[发明专利]基于均匀相位分集体制的极化雷达目标检测方法

摘要

本发明提供一种基于均匀相位分集体制的极化雷达目标检测方法。技术方案是，雷达采用正交双极化阵列接收天线和均匀相位分集的发射极化分集体制，对每一个脉冲重复周期的接收信号生成极化‑空间联合谱；然后将所有极化‑空间联合谱叠加形成合成谱。对合成谱取模后，采用四维单元平均恒虚警检测和点迹合并方法得到疑似目标点。对合成谱在方位‑俯仰空间中进行方位‑俯仰网格划分，计算每个方位‑俯仰网格内所有疑似目标点的极化状态距离标准差特征量，并与检测门限进行比较，判定疑似目标是否为雷达目标。本发明能够显著提升主瓣同时存在多个紧邻干扰或主瓣存在变极化干扰情况下的雷达目标检测能力。

主权项

1.一种极化雷达目标检测方法，其特征在于，雷达采用正交双极化阵列接收天线和均匀相位分集的发射极化分集体制，对每一个脉冲重复周期的接收信号生成极化‑空间联合谱；然后将所有极化‑空间联合谱叠加形成合成谱；对合成谱取模后，采用四维单元平均恒虚警检测和点迹合并方法得到疑似目标点；对合成谱在方位‑俯仰空间中进行方位‑俯仰网格划分，计算每个方位‑俯仰网格内所有疑似目标点的极化状态距离标准差特征量，并与检测门限进行比较，判定疑似目标是否为雷达目标；特别地，设合成谱P(θ,φ,γ,η)，其中θ为俯仰角，φ为方位角，极化角γ表示相对幅度信息，极化角η表示相对相位信息；再进行下述步骤：第一步，提取疑似目标：对合成谱P(θ,φ,γ,η)取模得到幅度谱|P(θ,φ,γ,η)|，利用四维CA‑CFAR进行检测，保护单元长度和检测门限值根据具体情况确定；四维CA‑CFAR检测方法是一维CA‑CFAR检测方法的拓展；将四维CA‑CFAR检测的过门限点在四维空间进行点迹合并处理，得到疑似目标点；四维空间的点迹合并处理是一维空间点迹合并处理的拓展；设经过上述点迹合并处理后得到的疑似目标共有I个，设第i个疑似目标在合成谱P(θ,φ,γ,η)上的坐标位置(θ_i,φ_i,γ_i,η_i)，i＝1,…,I；第二步，确认检测：在(θ,φ,γ,η)四维空间的俯仰角θ轴和方位角φ轴上，以一定的角度间隔划分方位‑俯仰网格，该角度间隔根据角估计精度、系统可忍受计算量共同决定；计算落入每个方位‑俯仰网格内的疑似目标点数目，对数目大于或等于N的网格进一步进行如下的确认检测处理：设落入方位‑俯仰网格(θ_j,φ_l)中的疑似目标点集合为C_j,l，计算集合C_j,l中所有疑似目标点在极化角η轴上的极化状态距离标准差STD_j,l，求取公式如下：其中Δη_i＝η_i+1‑η_i，i＝1,…,I_j,l‑1，η_i为疑似目标点极化角η的值，为集合C_j,l中所有Δη_i的均值，I_j,l为集合C_j,l中疑似目标点的数目；当STD_j,l小于检测门限L_std时，判为目标；当STD_j,l超过检测门限L_std时，判为干扰。