[发明专利]一种非均匀及干扰环境中的扩展目标检测方法与系统

说明书

本发明涉及一种非均匀及干扰环境中的扩展目标检测方法与系统，系统包括：数据矩阵构造模块、中间变量矩阵计算模块、检测统计量构造模块、检测门限确定模块、目标判决模块；方法包括：首先构造数据矩阵，然后利用数据矩阵构造中间变量矩阵，接着利用中间变量矩阵构造检测统计量，再根据系统设定的虚警概率及检测统计量确定检测门限，最后比较检测统计量与检测门限的大小，并判决目标是否存在。本发明设计的检测方法基于自适应检测思想，能够彻底抑制干扰，并适用于非均匀杂波环境，不仅流程简便，性能优良，而且无需独立的滤波和恒虚警处理步骤即可实现高效的目标检测。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种非均匀及干扰环境中的扩展目标检测方法与系统。

背景技术

随着雷达距离分辨能力的不断提高，雷达目标的回波往往占据多个距离分辨单元，呈现出扩展特性，尤其对于大型舰船及战略轰战机等大型目标。一方面，雷达距离分辨力的提高还会使得单个距离单元包含的杂波强散射点数目降低，提高了信杂噪比，有利于目标检测性能的提升。另一方面，随着雷达距离分辨单元所包含的杂波强散射点数目降低，增加了杂波闪烁的可能性，从而增加了杂波环境的非均匀特性，进而增加了目标检测的难度。

此外，雷达面临的电磁环境日益复杂，时常存在电子干扰，进一步降低了雷达目标探测性能的正常发挥。

发明内容

为了解决非均匀杂波及存在干扰时的扩展目标检测问题，本发明提供一种非均匀及干扰环境中的扩展目标检测方法与系统。

一方面，本发明提供一种非均匀及干扰环境中的扩展目标检测方法，包括以下步骤：

步骤1：构造数据矩阵；

步骤2：利用所述数据矩阵构造中间变量矩阵；

步骤3：利用所述中间变量矩阵构造检测统计量；

步骤4：根据系统设定的虚警概率及所述的检测统计量确定检测门限；

步骤5：比较所述检测统计量与所述检测门限的大小，并判决目标是否存在；

所述步骤1中构造的数据矩阵包括：待检测数据矩阵、训练样本矩阵、信号矩阵和干扰矩阵，且依次表示为、、和，且维数分别为、、和，为系统通道数，也就是待检测数据矩阵的行数，为待检测数据矩阵的列数，物理含义为扩展目标占据的距离单元数，为训练样本个数，也就是训练样本矩阵的列数，表示信号矩阵列数，表示干扰矩阵的列数；

所述步骤2中利用所述数据矩阵构造的中间变量矩阵包括

和

式中，，上标表示共轭转置，表示矩阵的逆。

进一步地，所述步骤3中利用所述中间变量矩阵构造的检测统计量为

式中，表示矩阵的迹。

进一步地，所述步骤4中的检测门限为

式中，，为蒙特卡洛仿真次数，为系统设定的虚警概率值，为取整操作，为序列由大到小排列第个最大值，，，，，，，为训练样本的第次实现，为仅含干扰和噪声分量的待检测数据矩阵的第次实现，。

进一步地，所述步骤5中比较检测统计量和检测门限的大小分下述两种情况进行判定：

若检测统计量大于等于检测门限，则判定目标存在；