[发明专利]一种雨杂波环境下的恒虚警检测方法

说明书

一种雨杂波环境下的恒虚警检测方法，该方法包括如下步骤：步骤一：计算静态背景下的检测门限乘积因子α；步骤二：估计静态背景样本的标准差σ₀；步骤三：统计雨杂波环境下背景样本的标准差σ_c；步骤四：计算自适应检测门限乘积因子；步骤五：利用步骤四所得到的自适应检测门限乘积因子，获得检测门限，进行目标检测。本发明提供的方法相比传统检测方法，可根据降雨量大小自适应调整检测门限，避免雨杂波引起的虚警率大幅升高问题，保证目标检测性能。该方法运算实现简单，工程应用效果显著，扩展性强，可广泛应用于机场异物检测、空域安防等地面雷达应用领域。

技术领域

本发明属于目标检测技术领域，具体涉及一种雨杂波环境下的恒虚警检测方法。

背景技术

雷达接收的回波信号中包含了各种噪声、杂波以及干扰信号，不同程度上影响着对目标信号的检测。传统的恒虚警检测器可根据被检测点的背景噪声、杂波及干扰的大小自适应调制目标判决门限，可在保证虚警概率恒定的同时保证高检测概率。典型的恒虚警检测器有CA-CFAR、SO-CFAR、GO-CFAR、杂波图CFAR等。

但是，现有的恒虚警检测器存在以下缺点：对于较高频段的雷达，在雨杂波背景下，随着降雨量的大小，雨杂波的幅度统计特性逐渐由瑞丽分布向对数正态分布转变(如图1所示)，针对高斯背景的单元平均CFAR检测器将不再适用，而改进的单元平均CFAR、杂波图CFAR等方法也无法根据雨量大小获得最佳检测门限，无法保证虚警率的恒定，最终导致虚警增加，严重影响雷达检测性能。

发明内容

发明目的：

为了解决上述问题，本发明提供了一种雨杂波环境下的恒虚警检测方法，可根据降雨量大小调整检测门限，保证雷达恒虚警检测能力。

技术方案：

为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种雨杂波环境下的恒虚警检测方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：计算静态背景下的检测门限乘积因子α；

步骤二：估计静态背景样本的标准差σ₀；

步骤三：统计雨杂波环境下背景样本的标准差σ_c；

步骤四：计算自适应检测门限乘积因子；

步骤五：利用步骤四所得到的自适应检测门限乘积因子，获得检测门限，进行目标检测。

优选的，所述步骤一中的门限乘积因子α为：

其中，N为参考单元样本数，P_FA为期望的虚警概率。

优选的，所述步骤二中静态背景样本的标准差σ₀为：

其中，{X_i}为平方律检波器输出数据；

n为样本数量；

为样本均值：

优选的，所述步骤三中雨杂波环境下背景样本的标准差σ_c为：

其中，{X_i,i＝1,2,3...n}为平方律检波器输出数据；

所选样本位置与{X_i}相同；

为样本均值。

优选的，所述步骤四中的自适应检测门限乘积因子为：