[发明专利]一种基于时间反演的多基地雷达目标检测方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于时间反演的多基地雷达目标检测方法，包括：获取若干原始信号，并根据若干原始信号得到若干时间反演信号；对时间反演信号和原始信号分别进行分析得到时间反演信号统计特征和原始信号统计特征；根据时间反演回波信号、时间反演信号统计特征和原始信号统计特征分别推导出有无目标存在时的概率密度函数；在信道响应未知的情况下，根据概率密度函数，采用最大似然估计，得到信道响应的估计值。根据概率密度函数得到最大似然估计的似然比检测器，并进行蒙特卡洛实验得到检测概率。具有检测概率高的有益效果。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于时间反演的多基地雷达目标检测方法。

背景技术

在单站雷达系统中，RCS(Radar Cross section，雷达散射截面)会存在起伏。而在多基地雷达中，通过发射机从不同方向照射目标得到空间分集特性，克服了RCS的起伏。相较于单站雷达，多基地雷达能够利用空间分集去提高检测概率。多基地雷达目标检测已经被研究了很多年。但是，多径对雷达有不利影响。在检测目标时，多径效应往往会严重影响检测性能，因此如何在多径环境中使用多基地雷达有效检测目标是一个值得深入研究的课题。对于克服多径效应的不利影响，时间反演技术是一种有效途径。

时间反演能够有效利用多径效应去实现空时聚焦，通过匹配信道响应去提高雷达检测概率，并且多径效应越严重，检测性能提升越大。时间反演由法国学者Fink于1989年从光学领域推广到声学领域，并于2004年应用于电磁学领域。时间反演利用多径效应，扩展雷达的虚拟孔径，使信号在目标处聚焦，即将不利于检测的多径转化为有利因素。对于多基地雷达检测研究，我们考虑几个空间分集的分布式基站，每个基站都是收发共置天线。相较于传统的多径环境中的多基地雷达检测，时间反演检测技术有一个显著的优势。另一方面，随着多基地雷达站数量的增加，检测概率得到了提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于时间反演的多基地雷达目标检测方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种基于时间反演的多基地雷达目标检测方法，获取若干原始信号，并根据所述若干原始信号得到若干时间反演信号；

对所述时间反演信号和所述原始信号分别进行分析得到时间反演信号统计特征和原始信号统计特征；

根据所述时间反演信号、所述时间反演信号统计特征和所述原始信号统计特征得到有目标时的概率密度函数和无目标时的概率密度函数；

对所述有目标时的数据概率密度函数、所述无目标时的概率密度函数和所述时间反演信号模型进行蒙特卡洛模型实验得到检测概率。

在本发明的一个实施例中，所述若干时间反演信号统计特征为：

其中，x_l为时间反演信号，H为信道响应，U标准化因子，为wl的协方差，w_l为反演信号加性高斯白噪声，H^*为H的共轭矩阵，f为发送信号，f^*为f的共轭矩阵，I_NQ为N个基站和Q个频点相乘维的单位矩阵，H^H为H的厄米矩阵，l＝1,…,L。

在本发明的一个实施例中，所述若干初始信号统计特征为：

其中，为y_l的协方差矩阵，为v_l的协方差，I_NQ为NQ维的单位矩阵，v为原始信号加性高斯白噪声，l＝1,…,L，f为发送信号，H为信道响应。

在本发明的一个实施例中，所述有目标时的概率密度函数为：