[发明专利]一种基于微多普勒效应的雷达目标检测方法

权利要求书

1.一种基于微多普勒效应的雷达目标检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1，建立包含微多普勒效应的雷达目标回波信号模型，根据雷达回波信号估计微动目标的微多普勒参数，

雷达发射单频信号，对于基本的单质点微动形式如振动、转动和锥旋，当有目标存在时，雷达回波信号可统一表示为

x(t)＝s(t)+n(t)＝Acos(ω₀t+βsin(ω_vt))+n(t)，

其中，s(t)为目标回波信号，A为目标回波信号幅度，ω₀为目标回波信号载波角频率，幅度调制因子β和频率调制因子ω_v为与目标微动有关的微多普勒参数，n(t)为与目标无关的加性噪声，然后根据微动目标回波信号模型，利用雷达回波信号采样值x_i＝x(t_i)，(i＝1，2，…，N)估计微多普勒参数β和ω_v，得到其相应的估计值和

步骤2，将步骤1中估计出的微多普勒参数和带入目标回波信号模型s(t)中，得到在t_i(i＝1，2，…，N)时刻的目标回波估计值

步骤3，计算检验统计量并与判决门限γ相比较，从而判定有无目标，如果检验统计量超过预先所设判决门限γ，则判定为有目标，否则判定为无目标。

2.根据权利要求1所述的基于微多普勒效应的雷达目标检测方法，其特征在于利用雷达回波估计微多普勒参数β和ω_v具体有以下方式实现：

(1)通过时频分析的方法如短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布等来估计微多普勒参数，雷达回波信号的短时傅里叶变换为

stft(n,ω)=Σi=-∞+∞xiw(n-i)e-jωi]]>

选择适合的窗函数w(n)，得到信号的时间和频率的联合分布，进而可得到微多普勒参数的估计值和

雷达回波信号x_i(1≤i≤N)的瞬时自相关矩阵R_N×(2K+1)为

R(i,k)=xi+kxi-k*,k≤min{K,N-i,i-1}0,other]]>

离散Wigner-Ville分布为W(i，m)＝DFT_k[R(i，k)]，式中DFT_k[·]指对k的离散傅里叶变换，通过Wigner-Ville分布得到信号的时频联合分布，进而可得到微多普勒参数的估计值和

(2)利用最大似然估计准则估计微多普勒参数，该方法又有以下两种方式实现：

a，求未知参数的最大似然估计就是求似然函数的最大值点对应的参数值，因此微多普勒参数β的估计值和ω_v的估计值应满足如下方程

其中，s_i＝s(t_i)＝Acos(ω₀t_i+βsin(ω_vt_i))，i＝1，2，…，N，在一定范围内改变β和ω_v的值以搜索到似然函数p(x|β，ω_v)的最大值，该最大值对应的微多普勒参数值即为其相应的估计值和

b，根据最大似然估计准则，微多普勒参数β估计值和ω_v的估计值应满足如下方程

式中t_i为第i个采样点对应的采样时刻，解此方程组即可得到和