[发明专利]基于多通道顺序统计的距离扩展目标检测方法

说明书

技术领域

本发明属于目标检测技术领域，特别涉及一种宽带雷达体制下的基于多通道顺序统计的距离扩展目标检测方法。

背景技术

雷达发射波形的带宽决定了其距离分辨能力。由于宽带雷达所发射波形的带宽较宽，所以其拥有较强的距离分辨能力。宽带雷达可以分辨的距离单元尺寸小于目标的尺寸，这样它就将一个目标分辨为多个独立的散射点，目标在宽带雷达体制下的表现形式为距离扩展目标。目标散射点的个数与目标在雷达径向距离上的扩展尺寸和雷达的距离分辨能力有关，通常目标不同散射点的强度存在差别，一个目标仅包含若干个较强的散射点。由于宽带雷达的回波包含许多目标的结构信息，所以其常应用于目标的识别、分类和成像等领域。

由于目标的外形、尺寸以及姿态的变化等因素，目标不同散射点在回波中的强度往往存在较大差别，通常目标的回波仅仅包含若干个较强的散射点，并且随着目标姿态以及目标相对雷达的位置变化，散射点的相对位置以及强度也会发生变化。在实际的宽带雷达目标检测过程中，目标强散射点的数目和位置往往是先验未知的，这对传统的能量积累检测方法的性能产生了一定的影响。

目前宽带雷达检测技术存在的主要不足是：传统的能量检测方法仅运用了检测窗内距离单元的能量信息，并没有将目标强散射点的数目以及位置等相关的信息考虑在内。因此，对于强散射点相对较少的强稀疏目标，传统的能量积累检测方法的检测性能不甚理想。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提出一种基于多通道顺序统计的距离扩展目标检测方法，以解决检测过程中包含强散射中心的数目和位置等先验信息未知的问题，提高检测性能。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

基于多通道顺序统计的距离扩展目标检测方法包括以下步骤：

步骤1，利用雷达发收信号，利用雷达接收回波信号；雷达接收的回波信号包括目标回波信号以及杂波信号，雷达接收的回波信号包含N个脉冲；利用第M+1距离单元至第L+M距离单元组成检测窗，L表示检测窗长度，M为设定的自然数；得出检测窗内第l个距离单元的回波信号向量的模值的积累值y_l,N，l取1至L，z_l(n)表示检测窗内第l个距离单元第n个脉冲接收的数据，n取1至N；将检测窗内每个距离单元的回波信号向量的模值的积累值进行降序排列，将降序排列后位于第l位的数值表示为y_(l,N)；

步骤2，设置终止判决长度K，确定检测通道的总数Q，使Q满足2^Q≤K；将第i(q)距离单元设为第q检测通道，i(q)＝2^q，q＝1,2...,Q；

步骤3，得出每个检测通道的检测统计量；

步骤4，确定每个检测通道的检测门限；

步骤5，比较每个检测通道的检测统计量和对应检测通道的检测门限的大小，如果每个检测通道的检测统计量大于等于对应检测通道的检测门限，则判定目标存在；反之，则判定目标不存在。

本发明的有益效果为：

1)本发明采用了将距离单元幅度降序排列的方法，使得包含强散射点的距离单元位置不确定的问题得到了解决。

2)本发明采用了将检测通道进行采样的方法，在多个检测通道之间选取了若干个检测通道进行目标检测，减少了计算复杂度。

3)本发明将目标的强散射点的相关信息考虑在内，通过各个检测通道进行检测，针对强稀疏目标，具有更好的检测效果。

附图说明

图1为本发明的一种基于多通道顺序统计的距离扩展目标检测方法的流程图；

图2a为仿真实验1中在目标仅含有一个强散射点时分别采用本发明及现有的能量积累检测方法得出的检测窗内的信杂比和目标检测概率的关系曲线的对比示意图；

图2b为仿真实验1中在目标含有两个强散射点时分别采用本发明及现有的能量积累检测方法得出的检测窗内的信杂比和目标检测概率的关系曲线的对比示意图；

图2c为仿真实验1中在目标含有32个强散射点时分别采用本发明及现有的能量积累检测方法得出的检测窗内的信杂比和目标检测概率的关系曲线的对比示意图；

图3a为仿真实验2中在目标仅含有一个强散射点时分别采用本发明及现有的能量积累检测方法得出的检测窗内的信杂比和目标检测概率的关系曲线的对比示意图；

图3b为仿真实验2中在目标含有两个强散射点时分别采用本发明及现有的能量积累检测方法得出的检测窗内的信杂比和目标检测概率的关系曲线的对比示意图；