[發(fā)明專利]基于貝葉斯干擾控制的變異指數(shù)的BVI-CFAR目標(biāo)檢測算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110540434.0
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113189560B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鞏朋成;朱鑫潮;李婕;王兆彬;鄧薇;周順;賀章擎
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41;G06N7/01
• 代理公司: 武漢華強(qiáng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42237
• 代理人: 溫珊姍;王冬冬

公開了一種基于貝葉斯干擾控制的變異指數(shù)的BVI?CFAR目標(biāo)檢測算法，所述算法首先將滑動窗口分為前后檢測窗后，再次將前后檢測窗口分為兩份，得到四個檢測窗口，然后采用變異指數(shù)對四個滑動窗口過程進(jìn)行分析，判斷干擾可能存在的窗口位置，然后采用貝葉斯滑動窗口干擾控制方法，對窗口干擾進(jìn)行預(yù)測和補(bǔ)償，推導(dǎo)出了貝葉斯變異指數(shù)算法的檢測過程的表達(dá)式。本發(fā)明首次將貝葉斯滑動窗口干擾控制的方法運(yùn)用于變異指數(shù)檢測過程，具有很好的多目標(biāo)檢測效果，相對于傳統(tǒng)的VI?CFAR算法，解決了VI?CFAR檢測器在兩側(cè)都出現(xiàn)目標(biāo)時，檢測概率大大降低的問題，貝葉斯干擾控制的運(yùn)用，減少了干擾對檢測過程的影響，提高了雷達(dá)在復(fù)雜環(huán)境和多目標(biāo)環(huán)境下的檢測性能，為CFAR算法提供了新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)多目標(biāo)檢測及其抗干擾技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于貝葉斯干擾控制的變異指數(shù)的BVI-CFAR目標(biāo)檢測算法。

背景技術(shù)

隨著社會和科技的發(fā)展，人工智能和汽車工業(yè)的快速發(fā)展,毫無疑問，駕駛員配合輔助駕駛系統(tǒng)是未來汽車出行的主要形態(tài)，而車載毫米波雷達(dá)作為輔助駕駛系統(tǒng)的重要組成，具有很高的研究價值。然而雷達(dá)在檢測過程中，接收到的信號不僅僅是目標(biāo)信號，還包含了一些實(shí)時變化的雜波信號，面對這種情況，雷達(dá)恒虛警率(Constant?False?AlarmRate，CFAR)處理也就應(yīng)運(yùn)而生。CFAR處理技術(shù)的問世可以使雷達(dá)檢測目標(biāo)的虛警概率保持一定范圍不變，減少了進(jìn)行檢測時的信雜比損失，使得目標(biāo)的檢測概率最大化。相對于傳統(tǒng)的固定門限檢測，CFAR可以根據(jù)雷達(dá)雜波背景分布提供的先驗(yàn)信息，通過特定的算法，自適應(yīng)的改變檢測門限，對目標(biāo)有無進(jìn)行判決，從而方便對目標(biāo)進(jìn)行下一步的處理。因此，雷達(dá)恒虛警處理技術(shù)在雷達(dá)信號處理和目標(biāo)檢測領(lǐng)域中是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

伴隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，許多恒虛警檢測算法誕生，但其仍然存在缺陷。傳統(tǒng)CFAR的假設(shè)只能在某種特定環(huán)境下獲得較好檢測性能，然而隨著雷達(dá)應(yīng)用場景的復(fù)雜化，實(shí)際工程中并不能滿足理想的設(shè)計條件，CFAR檢測性能嚴(yán)重下降。因此，對于多目標(biāo)，其最大的挑戰(zhàn)是復(fù)雜背景下的檢測問題，如何在該背景下自適應(yīng)選擇檢測門限，提升檢測器抗干擾能力，成為雷達(dá)研究領(lǐng)域的重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請發(fā)明了基于貝葉斯干擾控制的變異指數(shù)的BVI-CFAR目標(biāo)檢測算法，解決了VI-CFAR在雙側(cè)都存在目標(biāo)時，檢測概率下降嚴(yán)重的問題，同時提高了VI-CFAR檢測器在均勻環(huán)境下的檢測性能，為CFAR檢測提供了一種全新的方法。

與此同時。本文對于貝葉斯檢測多目標(biāo)情況下計算復(fù)雜的問題，提出了貝葉斯分類干擾控制方法，對背景中的多個干擾同時進(jìn)行預(yù)測推理，在提高抗干擾能力的同時，降低了計算的復(fù)雜度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.首次發(fā)明將貝葉斯干擾控制運(yùn)用于變異指數(shù)檢測器(VI-CFAR)，并且優(yōu)化了變異指數(shù)檢測器，解決了VI-CFAR在雙側(cè)都存在目標(biāo)時，檢測概率下降嚴(yán)重的問題，同時提高了VI-CFAR檢測器在均勻環(huán)境下的檢測性能。

2.推導(dǎo)了貝葉斯干擾控制運(yùn)用于變異指數(shù)檢測器的過程，得到了BVI-CFAR檢測器的檢測表達(dá)式。

3.可以進(jìn)一步擴(kuò)展成多窗口模式的BVI-CFAR檢測器，也可應(yīng)用貝葉斯多窗口干擾控制，適應(yīng)于更加復(fù)雜的環(huán)境，提高目標(biāo)檢測精度。

4.提出了分類貝葉斯干擾控制方法，在提高抗干擾能力的同時，降低了計算的復(fù)雜度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例的附圖作簡單地介紹。

圖1是基于貝葉斯干擾控制的變異指數(shù)的BVI-CFAR目標(biāo)檢測算法流程圖。

圖2是VI-CFAR檢測算法流程圖。

圖3是BVI-CFAR檢測器的算法流程圖。