[发明专利]一种实现分布式无源雷达目标检测的方法

摘要

本发明公开了一种实现分布式无源雷达目标检测的方法，该方法属于无源雷达目标检测技术领域。现有的目标检测是对每个双基地对单独进行相关和过门限处理完成目标检测，再利用估计得到目标的双基地距离和多普勒信息开展目标定位，导致后续在实现目标准确定位的过程中需解决复杂的定位模糊问题。为此，本发明引入目标位置和速度矢量，构造了一种集中式目标检测统计量，使得在实现目标检测的同时也实现了对目标的定位，不需要再处理目标定位模糊问题。此外，本方法在检测前对多个发射接收对进行非相参积累，从而获得空间分集增益，可以提高目标检测概率，获得更稳定的目标检测性能，为实现对目标的连续稳定跟踪提供了基础。

主权项

1.一种实现分布式无源雷达目标检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)多发多收几何架构下，建立分布式无源雷达直达波信号分量和目标回波信号分量的实施步骤，具体包括如下子步骤：A1.构建多发多收几何架构下，分布式无源雷达系统中第i个辐射源发射的信号被第j个接收机阵列的第n阵元接收到并经基带处理后的直达波信号分量A2.构建目标运动时，分布式无源雷达系统中第i个辐射源发射的信号经目标反射后被第j个接收机阵列的第n阵元接收到并经基带处理后的目标回波信号分量A3.对第ij个双基地对中，第j个接收机阵列的第n个阵元接收到的由直达波和目标回波及接收机噪声的和组成的信号进行量化采样，引入时延多普勒算子表示其离散形式，并给出波束形成后的目标回波信号和直达波参考信号A4.利用分布式无源雷达系统中Nr个接收机阵列接收到的与Nt个非合作雷达辐射源对应的所有直达波和目标回波信号采样，构造由直达波和目标回波信号组成的矩阵s；(2)多发多收几何架构下，分布式无源雷达开展集中式目标检测的实施步骤，具体包括如下子步骤：B1.引入待检测目标的位置和速度信息，作为目标检测单元，利用回波信号矩阵s构建二元备择假设检验，即假设为假设为其中，s^ij为第j个接收机阵列所有N_e个阵元接收到的与第i个辐射源对应的信号矢量，uⁱ为发射波形，σ²为方差，是长度为Lⁱ的零矢量，是Lⁱ×Lⁱ的单位矩阵；i＝1,…,N_t，j＝1,…,N_r，是第ij个直达路径通道传播系数，为在dⁱ方向的空间指向矢量，为时延多普勒算子，表示Kronecker积，表示在p方向的空间指向矢量，而为目标位置为P时对应目标路径通道的系数，为目标状态为对应的时延多普勒算子，其中分别表示待检测目标的位置和速度；B2.利用已构建的假设检验，分别推导假设下的条件概率密度p₁(s|γ_d,γ_p,u)和假设下的条件概率密度p₀(s|γ_d,u)，发射信号u和通道系数γ_d和γ_p都是确定性的未知参量，似然比检验中的未知量采用其最大似然估计替换，然后推导得到其广义对数似然比为其中l₀(γ_d,u|s)＝logp₀(s|γ_d,u|)，κ_rs为检测门限，由分布式无源雷达系统的虚警概率决定；再推导得到l₁(γ_d,γ_p,u|s)和l₀(γ_d,u|s)的解析式，进一步构造得到分布式无源雷达目标检测统计量ξ_rs为其中λ₁(·)为矩阵参量的最大特征值；为Gram矩阵，(·)^H表示厄米特转置，是去除时延和多普勒频移的监视通道目标回波信号，是去除时延和多普勒频移的直达波通道信号，B3.根据分布式无源雷达系统中所有信号的实际采样，计算出目标检测统计量ξrs，通过比较检测统计量ξrs与门限κrs的大小，然后判定目标是否存在，完成目标检测。