[发明专利]基于认知框架的雷达动目标检测方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达技术领域，涉及动目标检测，可用于提高雷达在强杂波背景下对低速目标的检测性能。

技术背景

战场监视雷达作为广泛使用一种战场传感器，与其它战场传感器材相比具有全天候，探测距离远，监视范围广的优点。但是战场监视雷达要在复杂的地物背景和慢动气象背景中检测到运动目标，甚至是低速目标，这给信号处理带来了巨大的挑战。传统的雷达动目标检测技术一般是先让视频输入信号通过一个MTI滤波器，以此来抑制回波数据中的地杂波分量，之后对MTI滤波器的输出信号沿慢时间做FFT变换，在这里FFT变换相当于一组多普勒滤波器组，最后再在多普勒域对每个通道做单元平均恒虚警检测CA-CFAR。但一方面由于这样的处理器要先通过一个MTI滤波器，当目标的多普勒频率落在此滤波器的凹口附近时，尤其是当MTI滤波器的凹口较宽时目标分量可能就被滤除，从而造成目标的漏检；另一方面当处理器在对某一检测单元做恒虚警检测时，要先估计此检测单元处的干扰电平功率，估计时要求所选的估计样本是独立同分布的，但在实际中，由于杂波沿距离维的分布一般是剧烈变化的，因而只能在离检测单元比较近的两侧选取参考单元作来作为干扰电平的估计样本，这样就大大限制了估计样本的数目，而CA-CFAR检测的虚警损失是与参考单元数目相关的，参考单元越多恒虚警损失越少。因而虽然此类处理器具有结构简单，运算速度快的优点，但是其在强杂波区的检测性能并不是十分理想，特别是在强杂波背景中对低速目标的检测性能更是急速下滑。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种基于认知框架的雷达动目标检测方法，并在对现有装备不做大的改动的情况下，改善雷达在强杂波背景下对低速目标的检测性能。

本发明的技术思路是：将认知雷达的思想运用到战场监视雷达的信号接收端，其核心是充分利用帧间信息，从而提高检测器在强杂波背景下对低速目标的检测性能。认知雷达是近年提出来的一种全新的信号处理系统。所谓认知指的是：人们认识周边环境的心理活动，认知行为包括观察，思考，推理，判断，问题解决以及记忆。简而言之，认知雷达能不断地感知周边环境，并将获取的环境信息存入环境动态数据库中，进而自适应地调整雷达的各种参数。

根据上述思路，本发明的雷达检测方法，包括如下步骤：

1）令x_mip表示雷达第m帧第i个方位角第p个距离单元的回波数据，其中1≤m≤m₀，1≤i≤I，1≤p≤D，m₀表示当前帧序号，I表示每一帧雷达方位角的个数，D表示每一个方位角的距离单元数，h₀表示零速滤波器，其系数全为1；通过零速滤波器得到回波数据中的地杂波分量y_mip为：其中T表示转置；

2）根据地杂波分量y_mip，获得当前帧m₀第i个方位角第p个距离单元的干扰电平功率的估计值

3）根据步骤2）得到的干扰电平功率的估计值，将当前帧m₀划分为杂波区和噪声区这两个区域；

4）计算当前帧m₀第i个方位角与先前帧m₁第j个方位角的相关系数