[发明专利]一种基于动态规划与最小图像熵的机动弱目标检测方法

权利要求书

1.一种基于动态规划与最小图像熵的机动弱目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：接收K帧雷达回波信号，采用动态规划法从K帧雷达回波信号中获取回波能量最大的弱目标的轨迹，其中，每帧雷达回波信号对应一帧一维距离像，且一维距离像包括多个距离单元，所述轨迹由各帧一维距离像中弱目标所在的距离单元构成；其中，所述采用动态规划法从K帧雷达回波信号中获取回波能量最大的弱目标的轨迹包括以下步骤：

S11：设定值函数的初始值

其中，为第1帧雷达回波信号对应的一维距离像中第n个距离单元的状态，且状态包括有目标和无目标，为第1帧雷达回波信号对应的一维距离像中第n个距离单元的雷达回波信号幅值的平方；

S12：根据第1阶段中各距离单元对应的值函数的初始值，采用如下公式进行迭代计算，得到第2阶段到第K阶段各距离单元对应的值函数其中，每个阶段均获取一帧雷达回波信号：

其中，为第k帧雷达回波信号对应的一维距离像中第n个距离单元的状态，且状态包括有目标和无目标，k＝1,2,…,K，为第n个距离单元的雷达回波信号幅值的平方，为第k-1阶段的所有状态中最有可能转移到状态的状态，且为第k-1阶段中所有可能转移到状态的状态的集合，max为取最大值函数，arg表示将取最大值时对应的状态作为表示集合中所有状态对应的值函数；

S13：将第K阶段中得到的值函数最大值所对应的状态记为其中，n₀为状态所在的距离单元的序号；

S14：基于第K阶段的状态获取第K-1阶段中最有可能转移到状态的状态然后再获取第K-2阶段中最有可能转移到状态的状态以此类推，直到回溯到第1阶段，得到回波能量最大的弱目标的轨迹；

S2：提取弱目标所在的各个距离单元对应的回波数据，然后根据提取到的回波信号构建弱目标所对应的轨迹回波信号s_DP(k)：

其中，A_r为设定的目标幅度，λ为雷达波长，T为雷达的脉冲重复周期，a₁～a_H为待定系数，且h＝1,2,…,H，H为设定阶数，j为虚部，k＝1,2,…,K；

S3：对轨迹回波信号s_DP(k)进行相位补偿与傅里叶变换，得到补偿后的频谱S(m)：

其中，m为频率点，为相位补偿量，且

S4：获取频谱S(m)的图像熵E：

其中，C为设定常数；

S5：根据图像熵E构建如下目标函数：

其中，a＝[a₂,...,a_h,...,a_H]；

S6：令a₁＝0，然后采用牛顿法解算所述目标函数，得到待定系数a₁～a_H的取值，从而得到最终的频谱S_end(m)；

S7：获取频谱S_end(m)的峰值S_end(m₀)，其中，m₀为峰值S_end(m₀)所在的频点；

S8：判断|S_end(m₀)|²是否小于设定的CA-CFAR门限V_T，若小于，所述弱目标为虚警目标，若不小于，则所述弱目标为真实目标。

2.如权利要求1所述的一种基于动态规划与最小图像熵的机动弱目标检测方法，其特征在于，所述设定常数C的设定方法为：