[发明专利]K分布杂波加噪声下的近最优雷达目标检测方法

权利要求书

1.一种K分布杂波加噪声下的近最优雷达目标检测方法，包括：

(1)雷达发射机发射连续的脉冲信号，雷达接收机接收Q×M维的回波数据矩阵X，其中，Q表示回波数据的积累脉冲数，M表示回波数据的距离单元数；

(2)将回波数据矩阵X沿着脉冲维等分为B个回波数据块：X₁,X₂…,X_b,…,X_B，其中，X_b表示第b个回波数据块，每个回波数据块为N×M维的矩阵，N表示第b个回波数据块X_b的脉冲数；

(3)选取第b个回波数据块X_b的第k个距离单元为X_b的待检测距离单元z_k，利用样本协方差矩阵估计方法计算待检测距离单元z_k的协方差矩阵估计

(4)利用待检测距离单元z_k的协方差矩阵估计计算回波数据的杂噪比CNR；

(5)利用回波数据的杂噪比CNR和待检测距离单元z_k的协方差矩阵估计计算待检测距离单元z_k的检验统计量ξ_k:

其中，p表示目标的多普勒导向矢量，上标H表示取共轭转置，上标-1表示取逆，|·|表示取模值，ν表示纹理分量的形状参数,上标γ表示指数因子，取值为γ＝2；

(6)根据系统给定的虚警概率f，通过蒙特卡罗实验计算检测门限T_ξ；

(7)根据检验统计量ξ_k和检测门限T_ξ判断目标是否存在：如果ξ_k≥T_ξ，则表明第b个回波数据块X_b的待检测距离单元有目标，如果ξ_k＜T_ξ，则表明第b个回波数据块X_b的待检测距离单元没有目标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中利用样本协方差矩阵估计方法计算待检测距离单元z_k的协方差矩阵估计按如下步骤进行：

(3a)去掉回波数据块X_b的待检测距离单元z_k及其相邻的两个距离单元，用剩下的L个距离单元作为待检测距离单元z_k的参考距离单元；

(3b)利用样本协方差矩阵估计方法计算待检测距离单元z_k的协方差矩阵估计

其中，z_q表示第q个参考距离单元。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于,步骤(4)中计算回波数据的杂噪比CNR，按如下步骤进行：

(4a)根据给定的目标的多普勒频率f_s,计算归一化多普勒频率f_d：

其中，t表示雷达脉冲发射周期；

(4b)利用归一化多普勒频率f_d，计算目标的多普勒导向矢量p：

其中，上标T表示取转置；

(4c)利用目标的多普勒导向矢量p和待检测距离单元的协方差矩阵估计计算回波数据的杂噪比CNR：

其中，μ表示纹理分量的尺度参数，ν表示纹理分量的形状参数，σ²表示高斯白噪声功率，

表示回波数据中K分布杂波与高斯白噪声的功率之比，上标H表示取共轭转置。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中根据系统给定的虚警概率f，通过蒙特卡罗实验计算检测门限T_ξ，按如下步骤进行：

(6a)令C＝10⁶，仿真不含目标的C个距离单元进行C次蒙特卡罗实验，计算每一个距离单元的检验统计量：

其中，z_w表示第w个距离单元，ξ_w表示第w个距离单元的检验统计量；

(6b)将得到的C个检验统计量按降序排列，取排列后的第[Cf]个检验统计量作为检测门限T_ξ，其中[Cf]表示不超过实数Cf的最大整数。