[发明专利]一种基于格雷互补波形的多目标检测方法

说明书

本发明公开了一种基于格雷互补波形的多目标检测方法，包括：估计检测场景中所有目标的多普勒，得到所有目标的多普勒估计值；根据所有目标的多普勒估计值，按特定发射顺序发射格雷互补波形信号，然后将格雷互补波形信号与具有标准匹配滤波权重的匹配滤波信号进行匹配滤波，获得模糊函数图像；发射标准发射顺序的格雷互补波形信号，然后按“二项式设计方法”的匹配滤波权重对该格雷互补波形信号进行匹配滤波，获得模糊函数图像；对获得的两幅模糊函数图像按图像的每个像素进行逐点取最小值处理，获得一幅最终的模糊函数图像作为最终结果。本发明可以有效降低最终结果中距离旁瓣的能量，使得多目标中的弱目标更容易被检测，减少了目标的漏检情况。

技术领域

本发明涉及一种雷达信号处理领域，特别是一种基于格雷互补波形的多目标检测方法。

背景技术

格雷互补波形(Golay Complementary Waveforms)由两个二值序列x(l)和y(l)组成，其中x(l)和y(l)的取值为1或-1，l＝0,1,...,L-1，L是每个二进制序列的长度，这样的两个组成格雷互补波形的二进制序列称为格雷互补对(具体的格雷互补对生成方法可参考文献：M.Golay,“Complementary series,”IRE Trans.Inform.Theory,vol.7,no.2,pp.82-87,Apr.1961.)。格雷互补对中每个1或-1值占据的时间宽度为T_c，因此每个格雷互补对的时间宽度为LT_c。对于k＝-(L-1),...,(L-1)，格雷互补波形满足如下条件

C_x(k)+C_y(k)＝2Lδ(k)

其中C_x(k)和C_y(k)分别是x(l)和y(l)的在k处自相关函数值，δ(k)表示冲激函数。

为使格雷互补波形能在时域传播，需要对x(l)和y(l)调制一个单位能量的基带信号Ω(t)，如下所示

然后在发射端利用一个二进制序列来确定发射信号z_P(t)的每个脉冲是x(t)还是y(t)，即确定格雷互补波形的发射顺序

其中N为发射信号的脉冲数目，T是脉冲重复间隔。当p_n＝1时，则发射信号z_P(t)的第n+1个脉冲发射x(t)；当p_n＝0时，则第n+1个脉冲发射y(t)。如果n为偶数时p_n＝1、n为奇数时p_n＝0，则此时确定的序列P为格雷互补波形的标准发射顺序。在接收端利用一个正数序列来确定用于匹配滤波的信号z_Q(t)在每个脉冲上的权重，即

对于标准的匹配滤波权重应满足序列Q的所有值均为1。

于是，利用下式进行匹配滤波，求解格雷互补波形的模糊函数

则可以在时延—多普勒平面上进行目标检测，其中“^*”表示共轭运算。