[发明专利]基于子带ANMF海杂波中动目标检测方法

说明书

技术领域

本发明属于物理领域，具体涉及一种海杂波背景下基于子带的自适应归一化匹配滤波器ANMF动目标检测方法。

背景技术

在目标探测领域，海杂波是海面的后向散射回波，它的作用是掩盖舰船目标，同时产生分散注意力的虚假信号。

目前海杂波背景下目标检测技术主要有利用平均周期实现海上小目标的检测方法，例如，北京航空航天大学申请的发明专利，基于平均周期的海上小目标检测方法(专利申请号200810247554.6，公开号CN 101452075A)。该专利申请首先提取各距离单元海面回波的平均周期，利用待检测距离单元邻近的距离单元计算检测门限，通过对门限值和待检测距离单元所提取的平均周期进行比较得到检测结果。该专利申请利用海杂波的平均周期较小、目标回波的平均周期较大这一差异检测海上弱小目标。该专利申请存在的主要不足是：它隐含的条件是必须在空间平稳的海杂波环境下适用，且受散斑分量非平稳性的影响。而在实际情况下，高分辨率海杂波在空间上是非平稳的，由此导致该专利申请可利用的邻近距离单元上的杂波样本数目有限，从而影响了检测器的检测性能的改善。另外，该专利申请不适用于多脉冲积累检测。而对于相干脉冲雷达而言，雷达的检测性能是与积累的脉冲数成正比的。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提出一种基于子带ANMF海杂波中动目标检测方法，实现海杂波背景下目标的多脉冲积累检测。

为实现上述目的，本发明提供的动目标检测方法如下：

步骤1，雷达接收的海面脉冲回波信号通过离散傅立叶变换DFT调制滤波器组，实现子带分解；

步骤2，对子带分解的信号进行下采样抽取，从而得到分解下采样后的子带信号；

步骤3，基于分解下采样后的子带信号，构造子带ANMF这个检测器的各个子带的检测统计量，并单独确定各个子带的检测门限；

步骤4，将各个子带的检测统计量与其对应子带的检测门限进行比较，判决目标是否存在，如果检测统计量大于检测门限，则判定目标存在，反之，则判定目标不存在。

本发明与现有技术比较具有以下优点：

第一，本发明由于利用了滤波器组的分解特性对雷达接收的海面回波信号分解，保证了子带海杂波的统计模型不变性，达到子带ANMF检测的目的。

第二，本发明由于利用了子带分解特性和采用了下采样处理方法，对雷达接收的海面回波信号分解并进行下采样处理，降低了子带海杂波的散斑分量的非平稳性，克服了可利用的参考样本有限的难题，以便进行更多脉冲的积累检测，提高了检测性能。

第三，本发明由于在构造子带检测器时采用各子带单独检测目标的处理方式，并且各个子带的门限由子带海杂波单独确定，实现准确的检测判决，提高了检测性能。

第四，在检测非平稳海杂波中的目标时，北京航空航天大学申请的发明专利有前提假设条件的限制，本发明克服了前提假设条件限制的缺点，可适用于各种海况条件下的动目标检测。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是线性相位DFT调制滤波器组的频率响应图。

图3是本发明的检测机制图。

图4是相同积累样本条件下，ANMF检测器和本发明的检测性能比较图。

图5是相同积累时间条件下，ANMF检测器和本发明的检测性能比较图。

具体实施方式

参照图1，首先输入雷达接收的海面脉冲回波信号，对于输入的雷达回波信号x＝[x(1)，x(2)，...，x(N)]^T是由N个脉冲回波组成的，其中，上标T表示转置。回波信号x＝[x(1)，x(2)，...，(N)]^T可能仅含有海杂波信号c＝[c(1)，c(2)，...，c(N)]^T，也有可能是海杂波信号c＝[c(1)，c(2)，...，c(N)]^T与目标信号s＝[s(1)，s(2)，...，s(N)]^T的混合。然后回波信号通过以下步骤实现海杂波中的目标检测。

步骤1，雷达接收的海面脉冲回波信号x通过离散傅立叶变换DFT调制滤波器组，实现子带分解，保证了子带海杂波的统计模型不变性。

在实现子带分解前，需要先设计低通原型滤波器，它的设计应该使线性相位DFT调制滤波器组应当具有较高的阻带抑制特性和通带平坦特性，本发明的实施例通过以下步骤实现：

1a)设计低通原型滤波器：