[发明专利]拟合干涉相位的虚警剔除方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达虚警检测技术领域，涉及机载广域扫描GMTI(Ground Moving Target Indication,地面动目标检测)雷达系统虚警剔除方法，具体的说是一种基于知识辅助的拟合干涉相位的虚警剔除方法，用于提高动目标的检测性能。

背景技术

机载广域扫描GMTI雷达系统不仅可以完成对大场景的观测，获得较高质量的DBS(Doppler Beam Sharpening,多普勒波束锐化)图像，寻找有价值的静止目标，而且还具备优秀的动目标检测和定位能力。

通常情况下，DBS成像的是利用地面固定场景的回波信息，在运动目标检测过程中地杂波是需要抑制掉的，使得动目标信息得到保留。载机的运动使不同方向的地面杂波径向速度不同，因而在回波数据中地面杂波占有一定的频谱宽度。而且，地面杂波的能量很强，部分动目标特别是慢速目标会淹没在地杂波中，使其很难被检测到。因此，在杂波得到有效抑制之后，再进行动目标检测，是目前动目标检测雷达最常使用的工作方式，所以杂波抑制，即虚警剔除方法有必要进行深入的研究。

传统的CFAR(Constant False Alarm Rate，恒虚警检测)方法是一种动目标检测方法。它通过计算检测背景的功率，自适应地调整检测门限，使得动目标检测的虚警概率不变。恒虚警检测方法不可避免的会受到杂波的影响，除了主瓣杂波对动目标检测产生的干扰外，雷达天线副瓣照射区的杂波和旁瓣孤立点杂波都会对恒虚警检测造成一定程度的干扰。恒虚警动目标检测方法主要是以输出功率的高低来判定是否是目标，这种单一的判定准则在地面非均匀性较强，天线旁瓣较高等情况下，会产生很多虚警。由于机载雷达在飞行过程中来自不同方位角(扫描角)的地面杂波有着特定的多普勒频率，杂波所处的方位角与其在回波数据中的多普勒频率是一一对应的，即杂波呈现空时二维耦合性；而动目标和杂波最显而易见的差异就是动目标存在多普勒频移，这使得动目标的多普勒频率不能与其真实所处的方位角存在对应关系。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述CFAR(Constant False Alarm Rate，恒虚警检测)的不足，提出了一种基于拟合干涉相位的虚警剔除方法。本发明在在CFAR基础上能再剔除部分虚警，提高动目标的检测性能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

拟合干涉相位的虚警剔除方法包括以下步骤

步骤1，利用机载广域扫描GMTI雷达系统接收回波信号，机载广域扫描GMTI雷达系统接收的回波信号表示为x；

步骤2，将机载广域扫描GMTI雷达系统接收的回波信号x着方位向进行傅里叶变换，得出机载广域扫描GMTI雷达系统接收的回波信号对应的距离多普勒域上的信号x(r,f_d)；对机载广域扫描GMTI雷达系统接收的回波信号对应的距离多普勒域上的信号x(r,f_d)依次进行杂波抑制和单元平均恒虚警检测处理，得出N个运动目标的多普勒域回波信号，其中，第n个疑似运动目标的多普勒域回波信号表示为x_n(r_n,f_dn)，r_n表示第n个疑似运动目标的距离单元序号，f_dn表示第n个疑似运动目标的多普勒通道序号，n取1至N，N表示经单元平均恒虚警检测处理得出的疑似运动目标个数；

步骤3，得出第n个疑似运动目标的干涉相位

步骤4，得出第n个疑似运动目标对应的干涉相位值得出第n个疑似运动目标对应的干涉相位拟合值

步骤5，设置虚警门限δ，判断与虚警门限δ的大小关系，|·|表示绝对值；若则认定第n个疑似运动目标为虚警；否则，认定第n个疑似运动目标为目标。

本发明的有益效果为：

1)本发明以方位角为媒介，将干涉相位和多普勒频率之间建立起对应关系，简化了确定方位角的值就需要对干涉相位进行解模糊，实现简便；

2)本发明对CFAR检测到的目标进行二次过滤，剔除在杂波非均匀性较强或者天线旁瓣较高情况下造成的虚警，提高动目标的检测性能；

3)本发明进一步降低虚警率，效率非常高，适用性广。

附图说明

图1为本发明的拟合干涉相位的虚警剔除方法的流程图；

图2a为仿真实验1中机载广域扫描GMTI雷达系统的第一个接收通道的多普勒域回波信号的示意图；