[发明专利]一种干扰下基于斜投影的扩展目标自适应检测方法与系统

说明书

本发明涉及一种干扰下基于斜投影的扩展目标自适应检测方法与系统。首先构造信号矩阵、干扰矩阵、待检测数据矩阵和训练样本矩阵，然后根据训练样本构造采样协方差矩阵及其平方根矩阵的逆矩阵，接着根据平方根矩阵对信号矩阵、干扰矩阵和待检测数据矩阵进行白化处理，再根据白化后的信号矩阵和白化后的干扰矩阵构造斜投影矩阵，接着根据斜投影矩阵和白化后的待检测数据矩阵构造检测统计量，进而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。本发明设计的检测器能够彻底抑制干扰，并实现目标检测，且无需独立的滤波和恒虚警处理流程。

技术领域

本发明涉及信号检测技术领域，尤其涉及一种干扰下基于斜投影的扩展目标自适应检测方法与系统。

背景技术

随着雷达技术的发展进步，其能力不断提升，距离分辨力不断增强，因此，目标往往占据多个距离分辨单元，尤其对于大型舰船目标和战略轰炸机等目标。此时，传统基于点目标模型的检测方法不再适用。另一方面，电磁干扰日益频繁，严重影响雷达探测性能的发挥。

针对干扰下的目标检测问题，传统方法采用先滤波后恒虚警处理的方式检测目标，首先通过滤波处理抑制干扰并保留目标，然后采用单元平均或单元选大等恒虚警处理实现目标检测。该类方法不仅流程繁琐，而且检测效果有限。

发明内容

为了克服现有检测技术流程复杂且检测性能不佳的问题，本发明基于自适应检测思想，提供一种干扰下基于斜投影的扩展目标自适应检测方法与系统。

一方面，本发明提供一种干扰下基于斜投影的扩展目标自适应检测方法与系统，包括以下步骤：

步骤1：构造信号矩阵、干扰矩阵、待检测数据矩阵和训练样本矩阵；

步骤2：根据所述训练样本构造采样协方差矩阵及其平方根矩阵的逆矩阵；

步骤3：根据所述平方根矩阵对信号矩阵、干扰矩阵和待检测数据矩阵进行白化处理；

步骤4：根据所述白化后的信号矩阵和白化后的干扰矩阵构造斜投影矩阵；

步骤5：根据所述斜投影矩阵和白化后的待检测数据矩阵构造检测统计量；

步骤6：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7：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5中，根据所述斜投影矩阵和白化后的待检测数据矩阵构造的检测统计量为

其中，表示矩阵的迹；表示根据平方根矩阵对待检测数据矩阵进行白化处理；表示斜投影矩阵；表示构造的信号矩阵；

所述步骤6中，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通过下式实现

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，，，为采样协方差矩阵第次实现的特征值分解，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1中，构造的信号矩阵、干扰矩阵、待检测数据矩阵和训练样本矩阵可分别可表示为、、和,四者的数据维数分别为、、和，表示系统维数，也就是待检测数据矩阵的行数，表示信号矩阵的列数，表示干扰矩阵的列数，表示待检测数据矩阵的列数，表示训练样本的个数，也就是训练样本矩阵的列数。

进一步地，所述步骤2中，根据所述训练样本构造的采样协方差矩阵及其平方根矩阵的逆矩阵分别为

和