[发明专利]一种脉压导航雷达目标检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及船用导航雷达设计研究领域，尤其涉及一种脉压导航雷达目标检测方法。

背景技术

导航雷达和自动雷达标绘装置是航海领域内的重要设备，是驶近陆地、引导船舶出入港口和窄水道的必要设备，船用导航雷达(marine radar)是保障船舶航行的雷达，也称航海雷达，它特别适用于黑夜、雾天引导船只出入海湾、通过窄水道和沿海航行，主要起航行防撞作用。

目标检测功能是船用导航雷达的基础功能，目标检测主要是从接收到的雷达回波数据中对目标和噪声进行区分，目标检测的方法主要采用恒虚警(CFAR)的检测算法，主要方法为利用待检测单元左右临近单元的数据形成检测的阈值，目前已公开的目标检测算法文献主要关注的检测算法的适用性，重点为某一特殊的场景采用哪一中检测算法能得到更好的检测效果，多具有较大的局限性，而所有场景通用的检测算法在检测性能上又有待进一步提高，目标检测的准确性对船只的安全性尤为重要。

船用导航雷达作为航海船舶必备的导航设备之一，目标检测效果一直以来都是雷达设计人员的关注重点，对于船舶导航雷达来说，是否能有效的检测出目标，并且清晰显示，是决定导航雷达性能的重要指标，强目标的回波电平高，能有效稳定的显示，而弱目标回波电平低，如果有强目标的信息干扰，恒虚警检测(CFAR)时不易稳定连续的检测显示。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的船用导航雷达目标检测方法存在当目标为弱目标时，由于强目标的信息干扰，导致弱目标不易稳定连续的检测显示，检测准确率较低的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种脉压导航雷达目标检测方法，解决了现有的船用导航雷达目标检测方法存在当目标为弱目标时，由于强目标的信息干扰，导致弱目标不易稳定连续的检测显示，检测准确率较低的技术问题，实现了降低检测时强目标回波信号对弱目标信号的干扰，使弱目标的检测得到提高，检测准确率较高的技术效果。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种脉压导航雷达目标检测方法，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；方位信息例如是由来自天线的方位角信息(以指定方向(例如船首方位)为基准方位)和安装导航雷达的船舶的船首方位设定的绝对方位，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。

进一步的，所述方位信息包括：来自天线的方位角信息和脉压导航雷达装置的船首方位设定的绝对方位，所述方位信息还提供至脉冲压缩单元、阈值形成单元及目标检测单元。

进一步的，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(当前扫描方位)个扫描方向的N(按距离方向排列的回波信号总个数)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)，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个扫面方向的第n(n∈(0,…,N-1))个脉压回波信号电平，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)