[发明专利]基于随机矩阵有限谱的扩展目标回波检测方法

摘要

本发明公开一种基于随机矩阵有限谱的扩展目标回波检测方法。首先，根据射频隐身的需求，采用非周期捷变宽带雷达信号观测目标；然后，将同一距离门内的一帧回波信号重构成符合随机矩阵谱分解的数据形式；最后，利用随机矩阵有限谱分布的信息检测理论，采用相对熵(KLD)作为检测统计量实现了对扩展目标的回波检测。本发明面对空中扩展目标，设计了一种优化的目标回波检测算法，既弥补了传统窄带雷达检测算法的不足，又提高了雷达系统在面对空中扩展目标时的检测概率。

主权项

1.基于随机矩阵有限谱的扩展目标回波检测方法，其特征是：首先，根据射频隐身的需求，采用非周期捷变宽带雷达信号观测目标；然后，将同一距离门内的一帧回波信号重构成符合随机矩阵谱分解的数据形式；最后，利用随机矩阵有限谱分布的信息检测理论，采用相对熵(KLD)作为检测统计量实现了对扩展目标的回波检测；经过仿真分析，这种目标检测方法确实提高了目标的检测精度；该目标检测方法包括以下步骤：步骤1，将宽带雷达信号的扩展目标检测问题描述为二元假设检验问题，包括H₀假设和H₁假设，若H₀假设成立，则认为检测单元不存在目标信息；若H₁假设成立，则认为检测单元存在目标信号；步骤2，将上述二元假设检验问题转化为检验随机矩阵W_M的经验累积分布函数是否类似于给定的有限谱累积分布函数；步骤3，假设无目标的回波信号时，写出由高斯白噪声信号构造的Wigner矩阵的有限谱累积分布函数；步骤4，利用回波信号样本值的均值和方差的最大似然估计值标准化随机向量，可以得到标准化后的回波信号样本值总体的均值以及其样本协方差矩阵，进一步求得利用回波信号构造的随机矩阵矩阵T_M的经验谱累积分布函数(记作F^T(x))；步骤5，利用回波信号构造的经验谱累积分布函数与高斯白噪声的有限谱累积分布函数之间的相对熵(KLD)作为检验统计量，并通过概率积分变换将KLD进一步转换；步骤6，通过蒙特卡洛实验法设定检测门限，比较检验统计量与门限值，当虚警率一定时，若检验统计量大于或等于门限值，那么拒绝原假设，则H₁假设成立，认为检测单元存在目标信号；若检验统计量小于门限值，则H₀假设成立，认为检测单元不存在目标信号。