[發明專利]基于稀疏信號處理的雷達目標恒虛警檢測方法

有效

• 申請號: 202010905732.0
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111796253B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 陳景軒;周生華;劉宏偉;盧靖;蘇洪濤
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

1.一種基于稀疏信號處理的雷達目標恒虛警檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)獲取脈沖多普勒雷達系統參數：

對脈沖多普勒雷達系統的觀測域進行劃分，得到N_t個距離單元雷達系統向觀測域發射窄帶脈沖信號s(t)，并接收的回波信號為y(t)：

f_d(k)＝2v_k/λ

其中，N_t＞N_s，t表示發射窄帶脈沖信號s(t)的時間，N_s表示窄帶脈沖信號s(t)的碼元個數，x(k)表示第k個距離單元P_k的目標電平，f_d(k)表示P_k處目標的多普勒頻率，v_k表示P_k處目標的徑向速度，λ表示s(t)的波長，τ(k)表示P_k處的回波時延，τ(k)∈[T_s,T_p]，T_s表示脈沖信號的脈沖寬度，T_p表示發射窄帶脈沖信號s(t)的重復間隔，z(t)表示零均值高斯復噪聲；

(2)構建稀疏帶狀字典矩陣A：

(2a)對回波信號y(t)進行N_c次采樣，并對采樣獲取的N_c個目標回波信號進行轉置，得到回波列向量y＝[y(1),...,y(c),...,y(N_c)]^T，并將所有采樣時刻組成采樣列向量t_c＝[t_c(1),...,t_c(c),...,t_c(N_c)]^T，其中，N_c＞N_t；

(2b)通過采樣列向量t_c構建在計算機中使用稀疏矩陣儲存的稀疏帶狀字典矩陣A：

其中，a_d(f_d)表示多個多普勒導向向量組成的多普勒矩陣，表示多普勒向量，f_dmin、f_dmax分別表示感興趣的雷達目標可能的多普勒頻率范圍內的最小、最大多普勒頻率，N_d表示多普勒頻率的數量，⊙表示點乘，s(t_c-τ)表示多個不同延時的窄帶脈沖信號組成的信號矩陣，表示時延向量,N_u表示時間延遲的數量，N_uN_d＝N_t；

(3)計算檢測統計量|A^Hy|：

對稀疏帶狀字典矩陣A進行共軛轉置，并對共軛轉置后的稀疏帶狀字典矩陣A^H與回波列向量y的乘積進行取模，得到檢測統計量|A^Hy|：

|A^Hy|＝[|A^H(1,:)y|,...,|A^H(k,:)y|,...,|A^H(N_t,:)y|]

其中(·)^H表示共軛轉置，|·|表示取模；

(4)計算判決閾值λ：

其中，h表示共軛轉置后的稀疏帶狀字典矩陣A^H其中的任意一個行向量，||·||₂表示求二范數操作，σ_z²表示零均值高斯復噪聲z(t)的噪聲功率，P_f表示虛警率；

(5)獲取雷達目標恒虛警檢測結果：

利用稀疏信號處理方法對回波列向量y進行稀疏表示，得到所有距離單元目標檢測電平組成的稀疏信號向量并判斷|A^Hy|(k)＞λ是否成立，若是，則P_k處存在目標，為P_k處的目標檢測電平，否則P_k處不存在目標。