[发明专利]韦布尔杂波环境下基于偏斜度的恒虚警检测方法

权利要求书

1.一种韦布尔环境下基于偏斜度的恒虚警检测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将雷达接收的数据传入匹配滤波器和动目标检测处理器中，处理后输出数据为由幅度、相位信息所组成的复数，将输出数据进行包络检波处理；

步骤二：将包络检波器输出送入对数放大器，获得的序列Y₁,...,Y_N，利用对数放大器输出结果进行恒虚警检测，在初始时刻恒虚警检测器参考滑窗中参考单元数量为N，经排列后序列为Z₁,...,Z_N，其中Z₁≤Z₂≤...≤Z_N；

步骤三：记对参考滑窗中的参考单元计算统计量偏斜度SK，将SK与偏斜度门限T_{SK_N}进行比较，若SKT_{SK_N}，转入步骤五，否则执行步骤四；

所述计算统计量偏斜度的具体方法如下：

步骤3-1：韦布尔分布中的偏斜度特性；韦布尔分布杂波包络的概率密度函数为：

其中，X是包络检波器输出信号，b表示分布强度的尺度参数，c表示分布偏斜度的形状参数；利用对数放大器将韦布尔分布转换为Gumbel分布，即使y＝lnx，有如下公式：

其中，α＝lnb为尺度参数，β＝1/c为形状参数，

其中是Euler–Mascheroni常数；Y的期望E和方差σ²由上式给出；

偏斜度γ₁是随机变量Y的三阶标准矩，由如下公式计算：

其中μ是均值，σ是标准差，E是期望运算符,μ₃是三阶中心矩；等式最后一项用三阶积累量κ₃和二阶积累量κ₂的1.5次方的比值来表示偏斜度；当n＞1时，积累量由下式给出：

κ_n＝(n-1)！ζ(n)

其中，ζ(n)是Riemann zeta函数，是复数变量n解析延拓无穷级数和的函数；

结合上述公式，Gumbel分布的偏斜度γ₁由下式得到：

步骤3-2：偏斜度门限的确定；

在CFAR检测器工作时，对于经过对数放大器放大后的参考单元序列Y₁,...,Y_N，偏斜度的计算公式为：

其中，N为参考单元数目，μ_Y和σ_Y分别为输入参考单元序列的均值和标准差，计算公式分别如下：

偏斜度门限T_{SK_N}由下式决定：

β₀＝P[SK＞T_{SK_N}|均匀环境]

其中β₀＝10^-3为偏斜度数值超过偏斜度门限的概率；

步骤5：确定SK-CFAR检测门限；Log-t CFAR的检测统计量为：

其中，Z_i为对数放大后的经过循环迭代删除处理的输出序列，N为实际删除后参考单元数目，将检测统计量t与虚警概率P_fa对应的Log-t CFAR门限因子进行比较判断目标是否存在；

步骤四：认为参考滑窗中存在干扰目标，将参考滑窗中的最大值Z_N删除，参考滑窗中参考单元数量为N＝N-1，返回步骤三；

步骤五：将剩余参考单元采用经典Log-T CFAR方法计算检测门限，进行恒虚警检测。