[發明專利]基于線性融合的被動多基站雷達目標檢測方法

有效

• 申請號: 202110797583.5
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113589269B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 趙紅燕;雷旭鵬;李燈熬;李朋偉;李付江;李竇哲;程俊兵
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01S13/06
• 分類號: G01S13/06;G01S13/72;G01S7/41
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 冷錦超;鄧東東

本發明屬于被動雷達目標檢測技術領域，具體為一種基于線性融合的被動多基站雷達目標檢測方法；具體步驟為：建模參考通道和監測通道信號的表達式；通過對兩個通道的接收信號做互相關處理得到被動雷達各接收基站的局部檢驗統計量；建立關于參考通道的信噪比，監測通道的信噪比、干燥比的線性表達式表征各個基站的檢測性能，并使用熵權法確定基站上述三個參數的系數值；根據上一步得到的基站檢測性能指標，確定各個基站局部檢驗統計量線性融合時的權系數向量，進而確定全局檢驗統計量，將上述全局統計量與門限相比做出目標檢測判定；本方法可以有效利用基站提供的信息，獲得較高的目標檢測概率。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，涉及被動雷達目標檢測技術，特別是一種基于線性融合的被動多基站雷達目標檢測方法，在直達波殘留的情況下，將各基站的局部檢驗統計量加權融合以提高檢測性能。

背景技術

被動雷達是指本身不配置發射機，主要通過截獲已經存在的電磁信號進而實現目標探測的雷達系統。被動雷達具有抗干擾、反隱身、抗低空襲擊、抗反輻射導彈、系統體積小成本低等優勢，表現出了突出的作戰戰略意義和作戰戰術價值以及實際應用前景，吸引了研究人員的大量關注。

根據選用機會源的數目和接收基站的數目，被動雷達可以分為單源單接收基站被動雷達、單源多接收基站被動雷達、多源多接收基站被動雷達。雷達的首要任務就是在噪聲背景中檢測出感興趣的目標，只有具備了這樣的功能，雷達才能給操作人員提供有效的目標方位、距離和運動軌跡等信息。

目前被動雷達目標檢測算法大致可以分為三大類，(1)基于能量的檢測算法，該類檢測算法由來已久，易于實現；(2)基于相關性的檢測算法，該類檢測算法旨在利用各基站采集到的數據間的相關性來判斷目標回波是否存在；(3)基于廣義似然比(GeneralizedLikelihood?Ratio?Test,GLRT)的檢測算法；該類檢測算法的本質是在未知的參數區間中搜尋似然比的最大化，即用未知參量的極大似然估計來代替未知參量，進而獲得GLRT檢驗統計量，將問題轉化為確知信號的統計檢驗。

隨著被動雷達的不斷改進，目標檢測這一基本問題變得日益復雜，多樣的信號種類以及接收基站的不同配置都對檢測算法提出了更高的要求。

多基站被動雷達作為一種分布式系統，其中一類信號處理結構是將各基站接收到的原始觀測數據直接上傳到融合中心進行處理，這就需要大帶寬的數據鏈路來傳輸各基站的原始信號。為避免信號上傳所需傳輸帶寬的限制，一個可行的辦法就是在各個接收基站分別配備一個參考通道，其中參考通道主要接收來自外輻射源的輻射信號，每個基站分別對兩個通道的觀測數據進行處理得到對應的局部檢驗統計量，隨后各基站將處理得到的局部檢驗統計量上傳到融合中心，由中心給出全局判決。

直觀上講，檢測性能較好的接收基站應該分配一個較大的權值，來增加其對全局判決的貢獻。然而，由于系統檢測性能和權系數之間的關系通常不能用一個明確的數學表達式來表示，就使得權系數的分配變得復雜。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供了基于線性融合的被動多基站雷達目標檢測方法，本方法計算復雜度低，實時性強，相比于各基站權系數相等的傳統的目標檢測方法，本發明提供的目標檢測方法的檢測性能有明顯提升。

為了達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的：

基于線性融合的被動多基站雷達目標檢測方法，包括以下步驟：

S1：確定監測通道和參考通道的接收信號模型，將第k個基站參考通道接收到的信號表示成：

其中b_k表示從外輻射源到參考通道的衰落系數，s(n)為外輻射源的發射波形，為參考通道中的均值為0方差為的循環對稱復高斯噪聲；在所述信號模型的基礎上建立雷達目標檢測的二元假設檢驗模型。

S2：對每個基站的參考通道和監測通道信號進行互相關運算，得到每個基站的局部統計量