[发明专利]一种基于稀疏重构的LFMCW雷达目标恒虚警检测方法及设备

权利要求书

1.一种基于稀疏重构的LFMCW雷达目标恒虚警检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在快时间域和慢时间域划分格点，基于二阶泰勒展开对所有格点对应目标的距离和多普勒参数进行估计，根据参数估计结果建立接收信号观测模型y＝Gp+n，y为接收信号，为观测矩阵，L和K分别为线性调频连续波雷达信号的距离单元数和脉冲数，C和V分别为快时间域和慢时间域划分的格点数，n为高斯白噪声，p为格点对应目标的复振幅；

(2)基于接收信号观测模型，采用稀疏恢复的方法对目标p进行重构，得到重构结果

(3)将重构结果转换成距离多普勒矩阵进行恒虚警检测；

其中，所述步骤(1)包括：

接收信号为去斜后信号，基于脉冲数、脉冲间隔和采样间隔在快时间域和慢时间域进行格点划分，建立目标参数的代价函数f(s)，对其导数进行二阶泰勒展开：

其中，s＝[r；f]表示距离和多普勒频移变量，sθ＝[r_θ；f_θ]表示所有格点的距离和多普勒频移，表示为表示为和均为对角矩阵，表示为γ为的对角线元素组成的列向量，ζ为的对角线元素组成的列向量，和均为对角矩阵，ν为向量s-s_θ内对应元素求平方后生成的向量；

格点对应目标真实的距离和多普勒频移分别用r_∈和f_∈表示且s_∈＝[r_∈；f_∈]，基于在s＝s_∈处f(s)取得其最小值，即参数估计的解析解表示为：

其中表示格点对应目标真实距离和多普勒频移的估计值，κ为对角线元素组成的列向量，σ＝[γ；ζ]，Ξ为σ对应元素求平方后的向量，./表示向量对应元素相除；

基于和重新划分格点可以得到距离维和多普勒维的观测矩阵和

其中，为的第υ列，为的第υ个元素，T_I为脉冲间隔，为的第c列，μ为调频斜率，V_c表示光速，为的第c个元素，T_s为采样间隔；

进而得到真实观测矩阵的估计结果

基于建立接收信号观测模型为：

2.根据权利要求1所述的基于稀疏重构的LFMCW雷达目标恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：基于步骤(1)得到目标距离和多普勒频移的估计值，根据接收信号观测模型，利用广义近似消息传递算法对p进行稀疏重构，得到p的重构结果

3.根据权利要求1所述的基于稀疏重构的LFMCW雷达目标恒虚警检测方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

广义近似消息传递算法的重构结果为所有格点的幅度，输出为一个向量，将该向量通过如下公式转换成距离多普勒矩阵：

其中，C和V分别为快时间域和慢时间域的格点数，reshape(·)为将向量按列重新排序为C×V的矩阵

基于距离多普勒矩阵D进行恒虚警检测得到检测结果。