[发明专利]一种目标信号检测方法及系统有效

专利信息
申请号: 201710776719.8 申请日: 2017-09-01
公开(公告)号: CN107703495B 公开(公告)日: 2019-10-01
发明(设计)人: 王雷欧;王东辉;郝程鹏 申请(专利权)人: 中国科学院声学研究所
主分类号: G01S7/40 分类号: G01S7/40;G06K9/62
代理公司: 北京亿腾知识产权代理事务所(普通合伙) 11309 代理人: 陈霁
地址: 100190 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 目标 信号 检测 方法 系统
【说明书】:

发明公开了一种目标信号检测方法及系统。该方法包括步骤:获取信号的测试样本,测试样本包括参考单元和检测单元,参考单元包括前沿滑窗和后沿滑窗;根据前沿滑窗和检测单元计算出第一变化指数,以及根据后沿滑窗和检测单元计算出第二变化指数;使用支持向量机SVM模块对第一变化指数和第二变化指数进行第一计算,并根据第一计算的结果输出选择信号;根据选择信号确定第一检测器的阈值,第一检测器为恒虚警率CFAR模块中包含的多个检测器中的一种;根据阈值,判断检测单元是否有目标信号。采用本发明提供的方法,可以实现在不同的工作环境(均匀杂波背景、多目标环境和杂波边缘环境)下的检测性能的提升。

技术领域

本发明涉及雷达和声纳信号处理技术领域,尤其涉及一种目标信号检测方法及系统。

背景技术

雷达信号处理的基本目的是检测感兴趣目标于雷达回波中存在与否,而雷达回波不可避免地叠加了杂波和接收机噪声。因此,雷达信号接收机必须对回波信号进行处理,确定其是否包含感兴趣的目标,进而确定目标的距离、速度等信息。早期雷达系统需要根据个人经验设定检测门限来判断目标存在与否。随着自动检测技术的发展,雷达检测从开始的固定或半固定门限检测发展到恒虚警率(CFAR,Constant False Alarm Rate)的自动检测。

Finn,H.M.等人发表的文章《Adaptive detection mode with thresholdcontrol as a function of spatially sampled clutter-level estimates》(RCVReview,vol.29,no.9,pp.414-464)中提出一种单元平均(Cell Averaging,简称CA)CFAR方法(以下简称CA-CFAR)。CA-CFAR在均匀杂波背景下具有很好的检测性能,在杂波边缘中会引起虚警率的上升,而在多目标环境中将导致检测性能的下降。

Hansen,V.G.等人发表的文章《Detectability loss due to the greatest-of-selection in a cell averaging CFAR》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.,vol.16,pp.115-118)中提出一种最大选择(Greatest Of,简称GO)CFAR方法(以下简称GO-CFAR)。GO-CFAR在杂波边缘环境中具有很好的虚警控制性能,但是在多目标环境中会出现“目标遮蔽”现象,其检测性能严重下降。

Trunk,G.V.等人发表的文章《Range resolution of targets using automaticdetectors’》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.,vol.14,no.5,pp.750-755)中提出一种最小选择(Smallest Of,简称SO)CFAR方法,即SO-CFAR。(以下简称SO-CFAR)。当干扰目标只位于前沿滑窗或后沿滑窗时,SO-CFAR具有较好的多目标分辨能力,但是在杂波边缘中它的虚警控制能力很差。

Rohling,H.等人发表的文章《Radar CFAR thresholding in clutter andmultiple target situations’》(IEEE Trans.Aerosp.Electron.Syst.,vol.19,no.4,pp.608-621)中提出一种有序统计(Ordered Statistics,简称OS)CFAR方法(以下简称OS-CFAR检测器)。OS-CFAR检测器在多目标环境中具有良好的分辨能力,相比ML类方法具有明显优势,但是OS-CFAR检测器在均匀杂波背景下检测性能和在杂波边缘中它的虚警控制能力比CA-CFAR要差。

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