[发明专利]一种脉压导航雷达目标检测方法

权利要求书

1.一种脉压导航雷达目标检测方法，其特征在于，应用于脉压导航雷达中，所述脉压导航雷达包括：天线、发射控制单元、收发控制单元、接收机、脉冲压缩单元、阈值形成单元、目标检测单元，所述方法包括：

发射控制单元以预设的发射时间间隔生成线性调频发送信号，并输出至收发控制单元，收发控制单元将来自发射控制单元的发送信号输出至天线；

天线以预设旋转速度旋转的同时将发送信号变换为电波并辐射至外部，天线接收来自外部的电波并变换为电信号，将该电信号作为接收信号输出至收发控制单元，收发控制单元将来自天线的接收信号输出至接收机；

接收机通过将接收信号以规定的采样间隔进行离散化处理和数字下变频形成I、Q两路信号，生成回波信号；

接收机根据方位信息，按各方位距离扫描生成沿着距离方向排列的回波信号；

接收机以距离扫描为单位，将回波信号输出至脉冲压缩单元；

脉冲压缩单元按照匹配滤波原理对回波信号进行脉冲压缩处理，得到不同距离位置的脉压回波幅度信息，脉冲压缩单元将脉压回波幅度信息输出至阈值形成单元和目标检测单元；

所述阈值形成单元基于所述脉压回波幅度信息生成相应的目标检测阈值；

所述目标检测单元基于所述目标检测阈值生成目标检测结果；

所述阈值形成单元基于所述回波幅度信息生成相应的目标检测阈值具体包括：

步骤1：对第i个扫描方向的N个脉压回波信号s(i)按照电平从小到大的次序排序，得到新的一组脉压回波信号s'(i)，i为当前扫描方位，N为按距离方向排列的回波信号总个数，其中s(i)={s(i,0),s(i,1),…,s(i,N-2),s(i,N-1)}，s(i,n)表示第i个扫描方向的第n个脉压回波信号电平，n∈(0,N-1)，s'(i)＝{s'(i,0),s'(i,1),…,s'(i,N-2),s'(i,N-1)}，s'(i,n)表示排序后第i个扫描方向的第n个脉压回波信号电平，则：

s'(i,0)≤s'(i,1)≤s'(i,2)≤…≤s'(i,N-1)(1)

步骤2：利用电平信息对排序后的脉压回波信号s'(i)进行噪声和目标判定；需要找到目标和噪声的统计噪底的分界点，该分界点的数据电平需满足如下准则：

其中k∈(0,N-1)为分界点数据的序号，k的确定方法为满足公式(2)的最小值，P_fc为虚警概率，式中的可通过查表实现，降低运算量；

步骤3：统计噪声信号水平，将序号比k小的所有脉压回波电平求平均，得到第i个扫描方向的噪声电平Noise(i)：

在进行噪声电平统计时，对获得的当前扫描方向的噪声电平进行修正，修正方法是利用前面l个扫描方向得到的噪声电平信息进行求和平均：

步骤4：利用噪声信号电平对接收到的脉压回波信号进行电平修正，第i个扫描方向的噪声电平统计出来后，与脉压回波信号的电平值进行比较，低于噪声电平的信号其电平值不变，高于噪声电平的信号将会被削弱，其判定准则如下：

其中，s₁(i)＝{s₁(i,0),s₁(i,1),…,s₁(i,N-2),s₁(i,N-1)}，s₁(i,n)表示第i个扫描方向修正后的第n个脉压回波信号电平，s₁(i)表示第i个扫描方向修正后的回波信号电平，判定准则中的δ可根据脉压回波信号电平的大小进行调节；

步骤5：对修正后的脉压回波信号进行恒虚警检测形成目标检测阈值，其实现步骤如下：

首先在修正后的脉压回波信号左右两端各添加M个噪声信号：

s₂(i)的数据长度为N+2M，阈值Th(i)的形成准则为：

式(7)中，Th(i,n)表示第i个扫描方向的第n个阈值，n∈(0,N-1)，s₂(i,k)表示s₂(i)的第k个数据，k∈(0,N+2M-1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标检测单元基于所述目标检测阈值生成目标检测结果，具体包括：

比较脉压接收信号幅度和阈值进行检测判定，判定准则如下：

R(i,n)表示第i个扫描方向第n个脉压回波数据的判定结果，1表示当前位置有目标，0表示当前位置没有目标，β为阈值电平的加权系数，将所有脉压回波信号进行目标检测判定，完成整个阈值形成及目标检测步骤。