[发明专利]一种非均匀环境空时样本选择方法

说明书

一种非均匀环境空时样本选择方法，用于实现雷达对杂波进行抑制及目标检测，是能够适应空时自适应处理技术的一种重要方法，本方法通过生成统计样本幅度的概率分布直方图、进行样本直方图聚类处理、判断样本区间的连续性、根据聚类处理后样本直方图区间数目区分类型以及计算协方差矩阵并进行空时自适应处理的步骤对非均匀环境下的杂波进行处理，克服了一般情况下雷达无法获取准确先验信息、无法适应复杂杂波环境等问题，操作简便、信息准确，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种非均匀环境空时样本选择方法，属于雷达技术领域。

背景技术

典型的非均匀杂波主要分为功率非均匀和干扰目标。在功率非均匀环境下，如果杂波功率估计不足，将导致杂波抑制不充分，引起虚警率上升；如果杂波功率估计过高，将导致目标检测性能损失。对于干扰目标环境，即待检测单元周围存在多个离散干扰的情况，若待检测单元与干扰目标在方位位置和多普勒都相离很近时，会导致目标检测性能损失。针对功率非均匀环境，功率选择类算法通过选择功率较大的杂波样本进行空时处理，使强杂波凹口加深和展宽，可以有效降低强杂波引起的虚警。针对干扰目标环境，样本挑选类算法通过剔除与杂波环境统计特性不同的干扰点来增加剩余样本可靠性，从而提高目标检测性能。然而上述经典空时处理算法一般仅适用于特定的杂波环境，无法在复杂的杂波环境中获得稳定的检测性能。另外，雷达对观测数据处理时可以融合外界信息，从而更准确的掌握非均匀环境杂波类型，但这类知识辅助算法的性能主要取决于融合信息的准确度，而且需要雷达系统具有较快的数据处理能力和较大的数据存储能力，工程实现复杂度较高。

考虑到雷达系统可靠性和工程可实现性，雷达系统在工作时一般无法获取准确的先验信息，不能进行良好的自适应，不能保证在先验信息未知或先验信息不准确的条件下获得较好的空时检测性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有技术中雷达系统在工作时无法获取准确的样本模板的问题，提出了一种非均匀环境空时样本选择方法。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种非均匀环境空时样本选择方法，步骤如下：

(1)根据样本幅值对采集得到的杂波样本进行等分，通过等分后的杂波样本生成样本幅度分布直方图，并对样本幅度分布直方图中每个样本区间进行样本幅度出现概率统计；

(2)对步骤(1)所得样本幅度分布直方图进行聚类处理，根据新区间判定方法确定每个样本区间是否为可以合并的区间，对可以合并的区间进行合并；对不满足新区间条件的已合并区间两边的样本区间再进行合并并单独存储，直至所有样本区间处理完毕；

其中，所述新区间判定方法为：

(a)对样本区间进行初步判定，以步骤(1)所得样本幅度分布直方图中概率最大的样本区间为中心，若两侧样本区间样本出现概率依次减小，则将该样本区间及两侧样本区间视为符合判定条件，将符合判定条件的三个样本区间合并为一个区间；若不符合判定条件，则进入步骤(b)；

(b)保持该样本区间不变，对该样本区间两侧不满足判定条件的N₁、N₂两个区间，合并为1个区间并进行单独存储；

(3)对步骤(2)所得聚类处理后样本幅度分布直方图进行距离连续性判断；

(4)根据步骤(2)聚类处理后样本区间数目及步骤(3)样本距离连续性判断后的样本直方图区间进行不同观测区域分类；

(5)分别计算不同分类观测区域对应的协方差矩阵；

(6)根据步骤(5)计算所得协方差矩阵，对不同分类观测区域的杂波进行处理，完成空时自适应处理。

所述步骤(1)中，采集到的杂波样本总数为N，根据样本幅值将杂波样本等分为D个子区间，若某区间样本个数为M，则该区间样本出现概率为M/N。