[发明专利]基于反对称变换的雷达目标自适应检测方法

说明书

本发明公开一种基于反对称变换的雷达目标自适应检测方法，步骤为：(1)生成训练样本；(2)对待检测距离单元的雷达回波信号和训练样本进行反对称变换；(3)将导向矢量失配敏感型检测器和导向矢量失配稳健型检测器进行参数化处理，构建参数化检测器；(4)利用蒙特卡洛实验确定检测器的检测门限；(5)计算参数化检测器的检测统计量；(6)进行目标检测。本发明相比现有技术，在小训练样本条件下仍有较好检测效果的优点，可以同时应用于雷达扫描模式和雷达跟踪模式，适用范围广。本发明方法适用于导向矢量失配条件下和小训练样本条件下的雷达目标自适应检测。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及雷达信号处理技术领域的一种基于反对称变换的雷达目标自适应检测方法。本发明可用于导向矢量失配条件下和小训练样本条件下的雷达目标自适应检测。

背景技术

噪声环境中的目标检测是雷达的一项最基本的任务，在协方差矩阵未知的噪声环境中的目标检测方法被称为自适应检测方法，传统的自适应检测方法采用大量的不含目标信号的独立同分布的训练样本对噪声的协方差矩阵进行估计，需要的独立同分布的训练样本数应大于协方差矩阵维数的两倍，而在实际应用中，可利用的独立同分布训练样本数是有限的，此时传统的自适应检测器的检测性能明显下降。传统的自适应检测方法另一局限性在于，所有的自适应检测器都假定了一个名义导向矢量，但是实际应用中的实际导向矢量与名义导向矢量存在不一致性，这种不一致即导向矢量失配，在不同的应用环境中，对于导向矢量失配的敏感性要求是不同的，如在雷达跟踪模式下，需要导向矢量失配敏感型检测器，而在雷达扫描模式下，则需要导向矢量失配稳健型检测器，传统的自适应检测方法只适用于一种应用环境。

中国人民解放军海军航空工程学院在其申请的专利文献“基于线性融合的雷达目标自适应检测方法”(申请号：201710284871.4申请公开号：CN 106872958A)中公开一种基于线性融合的雷达目标自适应检测方法。该方法包括如下步骤：步骤1，雷达接收回波信号并获得待检测数据向量和参考数据向量；步骤2，计算采样协方差矩阵估计值；步骤3，对未知参数进行参数估计得到检验统计量并对检测统计量进行线性融合；步骤4，进行目标检测。该方法存在的不足之处是：该方法仅适用于训练样本充足条件下的目标检测，在小训练样本的条件下，目标检测的效果较差。

Yongchan Gao，Guisheng Liao，Shengqi Zhu等人在其发表的论文“PersymmetricAdaptive Detectors in Homogeneous and Partially Homogeneous Environments”(IEEE Transactions on Signal Processing，62(2)，331-342，2014)提出了一种反对称雷达目标自适应检测方法。该方法的实现步骤是：步骤1，获得回波数据建立二元假设模型；步骤2，对未知参数进行参数估计；步骤3，获得检测量；步骤4，进行目标检测。该方法存在的不足之处是：该方法所设计的检测器是导向矢量失配敏感型检测器，不能应用于雷达扫描模式，不适用于导向矢量失配条件下的多种应用环境。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于反对称变换的雷达目标自适应检测方法。该方法可以有效地降低独立同分布训练样本的需求量，同时也适用于导向矢量失配条件下的多种应用环境，从而解决了导向矢量失配条件下和小训练样本条件下的雷达目标自适应检测问题。

本发明的实现思路是：首先，生成训练样本；然后，对待检测距离单元的雷达回波信号和训练样本进行反对称变换；接着，将导向矢量失配敏感型检测器和导向矢量失配稳健型检测器进行参数化处理，构建参数化检测器；然后，利用蒙特卡洛实验确定所述自适应检测器的检测门限；最后，计算检测统计量，进行目标检测。

本发明的具体步骤如下：

(1)生成训练样本：

(1a)从雷达天线阵列接收的所有雷达回波信号中，提取一个待检测距离单元的雷达回波信号；