[發明專利]一種基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法

有效

• 申請號: 202110244629.0
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113126086B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 包敏;李亞超;郭亮;李睿智;王玉剛;邢孟道;史林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

1.一種基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，包括：

接收多幀回波信號，對多幀回波信號進行離散化處理得到多幀離散回波信號；

計算每幀離散回波信號的第一檢測門限，根據第一檢測門限對每幀離散回波信號進行檢測處理得到多幀回波檢測信號；

構建每幀回波檢測信號的目標運動模型和目標量測模型；

根據每幀回波檢測信號的目標運動模型和目標量測模型構建雷達目標積累函數；

計算每幀回波檢測信號的速度約束門限和預測約束門限，根據速度約束門限和預測約束門限更新每幀回波檢測信號的狀態轉移集合；

根據更新的狀態轉移集合、雷達目標積累函數對每幀回波檢測信號進行迭代累積計算得到目標積累函數值；

根據第二檢測門限和目標積累函數值判斷是否存在雷達目標；

響應于存在雷達目標，根據目標積累函數值回溯確定雷達目標估計軌跡；其中，

計算每幀離散回波信號的第一檢測門限包括：

構建每幀離散回波信號的虛警概率函數、虛警檢測函數；

根據虛警概率函數、虛警檢測函數構建每幀離散回波信號的拉格朗日函數，根據拉格朗日函數計算每幀離散回波信號的虛警檢測概率值；

根據虛警檢測概率值計算每幀離散回波信號的第一檢測門限；

計算每幀回波檢測信號的速度約束門限包括：

根據目標運動模型計算每幀回波檢測信號的距離維速度預測估計值、方位維速度預測估計值；

計算每幀回波檢測信號的距離維零均值標準偏差、方位維零均值標準偏差；

根據每幀回波檢測信號的距離維速度預測估計、方位維速度預測估計值，以及每幀回波檢測信號的距離維零均值標準偏差、方位維零均值標準偏差，計算每幀回波檢測信號的速度約束門限；

計算每幀回波檢測信號的預測約束門限包括：

根據目標運動模型計算每幀回波檢測信號的距離維位置預測估計值、方位維位置預測估計值；

根據每幀回波檢測信號的距離維位置預測估計值和速度預測估計值，以及每幀回波檢測信號的方位維位置預測估計值和速度預測估計值，得到相鄰兩幀回波檢測信號的運動狀態；

根據相鄰兩幀回波檢測信號的運動狀態計算運動狀態預測誤差；

根據運動狀態預測誤差計算運動狀態預測誤差的協方差；

根據運動狀態預測誤差和運動狀態預測誤差的協方差計算每幀回波檢測信號的預測約束門限。

2.根據權利要求1所述的基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，根據每幀回波檢測信號的目標運動模型和目標量測模型構建雷達目標積累函數包括：

根據每幀回波檢測信號的目標運動模型和目標量測模型構建對應的階段指示函數得到多個階段的階段指示函數；

對多個階段的階段指示函數求和得到雷達目標積累函數。

3.根據權利要求1所述的基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，根據更新的狀態轉移集合、雷達目標積累函數對每幀回波檢測信號進行迭代累積計算得到目標積累函數值包括：

響應于上一幀回波檢測信號的狀態在更新的狀態轉移集合內，利用上一幀回波檢測信號的目標積累函數值計算當前幀回波檢測信號的目標積累函數值，并根據當前幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的狀態轉移記錄集合得到第一目標狀態集合，并設置第一指標函數。

4.根據權利要求3所述的基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，根據所述目標積累函數值回溯確定雷達目標估計軌跡包括：

響應于第一指標函數，根據第一目標狀態集合中當前幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的雷達目標位置確定上一幀回波檢測信號的估計軌跡。

5.根據權利要求1所述的基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，根據更新的狀態轉移集合、雷達目標積累函數對每幀回波檢測信號進行迭代累積計算得到目標積累函數值還包括：

響應于上一幀回波檢測信號的狀態不在更新的狀態轉移集合內，利用上上一幀回波檢測信號的目標積累函數計算當前幀回波檢測信號的目標積累函數值，并根據當前幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的狀態轉移集合得到第二目標狀態集合，并設置第二指標函數。

6.根據權利要求5所述的基于狀態預測積累的生命探測雷達弱目標檢測方法，其特征在于，根據所述目標積累函數值回溯確定雷達目標估計軌跡還包括：

響應于第二指標函數，根據第二目標狀態集合中當前幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的雷達目標位置確定上上一幀回波檢測信號的估計軌跡，根據當前幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的雷達目標位置與上上一幀回波檢測信號的目標積累函數值對應的雷達目標位置確定上一幀回波檢測信號的估計軌跡。