[发明专利]基于DVB-S信号多信道全信息融合的空中移动目标检测方法

摘要

本发明涉及一种基于DVB‑S信号多信道全信息融合的空中移动目标检测方法，反射波接收系统采用极化方向一定的接收天线，对目标空域自动进行全向扫描，接收飞行目标反射的DVB‑S卫星信号，接收到的反射波信号送入信号处理模块得到M路数字反射波信号。直达波接收系统自动调整方位角、仰角和极化角，使得天线对准选定民用卫星，接收到直达波，将直达波送入信号处理模块得到M路数字直达波信号。多信道全信息融合信号处理模块中检测反射波信号中是否含有DVB‑S卫星信号。解决在目标空域内，对高速移动目标的检测，涉及信号处理领域。

主权项

一种基于DVB‑S信号多信道全信息融合的空中移动目标检测方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1采用极化方向一定的天线作为反射波接收系统的接收天线，对目标空域自动进行全向扫描，接收飞行目标反射的DVB‑S卫星信号，经过数字滤波器分为M路信号，最后将多路反射波数字信号y送入多信道全信息融合信号处理模块；步骤2同时，在反射波接收天线附近采用另一天线，调整其方位角、仰角和极化角，使得该天线对准选定民用卫星，作为DVB‑S信号直达波接收系统的接收天线，经过数字滤波器分为M路信号，最后将多路直达波数字信号x送入多信道全信息融合信号处理模块；步骤3检测反射波信号中是否含有DVB‑S卫星信号；在多信道全信息融合信号处理模块中，需要完成如下步骤：3.1估计信号时延；信号时延τ通常是未知量，将τ的估计值定义为通过使用时域上的滑动相关，来得到估计值对多信道融合时延估计值通过下式估算得到：τ^=argmaxτ=τl,τl+1,...τuΣn=1Mu[m]Σn=1Nxm[n-τ]ym[n]---(1)]]>其中：u[m]第m个信道的权重因子；τl和τu分别表示到达时延估计的下界和上界；ym[n]为第m个反射波信道信号的第n个样本点；xm[n]为第m个的直达波信道信号的第n个样本点；3.2将单个信道的反射波信号与其各自信道的直达波信号进行互相关处理，得到单信道的互相关处理量；单信道的检测统计量可以如下计算得到：T=Σn=1Ny[n]x[n-τ]---(2)]]>其中：x[n]为直达波信道信号，并且定义当n＝‑N+1，‑N+2,...,0时，x(n)表示为上一个相邻检测周期的直达波信号；y[n]表示为当前反射波信道信号；τ为步骤1.3.1得到的信号时延估计值；将单个反射波信道中不存在信号仅有空白噪声时的信号和直达波信号数据根据上式(2)处理；3.3在采样周期内，融合所有多信道的检测样本；结合1.3.2中式(2)，将多个反射波信道中不具有信号仅有空白噪声时的信号和多个直达波信道中直达波信号数据根据下式处理：TC=Σm=1M(u[m]Σn=1Nym[n]xm[n-τ])---(3)]]>其中：u[m]第m个信道的权重因子；ym[n]为第m个反射波信道信号的第n个样本点；xm[n]为第m个的直达波信道信号的第n个样本点；τ为步骤1.3.1得到的信号时延估计值3.4根据误警概率P f，确定门限值T0；具体步骤为，根据检测信号系统的要求不同，选择不同的误警概率Pf，在确定移动目标不存在的时候，重复步骤1.3.1‑1.3.3进行多次采样检测，根据步骤1.3.3中计算式(3)计算得到每次采样检测的统计量Tc，将所得到的数值从大到小进行排序；根据之前选定的误警概率Pf(以百分比记)，选定序列中位于前Pf的值就是需要的门限值T0；3.5将单个反射波信道中反射波信号和多个直达波信道中直达波信号数据根据步骤1.3.2中式(2)处理；将多个单个反射波信道中反射波信号和多个直达波信道中直达波信号数据使用1.3.3中统计量计算式(3)，计算获得抽样周期内反射波信号和直达波信号之间的统计量T；3.6比较两个统计量T0和T进行判决，得出信号是否存在的结果；将所得到的门限值与加成后的信号统计量进行比较，即当T>T0时，判决反射波内存在目标卫星信号，则飞行目标存在，否则就认为目标不存在。