[发明专利]一种距离扩展目标的检测方法

权利要求书

1.一种距离扩展目标的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.高分辨雷达发射锯齿形调频连续波信号S(t)，并通过发射天线输出；调频连续波信号S(t)具有调频斜率u、带宽B、扫频周期T；雷达距离分辨力为Δ＝c/2B，其中c是光速；

步骤2.接收天线收到目标回波信号R(t)，并通过定向耦合装置与发射信号S(t)进行差拍混频，得到一个扫频周期的差拍信号X(t)；

步骤3.在无目标存在的非检测状态下，对步骤2中得到的差拍信号X(t)进行采样，得到采样后的离散序列Xs(n)；Xs(n)为仅包含背景高斯白噪声信息的辅助数据，长度为Ls，用于估计背景噪声的功率；

步骤4.在检测状态下，对步骤2中得到的差拍信号X(t)进行采样，得到采样后的离散信号序列X(n)；X(n)长度为L，包含距离扩展目标的回波信息；待检测目标长度为Z；

步骤5.将步骤4中得到的离散序列X(n)按顺序均匀拆分成K段离散子序列，分别记为X₁(n)，……，X_K(n)，其长度均为M；M的取值依实际需求而定；各段子序列可以重叠，也可以不重叠，以此控制子序列的分辨力；

步骤6.将步骤5中得到的离散子序列X₁(n)，……，X_K(n)分别进行离散傅里叶变换和平方律检波处理，得到对应的K个低分辨距离像序列：Y₁(n)，……，Y_K(n)；序列Y₁(n)，……，Y_K(n)的长度均为M，对应雷达一维距离像的M个低分辨距离单元，待检测目标仅出现在其中一个距离单元上；将Y₁(n)，……，Y_K(n)按照如下规则排列成矩阵Y：

其中y_ij代表离散序列Y_i(n)中的第j个元素(i＝1，……，K；j＝1，……，M)；

步骤7.利用仅包含背景高斯白噪声信息的辅助数据Xs(n)和矩阵Y的第1列元素y₁₁，y₂₁，……，y_K1判决第1个低分辨距离单元内是否存在目标；

步骤8.利用仅包含背景高斯白噪声信息的离散序列Xs(n)和矩阵Y的第2列元素y₁₂，y₂₂，……，y_K2，重复步骤7中的流程判决第2个低分辨距离单元内是否存在目标；以此类推检测所有M个低分辨距离单元内是否存在目标，作出最终的目标存在判决。

2.如权利要求1所述的一种距离扩展目标的检测方法，其特征在于，步骤7的具体步骤如下：

步骤7-1.利用离散序列Xs(n)估计背景高斯白噪声功率a，其表达式为：

步骤7-2.提取矩阵Y的第一列元素y₁₁，y₂₁，……，y_K1，对上述元素进行升序排序，将排序后的元素重记为：y₍₁₎，y₍₂₎，……，y_(K)，满足以下表达式：

y₍₁₎≤y₍₂₎≤L≤y_(K)

步骤7-3.引入顺序统计量理论，提取元素y_(K-i+1)，y_(K-i+2)，……，y_(K)，组成检验统计量β：

其中i是根据距离扩展目标的目标特性所取的最优值；

步骤7-4.将检验统计量β与检测门限aγ进行比较，若β>aγ，则判定目标存在；若β<aγ，则判定无目标存在；γ是根据雷达系统虚警概率设置的固定参数。

3.如权利要求1或2所述的一种距离扩展目标的检测方法，其特征在于，步骤5中M的取值满足：

M＝L/N

其中N＝Z/Δ是在高分辨条件下距离扩展目标占据的距离单元个数，此时有K＝N，各段子序列相互之间无重叠，各段子序列的分辨力与距离扩展目标的尺寸匹配。

4.如权利要求1或2所述的一种距离扩展目标检测方法，其特征在于，步骤5中M的取值满足：

M＞L/N

其中N＝Z/Δ是在高分辨条件下距离扩展目标占据的距离单元个数，此时K段子序列相互之间有重叠，M的值根据实际需要进行优化。