[发明专利]一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法

说明书

本发明公开了一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，包括如下步骤：步骤S1，数字阵列雷达回波信号进行距离和多普勒处理之后，从邻近距离单元选取样本；步骤S2，通过窄平滑窗截取雷达频域数据；步骤S3，构造协方差矩阵；步骤S4，计算广义似然比，将其作为截取数据的中心频率点计算结果；步骤S5，重复步骤S2～S4，计算所有感兴趣的频率值，检测目标。

技术领域

本发明涉及一种海杂波抑制方法，具体涉及一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法。

背景技术

海杂波来自于被雷达发射信号照射的海面后向散射回波，雷达在检测海面舰船目标时，必须克服海杂波影响。海杂波受雷达极化方式、工作频率、海情、风向等因素影响，呈现出明显非平稳、非高斯性，当海面微弱目标的雷达反射截面积很小时，目标信号常常淹没在海杂波和噪声中，因此，急需研究在海杂波影响条件下的目标检测方法。

目前国内有专利CN108872947A(“一种基于子空间技术的海杂波抑制方法”)介绍了一种基于子空间技术的海杂波抑制方法，该方法主要依据雷达系统单极子的距离多普勒谱矩阵统计单极子交叉组阵中高信噪比谱点的位置向量，通过交叉环内对应的幅度校准值以及相位校准值对第一单极子以及第二单极子交叉环环天线的距离多普勒谱校准。海杂波正负一阶谱区域内通过正负一阶峰边界构建正负一阶峰区域通过校准后单极子交叉环组阵的距离多普勒谱向量构建第一以及第二正交投影矩阵。该方法可有效抑制海杂波影响，但计算过程较为复杂，不利于工程化应用。

专利CN102914769A(“基于联合分形的海杂波背景下小目标检测方法”)介绍了一种基于联合分形的海杂波背景下小目标检测方法，该方法将加性模型的检测问题转化为分类问题，即将目标是否存在等价于是否属于纯海杂波所在的类，提出了一种特征联合检测算法，将海杂波数据利用趋势波动法建立双对数图，从时间序列的幅度中提取分形几何特征进行海上目标检测。该方法选择一段分形尺度范围内的分形维数以及分关键点的截距，具有较高的目标检测概率，但是无法高精度检测弱小目标位置信息，仅能探知大体范围。

2018年第9期的《电子与信息学报》期刊中公开文献《K分布海杂波背景下基于最大特征值的雷达信号检测算法》介绍了一种海杂波背景下的目标检测算法，该方法根据奈曼-皮尔逊准则，推导了似然比检测统计量与最大特征值之间的关系，进而提出了基于最大特征值的矩阵CFAR检测方法，实验结果表明该方法不仅计算复杂度低且具有较好的检测性能。然而，该方法在计算过程中需大量数据之后实现目标检测，无法满足目标检测实时性要求。

本发明基于上述方法的不足，提出了一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，旨在采用时域自适应目标检测方法检测海杂波影响下的舰船目标，具有高性能低计算复杂度，便于工程实践。

发明内容

本发明的目的是提供一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，计算量小，通用性好，易于工程实现。

为了实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种海杂波背景下的时域自适应目标检测方法，其特点是，包括如下步骤：

步骤S1，数字阵列雷达回波信号进行距离和多普勒处理之后，从邻近距离单元选取样本；

步骤S2，通过窄平滑窗截取雷达频域数据；

步骤S3，构造协方差矩阵；

步骤S4，计算广义似然比，将其作为截取数据的中心频率点计算结果；

步骤S5，重复步骤S2～S4，计算所有感兴趣的频率值，检测目标。

所述的步骤S1中：

雷达回波数据在距离和多普勒处理后需进行目标检测，雷达目标检测可以表示为二元假设检测问题，即