本發明專利技術公開了一種基于多頻點回波幅度逆序統計量的低空目標檢測方法。主要解決現有技術在多徑環境下對低空目標檢測性能差的問題。其實現步驟是：1）對雷達接收到的多頻點回波信號進行匹配濾波和線性檢波，輸出信號包絡；2）從信號包絡中選取檢測單元和參考單元；3）對檢測單元數據逆序排列，得到一組逆序數據；4）估計反射系數并計算最優K值；5）利用最優K值和逆序數據計算回波信號的檢測量；6）利用參考單元數據采用單元平均方法估計雜波幅度；7）計算檢測門限系數；8）利用雜波幅度和門限系數求得回波信號的檢測門限；9）將檢測值與檢測門限比較，判斷有無目標。本發明專利技術在低信雜比下檢測性能較高，提高了雷達探測低空目標的能力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于雷達
，涉及一種多頻點非相參積累信號檢測方法，可用于寬帶雷達在多徑環境下的信號檢測。
技術介紹
低空、超低空目標難以檢測，是雷達面臨的四大威脅之一。其主要的難點包括 強烈的地海雜波和難以解決的多徑問題。要在強雜波中檢測小型飛行目標，雷達波束要有足夠的能量指向地面，因此地海反射很強的雜波。同時，除了目標的直達波信號以外，雷達還會接收到地海面產生的反射回波信號，從而形成多徑效應。該效應使得雷達接收信號在幅度和相位上發生變化，回波中常出現尖峰導致目標檢測的虛警概率增加，影響雷達對目標的檢測性能，目標回波概率密度函數的時變特性，難以保證恒虛警概率的檢測概率。現代雷達多采用頻率分集技術或頻率捷變技術，不僅能夠獲得時不變的目標回波概率密度函數，而且可利用多頻點信號積累來減小多徑效應的影響。針對以上問題，S.L. Wilson 等人在 “Radar detection in multipath, IEEProc. -Radar, Sonar Navig, Vol. 146, No. I, February 1999”文章中，提出利用 M/N檢測方法解決多徑環境下的目標檢測問題，M是超過檢測門限的脈沖個數，N是總脈沖個數，當超過門限的脈沖個數超過M時，則作出有目標的判決，反之判定無目標。研究表明，M/N檢測方法在低信雜比的情況下，檢測性能較差，尤其是在復雜的地海雜波環境下，當低空目標的回波與多徑回波相消時，低信雜比的回波難以超過檢測門限，會導致目標漏警，同時，需要兩級門限檢測，其第一級檢測需要N次檢測，第二級檢測需要一次檢測，檢測次數多，運算量較大。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對上述已有技術的不足，提出了一種多頻點回波幅度逆序統 計量的低空目標檢測方法，以減小目標漏警，提高雷達在低信雜比下的檢測能力。實現本專利技術目的的技術思路是利用逆序統計量和多頻點非相參積累方法，根據多徑條件下回波信號統計特性，實現對低空目標的恒虛警檢測，其實現步驟包括如下I)對雷達接收到的多頻點回波脈沖進行匹配濾波，得到觀測數據f ;2)對觀測數據Jf進行線性檢波，獲得輸出信號包絡J> =間，其中，I · I表示模值；3)取輸出信號包絡5·中同一距離單元的數據作為檢測單元數據A，分別在每個檢測單元后選取m個參考單元,得到M個參考單元的數據6，其中，h=l，2“％Nf, 1=1，2···，Μ,M=mXNf, M為參考單元個數，Nf為檢測單元個數；4)對檢測單元數據瓦進行降序排列，獲得一組逆序的數據/^5)根據雷達檢測環境、天線極化方式以及信號擦地角的大小，利用如下公式來估計反射系數P P=P0Dps,其中，P C1為多徑反射區域的菲涅爾反射系數，D為多徑反射面的擴散因子，P s為多徑反射面的散射因子；6)根據反射系數P計算檢測參數K的最優值，其中，K表示該檢測方法的頻點積累個數，計算公式如下權利要求1.一種，包括如下步驟 1)對雷達接收到的多頻點回波脈沖進行匹配濾波，得到觀測數據f; 2)對觀測數據i進行線性檢波，獲得輸出信號包絡. >=|· |，其中，I · I表示模值； 3)取輸出信號包絡J5中同一距離單元的數據作為檢測單元數據A，分別在每個檢測單元后選取m個參考單元,得到M個參考單元的數據g，其中，h=l,2…，Nf, 1=1, 2···，M,M=mXNf,M為參考單元個數，Nf為檢測單元個數； 4)對檢測單元數據瓦進行降序排列，獲得一組逆序的數據多W； 5)根據雷達檢測環境、天線極化方式以及信號擦地角的大小，利用如下公式來估計反射系數P P = P 0D P s 其中，P ^為多徑反射區域的菲涅爾反射系數，D為多徑反射面的擴散因子，Ps為多徑反射面的散射因子； 6)根據反射系數P計算檢測參數K的最優值，其中，K表示該檢測方法的頻點積累個數，計算公式如下2.