[发明专利]选小单元平均恒虚警率实时检测SAR运动目标方法、装置

说明书

技术领域

本发明属于合成孔径雷达(SAR)技术领域，涉及实时检测SAR运动目标的方法。

背景技术

动目标检测和成像是合成孔径雷达(SAR)要完成的基本功能之一，无论在军事上还是在民用中都具有重要作用。在以往的文献中多是探讨杂波滤除方法，而忽视了杂波滤除后噪声对检测动目标的影响。无论采用哪一种杂波滤除方法，在滤除杂波后剩余大量的噪声，运动目标往往淹没在噪声之中，检测性能直接受到目标信噪比的影响。在以往的实时动目标检测系统中，在杂波滤除后，直接采用单元平均恒虚警率(CFAR)方法检测动目标，这种检测方法比较简单，没有考虑多目标之间的相互影响，因而检测概率较低，虚警率高，难以达到满意的检测效果。

在SAR系统中，噪声包络服从瑞利分布，因此，杂波滤除后检测动目标可归结为在瑞利分布的噪声中检测目标，检测门限可以通过计算噪声的均值得到。噪声均值可以从被检测目标临近单元来获得，这就是比较常用的单元平均CFAR检测器。但是在多目标环境中，检测目标往往受到周围目标的干扰。

发明内容

现有技术的检测方法，检测概率较低，虚警率高，在多目标环境中，检测目标往往受到周围目标的干扰，为了解决现有技术的问题，本发明的目的是为了在多目标环境中降低临近干扰目标的影响，针对SAR系统运动目标回波信号的特点，对杂波滤除后的数据进行检测，采用了选小单元平均恒虚警率(SO-CA-CFAR)方法检测，为此，本发明提供计算量小、操作简单、检测效果提高、适用于实时动目标检测系统的一种选小单元平均恒虚警率实时检测SAR运动目标的方法。

为了实现本发明的目的，本发明的第一方面是提供一种选小单元平均恒虚警率实时检测SAR运动目标的方法，其步骤如下：

步骤1：从合成孔径雷达系统接收一帧图像数据并存储，作为输入数据对其进行杂波滤除，生成包含有运动目标和噪声信息的图像，取出图像第一方位单元的距离向数据经线性检波，生成一个序列X，该序列为距离向序列；

步骤2：从序列X的第N+2个数据开始输入检测单元进行检测；将前N个数据累加，将累加和取平均得到第一平均单元值u₁；将第N+4个数据到第2N+3个数据累加，得到累加和后将其取平均得到第二平均单元值u₂；为了排除邻近目标的干扰，将检测单元两边的数据单元即第N+1个数据和第N+3个数作为保护单元，不计入累加和；

步骤3：将第一平均单元值u₁和第二平均单元值u₂输入到选小比较器单元，得到二者中的小值u；

步骤4：根据用户要求确定虚警概率P_fa，然后确定参考单元数N，二者确定后，根据虚警概率Pfa=2Σi=0N-1N-1+ii(2+k)-(N+i)]]>计算，得到门限k；

步骤5：将小值u和门限k输入乘法器单元，输出阈值s；

步骤6：将序列X检测单元的检测值x和阈值s输入比较器单元，如果检测值x大于阈值s，则有运动目标存在，检测值x为合成孔径雷达运动目标的一部分，否则没有合成孔径雷达运动目标存在；

步骤7：从整帧合成孔径雷达目标图像中取出合成孔径雷达图像第2个方位单元的距离向序列，重复步骤1到步骤6；每个方位单元都按照步骤1到步骤6过程来处理；