[发明专利]基于秩和局部估计的选大和选小非参量恒虚警检测器

说明书

一、技术领域

本发明涉及雷达信号处理领域中的秩和局部估计选大和选小目标检测方法，适用于各种现有雷达的信号处理系统。 

二、背景技术

在参量CFAR检测技术中，人们为了解决单元平均CA(Cell Average)-CFAR检测器在杂波边缘中引起虚警率上升和在多目标环境中导致检测性能下降的问题分别提出了最大选择GO(Greatest Of)-CFAR检测器和最小选择SO(Smallest Of)-CFAR检测器。在CA-CFAR检测器中，背景杂波功率水平由检测单元两侧所有参考单元的均值估计得到。而在GO-CFAR检测器中，取检测单元前后两个局部估计值中较大的一个作为总的杂波功率水平估计。与之相反，在SO-CFAR检测器中取检测单元前后两个局部估计值中较小的一个作为总的杂波功率水平估计。但是，参量CFAR检测器要求背景分布已知，当实际环境的分布与参量CFAR检测器所假设的分布不匹配时将导致其性能严重下降。 

非参量检测器因其不依赖于背景杂波的具体分布形式而比参量检测器具有更强的环境适应能力。传统非参量检测器如广义符号检测器(Generalized Sign：GS)、Mann-Whitney检测器(MW)和秩方检测器(Rank Square：RS)等对于检测单元两侧杂波背景均匀且采样间独立同分布的环境具有优越的性能。但是当检测单元两侧杂波背景非均匀(包括杂波边缘和多目标环境)甚至完全不满足独立同分布的条件时，利用实测数据分析的结果已经证明传统非参量检测器的目标检测性能严重下降甚至根本无法对目标进行有效的检测。 

在现有基于秩序统计量的非参量检测策略中，均是将检测单元的采样与两侧所有参考单元的杂波采样相比从而构造相应的非参量统计量。至今没有相关文献涉及与参量CFAR中GO-CFAR和SO-CFAR检测器的构造方式类似的非参量检测方案以及相关的研究。 

三、发明内容

1.要解决的技术问题 

本发明的目的在于提供可以在非均匀杂波背景(包括杂波边缘和多目标环境)中提高传统非参量检测器虚警控制能力和目标检测性能的非参量检测器，其中要解决的主要技术问题包括： 

(1)在雷达一次扫描中，将非参量检测器检测单元采样分别与前后参考单元杂波采样比较获得两个秩序统计量。 

(2)将得到的两个秩序统计量同时送入比较器，选取两者中较大者或较小者求和后输出获得秩和选大或秩和选小统计量。 

2.技术方案 

本发明所述秩和局部估计选大或选小非参量检测器，包括以下技术措施：首先将雷达包络检波后的视频信号输入延迟单元，利用抽头延迟线的抽头输出获得检测单元和两侧参考单元的采样值。在检测单元两侧分别设置两个保护单元防止检测单元信号能量泄露到两侧参考单元中。然后分别求取检测单元采样值在两侧参考单元中采样值的秩并选取两个秩中较大或较小者输出，将不同脉冲的输出进行积累求和得到秩和局部估计选大或选小统计量。最后，将得到的检验统计量与在一定虚警概率下得到的门限同时送入判决器比较后做出有无目标的判决，输出判决结果。 

3.有益效果 

本发明相比背景技术具有如下的优点： 

(1)该检测器不需要检测单元两侧背景均匀同分布的假设； 

(2)该检测器在非均匀背景中同样具有良好的目标检测性能； 

(3)该检测器在非均匀背景中的目标检测性能优于传统非参量检测器。 

四、附图说明

说明书附图中图1是本发明的实施流程图，图2是本发明核心部分检验统计量的形成原理框图。图1中装置1的功能由图2实现，装置2是求和器，装置3是判决器。图2中C₁C₂…C_m表示m个比较器。 

五、具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。参照说明书附图，本发明的具体实施方式分以下几个步骤：