根據權利要求I所述的方法，其中，步驟9)所述的利用恒虛警門限計算方法計算回波信號的檢測門限系數β，按如下步驟進行 (9a)計算回波信號的檢測統計量z在無目標時的概率密度函數fz(z)全文摘要本專利技術公開了一種。主要解決現有技術在多徑環境下對低空目標檢測性能差的問題。其實現步驟是1)對雷達接收到的多頻點回波信號進行匹配濾波和線性檢波，輸出信號包絡；2)從信號包絡中選取檢測單元和參考單元；3)對檢測單元數據逆序排列，得到一組逆序數據；4)估計反射系數并計算最優K值；5)利用最優K值和逆序數據計算回波信號的檢測量；6)利用參考單元數據采用單元平均方法估計雜波幅度；7)計算檢測門限系數；8)利用雜波幅度和門限系數求得回波信號的檢測門限；9)將檢測值與檢測門限比較，判斷有無目標。本專利技術在低信雜比下檢測性能較高，提高了雷達探測低空目標的能力。文檔編號G01S7/41GK102944873SQ20121049322公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月27日 優先權日2012年11月27日專利技術者曹運合, 王園園, 劉崢 申請人:西安電子科技大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于多頻點回波幅度逆序統計量的低空目標檢測方法，包括如下步驟：1）對雷達接收到的多頻點回波脈沖進行匹配濾波，得到觀測數據2）對觀測數據????進行線性檢波，獲得輸出信號包絡其中，|·|表示模值；3）取輸出信號包絡中同一距離單元的數據作為檢測單元數據分別在每個檢測單元后選取m個參考單元，得到M個參考單元的數據其中，h=1，2…,Nf，l=1,2…,M，M=m×Nf，M為參考單元個數，Nf為檢測單元個數；4）對檢測單元數據進行降序排列，獲得一組逆序的數據5）根據雷達檢測環境、天線極化方式以及信號擦地角的大小，利用如下公式來估計反射系數ρ：ρ=ρ0Dρs其中，ρ0為多徑反射區域的菲涅爾反射系數，D為多徑反射面的擴散因子，ρs為多徑反射面的散射因子；6）根據反射系數ρ計算檢測參數K的最優值，其中，K表示該檢測方法的頻點積累個數，計算公式如下：K=[1.5Nf]+10.5≤|ρ|≤0.7[1.2Nf]0.7<|ρ|≤0.9其中，[·]表示不大于該數的最小整數；7）對步驟4）中逆序數據的前K個數據求和，得到回波信號的檢測量8）利用步驟3）的參考單元數據采用單元平均方法估計檢測單元中的雜波幅度計算公式如下：u~=1MΣl=1Mr~l;9）根據已知的雷達虛警概率Pfa、檢測單元個數Nf以及參考單元個數M，利用恒虛警門限計算方法計算回波信號的檢測門限系數β；10）根據雜波幅度和檢測門限系數β，求得回波信號的檢測門限11）將步驟7）中的檢測值與檢測門限ZT比較，進行有無目標的判斷，當時，判定回波信號中有目標，當時，判定回波信號中沒有目標，檢測過程結束。FDA00002477596300011.jpg,FDA00002477596300012.jpg,FDA00002477596300013.jpg,FDA00002477596300014.jpg,FDA00002477596300015.jpg,FDA00002477596300016.jpg,FDA00002477596300017.jpg,FDA00002477596300018.jpg,FDA000024775963000110.jpg,FDA000024775963000111.jpg,FDA000024775963000112.jpg,FDA000024775963000113.jpg,FDA000024775963000114.jpg,FDA00002477596300021.jpg,FDA00002477596300022.jpg,FDA00002477596300023.jpg,FDA00002477596300024.jpg,FDA00002477596300025.jpg...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹運合，王園園，劉崢，
申請(專利權)人：西安電子科技大學，
類型：發明
國別省市：
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