[发明专利]一种基于信息互反馈的机动弱目标检测跟踪一体化方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号获取与处理技术领域，涉及一种基于信息互反馈的机动弱目标检测跟踪一体化方法。

背景技术

复杂背景下弱目标检测跟踪一体化技术是指在复杂杂波背景下，利用雷达信号处理与数据处理一体化技术，对隐身目标、远程目标、低空小目标等微弱目标实现同时检测和跟踪。该项技术对改善机载预警雷达在复杂地海杂波下对低空目标的探测性能和增强雷达反隐身、反低空突防以及远程侦察预警能力方面都具有十分重要的研究意义和实用价值。

针对复杂背景下对弱目标进行及时检测和准确跟踪，国内外雷达领域的专家学者和工程技术人员开展了大量的研究。传统的检测跟踪一体化处理方法采用先检测后跟踪。首先通过对获取的数据进行杂波抑制和抖动补偿等预处理，尽可能滤除背景杂波和系统噪声，减少随机因素影响。然后通过对每帧数据设定固定或自适应阈值，将超过阈值的数据单元作为量测值输出。跟踪环节利用这些量测值进行航迹初始、数据关联和航迹维持，并通过滤波手段降低量测噪声的影响。该方法结构简单易实现，在信噪比较高时（SNR>10dB）有较好的效果。然而，阈值检测在简化数据的同时，也丢失了潜在有用信息。

近年来出现的一种被称为检测前跟踪方法，对低信噪比下的目标有较好的检测跟踪性能。通过将跟踪思想引入信号检测，利用时间积累换取能量，有助于发现微弱目标信号。它对单帧数据不设门限或设置较低的门限，保留全部或绝大多数的雷达原始回波信息，借助目标跟踪思想，根据目标短时运动特性，通过时间积累，换取较高的信噪比、信杂比，并宣布目标发现的同时显示目标的航迹。这种方法对检测信噪比、信杂比要求较低，弱目标检测概率高，但实现起来复杂，在跟踪性能上还存在一些问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有检测跟踪一体化技术的不足，为雷达信号获取与处理领域研究提供一种基于信息交互与互反馈、大幅降低计算负担和存储要求的检测跟踪一体化方法。

本发明方法包括以下步骤：

步骤1、对一个波束驻留时间内所接收到的雷达回波信号进行混频和零中频处理后，送入匹配滤波器进行脉冲压缩，得到脉冲压缩输出信号。

步骤2、将上一个波束驻留时间内进行的检测跟踪一体化得到的目标多普勒估计反馈到信号积累端，与脉冲重复频率、波束驻留时间和带宽一起确定目标不发生跨单元走动条件下的最大允许相参积累时间T1。

步骤3、根据计算与实验得到检测跟踪一体化方法单帧处理时间T2，比较T1、T2的大小。

步骤4、如果T1>T2，则对脉冲压缩后的输出信号采用全相参积累。

步骤5、如果T1<T2，则采用段内相参、段间非相参处理的方法进行长时间积累，并使用目标多普勒估计信息对段间的距离走动进行补偿。

步骤6、对步骤4或5积累结果进行一级低门限恒虚警处理。

本发明的有益效果：本发明根据检测跟踪一体化单帧处理时间T2的大小，分别采用了直接全相参积累与分段积累的处理方法，增强了方法的自适应性。又将检测跟踪一体化输出的多普勒估计                                               反馈到信号积累处理端来对脉冲之间的距离走动进行补偿。避免了传统距离补偿时使用穷举法带来的大量计算和存储问题，提高了方法的实用性。本发明具有较强的适应性和实用性。

附图说明

图1为本发明方法流程图。

具体实施方式

    以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括以下步骤：1、对一个波束驻留时间内所接收到的雷达回波信号进行混频和零中频处理后，送入匹配滤波器进行脉冲压缩，得到脉冲压缩输出信号。2、将上一个波束驻留时间内进行的检测跟踪一体化得到的目标多普勒估计（检测跟踪一体化的输出信息之一）反馈到信号积累端，与脉冲重复频率、波束驻留时间和带宽一起确定目标不发生跨单元走动条件下的最大允许相参积累时间T1。3、根据计算与实验得到检测跟踪一体化方法单帧处理时间T2，比较T1、T2的大小。4、如果T1>T2，则对脉冲压缩后的输出信号采用全相参积累。5、如果T1<T2，则采用段内相参、段间非相参处理的方法进行长时间积累，并使用目标多普勒估计信息对段间的距离走动进行补偿。6、对步骤4或5积累结果进行一级低门限恒虚警处理。   

步骤1中得到一个波束驻留时间内雷达回波信号脉冲压缩输出信号的具体步骤如下：

1）、将接收到的一组相参的线性调频脉冲进行混频和零中频处理。