[发明专利]韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法

说明书

本发明公开了一种韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法。该方法步骤如下：对包络检波器的输出进行恒虚警检测，进行恒虚警检测的参考滑窗分为前沿滑窗和后沿滑窗；计算前、后沿滑窗的偏斜度SK和统计均值比MR，将SK与偏斜度门限进行比较，判断前、后沿滑窗是否含有干扰目标；将MR与均值比门限进行比较，判断前、后沿滑窗是否来自同一分布；根据判断结果，选择合适的参考滑窗，对参考单元数据采用Log‑t CFAR检测方法计算检测门限，判断检测单元是否存在目标。本发明在均匀杂波环境中具有较低的恒虚警检测损失，在多目标环境中具有良好的目标检测能力，在杂波边缘环境中具有良好的虚警控制能力。

技术领域

本发明涉及雷达恒虚警检测处理技术领域，特别是一种韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法。

背景技术

恒虚警(constant false alarm rate,CFAR)检测技术是雷达自动检测系统中控制虚警率的重要手段，它在雷达目标自动检测过程中起着极其重要的作用。在现代雷达系统中，在目标检测处理前，回波信号经过匹配滤波、动目标检测处理来提高输出信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)，然后将处理结果与检测门限进行比较，如果回波数据大于检测门限，则判断为存在目标。为了维持恒虚警概率，检测门限必须根据本地背景噪声和杂波的功率而自适应地调整。

当雷达分辨率提高或者波束擦地角较小时，杂波服从韦布尔分布。目前，针对韦布尔分布杂波，常用的恒虚警检测方法在均匀环境中有较好的检测性能，但在多目标和杂波边缘等非均匀环境中，其检测性能和虚警性能将明显恶化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种韦布尔杂波环境下基于偏斜度(skwness,SK)和均值比(mean ratio,MR)的恒虚警检测方法，该方法在不同的环境中都有很好的虚警率特性和检测性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法，包括以下步骤：

步骤1，将雷达匹配滤波器或者动目标检测器输出结果送入包络检波器，对包络检波器的输出进行恒虚警检测，进行恒虚警检测的参考滑窗共有N个参考单元，分为前沿滑窗A和后沿滑窗B，各有N/2个服从韦布尔分布的参考单元，分别为X_A,1，…，X_A,N/2和X_B,1，…，X_B,N/2；

步骤2，先计算前、后沿滑窗的统计均值比MR，再对参考单元数据进行对数变换，分别计算前、后沿滑窗的偏斜度SK：将SK与偏斜度门限T_SK进行比较，判断前、后沿滑窗是否含有干扰目标；将MR与均值比门限K_MR进行比较，判断前、后沿滑窗是否来自同一分布；

步骤3，根据步骤2判断结果，选择合适的参考滑窗，对参考单元数据采用Log-tCFAR检测方法计算检测门限，判断检测单元是否存在目标。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)利用两个统计量偏斜度和均值比判断参考滑窗中是否存在干扰目标和杂波边缘，具有良好的干扰目标和杂波边缘判断性能；(2)能够根据前、后沿滑窗杂波环境自适应地选择合适的参考单元计算检测门限，在均匀杂波环境中具有较低的恒虚警检测损失，在多目标环境中具有良好的目标检测能力，在杂波边缘环境中具有良好的虚警控制能力。

附图说明

图1是本发明韦布尔杂波环境下基于偏斜度和均值比的恒虚警检测方法的流程图。

图2是均匀环境下偏斜度SK超过偏斜度门限T_SK的概率曲线图。

图3是均匀环境下均值比MR超过均值比门限K_MR的概率曲线图。

图4是SKMR-CFAR检测方法与Log-t CFAR检测方法在均匀环境下检测性能对比曲线图。