[发明专利]一种基于波形对比度最优算法的动目标恒虚警检测方法

说明书

本发明公开了一种基于波形对比度最优算法的动目标恒虚警检测方法，包括：根据得到的回波信号高分辨率距离像，通过调整补偿参数使波形对比度达到最优，得到运动补偿后的高分辨距离像；给定虚警概率并获得检测门限；根据补偿后的高分辨率距离像和门限的比较来判断目标是否存在，相较于现有技术本发明能够显著提高太赫兹引信的目标检测性能。

技术领域

本发明属太赫兹雷达目标检测技术领域，尤其涉及一种基于波形对比度最优算法的动目标恒虚警检测方法。

背景技术

太赫兹(THz)高分辨引信通过发射宽带波形信号来获得极高的分辨率，从而获得更多的目标信息。但是，由于目标的散射中心扩散到了多个距离单元中，在获得高分辨率的同时也给目标的检测带来了困难，如坦克、飞机等目标此时已不能认为是点目标，而应定义为由不同雷达距离单元中多个散射体组成的扩展面目标t。因此，对于太赫兹高分辨雷达系统，距离扩展目标的检测已不能直接采用常规的低分辨率雷达的点目标检测方法，而应研究适用于扩展目标的目标检测方法。

过去的几十年间国内外学者对扩展目标的检测问题做了大量的研究。已有多种检测算法被用于雷达扩展目标检测，如积分检测算法，SSD-GLRT检测算法，M/N检测算法等。但是，积分检测器在目标分布不均时检测效果较差。SSD-GLRT检测算法虽然有很好的检测效果，但其要计算目标散射中心密度，计算较为复杂，实际应用受到了一定的限制。M/N检测算法性能与散射中心密度有关，只有在密度较低时才具备良好的检测效果。为了进一步改善检测性能，提出了基于波形熵值的距离扩展目标检测算法，该算法利用波形熵值的变化来判断有无目标，对于静止目标检测效果良好，而对于快速运动目标检测效果不佳。最重要的是，上述算法都未考虑到雷达与目标之间的相对运动。由于太赫兹波长远小于微波，所以太赫兹对于速度更加敏感，必须对运动进行补偿才能达到高分辨的目标检测。而在对快速运动的扩展目标检测时，如导弹引信观测静态或慢速目标以及地基雷达观测快速目标的过程中，太赫兹引信与目标之间的相对径向速度使得回波信号产生了两个由运动引起的解析相关相位项，即线性相位项(Linear Phase Term,LPT)和二次相位项(Quadratic PhaseTerm,QPT)。这些相移引起的距离像的剧烈畸变大大降低了目标的检测精度。因此，这些算法不适用在快速运动的太赫兹高分辨引信目标检测问题中，对快速运动的扩展目标检测的研究是非常有必要的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于波形对比度最优算法的动目标恒虚警检测方法，能够显著提高太赫兹引信的目标检测性能。

本发明所采用技术方案如下：

一种基于波形对比度最优算法的动目标恒虚警检测方法，包括：

根据得到的回波信号高分辨距离像，通过调整补偿参数使波形对比度达到最优，得到运动补偿后的高分辨距离像；

给定虚警概率并根据Neyman–Pearson准则获得检测门限；

根据补偿后的高分辨距离像和检测门限的比较来判断目标是否存在。

其中，通过调整补偿参数使波形对比度达到最优，得到运动补偿后的高分辨距离像具体为：

定义波形对比度函数，

通过式(2)求得WC(α)的最大值，即为波形对比度的最优函数值；

构造回波信号的相位补偿因子H_R，将WC(α)取得最大值时所对应的α代入到式(3)，

通过H_R补偿相位误差或者补偿后的高分辨距离像。