965615B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 晉本周;申宇彤;徐陳瑩;闕中元;李建峰
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李淑靜

1.一種基于檢測前估計的雷達目標檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)對接收的基帶數據，進行脈沖壓縮和相參積累，得到距離多普勒譜，基于距離多普勒譜進行預檢測，獲得感興趣點跡，其中所在距離單元和多普勒單元對應的距離和多普勒頻率分別用和表示，分別用和表示距離和多普勒頻率的真實值，令括號中的符號；表示連接兩個向量，接收信號表示為：

式(7)中y表示一個相參處理間隔的接收信號，β為降維目標向量，其第i元素β_i表示第i個點跡的真實復幅度，為觀測矩陣，n為加性高斯白噪聲向量；

2)對預檢測得到的點跡距離和多普勒頻率進行估計，得到估計值和

3)基于和建立接收信號的降維觀測模型，包括：

基于點跡距離和多普勒頻率的估計值得到

基于估計得到的將接收信號表示為：即為降維觀測模型；

4)基于稀疏恢復算法對降維觀測模型中的目標向量進行重構；

5)基于重構結果，利用廣義最大似然比檢測器進行目標檢測，輸出目標檢測結果和參數。

2.根據權利要求1所述的基于檢測前估計的雷達目標檢測方法，其特征在于，所述步驟2)包括：

基于最大似然準則，和β的估計分別為：

其中，θ＝[r；f]，最小化式(8)目標函數，得：

則，式(8)中的目標函數表示為：

顯然，當時，式(10)取得最小值，對g(θ)的一階導數在處進行一階泰勒近似：

顯然，那么有：

用替代θ，則得到的估計為：

求解g(θ)的一階偏導和Hessian矩陣，根據得到

3.根據權利要求2所述的基于檢測前估計的雷達目標檢測方法，其特征在于，所述的估計采用簡化方法，該方法替換權利要求2中的具體估計方法，所述簡化方法包括：

利用窗函數將式(7)表示為：

其中，w_d表示慢時間域的歸一化窗函數，表示第i(i＝1，2，...，I)個預檢測點跡的快時間域歸一化窗函數，I表示預檢測點跡數目；歸一化的情況下，顯然有那么，基于最小二乘準則，和β的估計分別為：

g(θ)進一步表示為：

其中，η_i＝[r_i，f_i]^T，r_i、f_i分別表示第i個點跡的距離和多普勒頻率，a_i表示第i個點跡的導向矢量，A_\i表示去掉矩陣A的第i列，β_\i表示去掉向量β的第i個元素，那么，最小化g(θ)必須使得最小，通過最小化u_i(η_i)即能夠獲得第i個點跡所對應真實參數的估計值

最小化u_i(η_i)，得到β_i的估計為：

將式(18)帶入u_i(η_i)，那么，最小化u_i(η_i)等價于最小化下式：

參考式(13)，的估計為：

其中，采用如下迭代更新估計值：

其中，t為迭代次數。

4.根據權利要求2所述的基于檢測前估計的雷達目標檢測方法，其特征在于，所述步驟5)中廣義最大似然比檢測器形式為：

其中γ是檢測閾值，為中噪聲模值的方差，H₀和H₁所表示的假設檢驗為：

H₀：

H₁：

H₀表示第i個點跡不是目標，H₁表示是目標，表示去掉矩陣的第i列，β_\i表示去掉向量β的第i個元素，是第i個點跡真實的導向矢量。