[发明专利]一种海杂波背景下的快速雷达性能评估方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达性能评估技术领域，特别涉及一种海杂波背景下的快速雷达性能评估方法，适用于海杂波背景下的对雷达性能的快速评估。

背景技术

雷达性能评估方法可以有效评估雷达系统的工作能力，为雷达回波数据的实时性、可靠性和准确性提供保障，并且可以帮助设置雷达系统的参数,使雷达系统达到实际条件下的最优性能，雷达性能评估的精度也关系到雷达系统设计的成败。

雷达性能可以采用检测盲区图来评估，从检测盲区图上能够获知该雷达系统的最大探测距离和最小可检测速度，进而判定该雷达性能是否满足设计要求。2/4准则是机载雷达进行目标检测常用的检测准则，其原理是在4种不同重复脉冲频率下，有2种或者2种以上重复脉冲频率检测到同一目标，则认为该目标能被检测到。检测盲区图是与目标距离、目标速度相关的目标检测能力，检测盲区图中的像素点幅度值只有0和1，0表示目标不能被检测到，1表示目标能被检测到。检测盲区图中的单个像素点表示，具有一定距离和速度的目标在不同海杂波背景下，以及一定虚警概率和检测概率条件下能否被检测到。因此，通过形成2/4准则下的检测盲区图就能够有效评估雷达性能。

为了得到2/4准则下的检测盲区图，现有方法是先根据常规的空时杂波模型构造雷达回波数据的协方差矩阵，其构造过程中需要对雷达回波数据的各距离门对应的距离环进行方位角度精细离散化，使得产生庞大的运算量及相当高的计算复杂度，以至于在实际应用中难以实现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种海杂波背景下的快速雷达性能评估方法，该方法在地物场景中也能获得较好的结果。

本发明的主要思路是：本发明通过对机载雷达回波数据的各距离门对应的距离环进行多普勒频率离散化后，获得相应的杂波块位置及杂波块面积，并根据机载雷达回波信号得到目标的单脉冲回波功率，计算该杂波块的功率，以此构造雷达回波数据的协方差矩阵，形成原始距离多普勒图后，进而得到扩展的距离多普勒图，然后计算目标位置变化时，目标所在位置的输出信杂比，根据该输出信杂比，计算单一重复脉冲频率下的检测盲区图，然后融合多个单一脉冲重复频率下的检测盲区图，形成一个2/4准则下的检测盲区图，根据该2/4准则下的检测盲区图，获知机载雷达横截面积(RCS)确定时，该目标的最大探测距离和最小可检测速度，进而判定该机载雷达性能是否满足设计要求。

为达到上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种海杂波背景下的快速雷达性能评估方法，包括以下步骤：

步骤1，根据机载雷达回波信号得到目标的单脉冲回波功率P_s，再将机载雷达回波信号的各距离门对应的距离环进行多普勒频率离散化，获得相应的杂波块位置及杂波块面积后，并根据目标的单脉冲回波功率P_s，依次得到第i个杂波块对应的功率P_c,i、第l个距离门的第k个多普勒通道的协方差矩阵R_l,k、目标的归一化自适应滤波权矢量w_l,k，进而得到第l个距离门的第k个多普勒通道的输出功率P_c(l,k)，形成原始距离多普勒图；其中，I表示第l个距离门对应的距离环包括的杂波块个数，每个脉冲重复周期包含L个距离门，每个距离门包含K个多普勒通道，第i个杂波块对应于第k个多普勒通道，i∈{1,2,…,I}，k∈{1,2,…,K},l∈{1,2,…,L}。

步骤2，根据原始距离多普勒图，得到扩展的距离-速度杂波功率分布P_Ec(v,R)，进而形成扩展的距离多普勒图；其中，R表示目标到机载雷达的距离，v表示目标速度。

步骤3，根据扩展的距离多普勒图，计算目标位置变化时，目标所在位置的输出信杂比SCR(v,R)；其中，R表示目标到机载雷达的距离，v表示目标速度，v∈[-v_m,v_m]，R∈[0,R_max]，R_max表示目标到机载雷达的最大探测距离，v_m表示目标的最小检测速度。