[发明专利]基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法

说明书

本发明属于雷达信号处理领域，公开了基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，包括：获取雷达回波信号，得到第l波段第k组M帧回波信号在三维坐标系中的最佳观测目标的位置信息；并进行第一级观测融合，得到第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息；将第l波段第k组回波信号第一级观测融合后的目标位置信息、第l波段第k‑1组回波信号的滤波结果以及观测融合时间间隔输入滤波器进行跟踪滤波，依次得到L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果；设定滤波融合时间基准，对L个波段中每个波段的K组回波信号的滤波结果在每个滤波融合时间基准上的目标位置信息进行第二级观测融合，得到目标跟踪结果，能够提高海面目标的检测概率和稳定跟踪性能。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，适用于舰载雷达对目标在低信噪比低空环境下的跟踪。

背景技术

海战是现代化信息战争中的一种重要形式，而舰载雷达是海面敌情探测的重要手段。传统目标检测与跟踪方法在探测海面近程低空飞行目标时存在着盲区。产生盲区的原因主要有两个，一是由于海水的不间断运动产生海杂波，当目标所处多普勒通道处于海杂波多普勒范围内时，目标回波将完全被海杂波覆盖；二是由于低空跟踪目标时，除了接收雷达到目标的直接反射波信号外，还会接收到地海面产生的镜反射和漫散射引起的反射波信号，从而形成多径效应。多径效应使得雷达接收信号在幅度和相位上发生变化，造成测量跟踪误差，严重时可能导致丢失跟踪目标。

多径回波和直接反射波的区别在于多径回波在直接反射波的基础上多了一个乘积因子项，该乘积因子是一个与雷达高度、目标高度、目标到雷达的距离以及波长相关的变量。多径回波将导致完整回波的幅度随该乘积因子变化，当多径回波与直接反射波相位差为钝角时，完整回波的幅度会小于直接反射波的幅度，从而降低了雷达对目标的检测性能。海杂波的影响可以通过在多普勒域将目标与海杂波分离的方法得到解决，而多径回波无论是在时域，频域还是空域均不可分离。

传统目标检测及跟踪都是针对单波段单载频信号进行的，在低信噪比低空环境下，由于多径效应的影响使目标回波信号被噪声信号完全淹没，目标的检测概率大幅降低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，能够降低甚至消除低空环境下多径效应对目标检测和跟踪效果的影响，提高舰载雷达对海面目标的检测概率和稳定跟踪性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种基于多波段两级信息融合的低空目标跟踪方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1，获取雷达回波信号，所述雷达回波信号包含L个波段的回波信号，每个波段的回波信号分为K组回波，每组回波包含M帧回波信号；

令l＝1，k＝1，m＝1，其中，l＝1，2，…，L，表示雷达回波信号的波段标号，k＝1，2，…，K，表示每个波段回波信号中的组数标号，m＝1，2，…，M，表示每组回波信号中的帧数标号；

步骤2，根据第l波段第k组第m帧回波信号得到目标初始观测信息，所述目标初始观测信息包含观测目标个数，初始观测距离向量，初始观测方位角向量，以及初始观测俯仰角向量；

所述观测目标个数为多个，其中，只有一个观测目标为真实目标；所述初始观测距离向量中包含每个观测目标的距离，所述初始观测方位角向量中包含每个观测目标的方位角，所述初始观测俯仰角向量中包含每个观测目标的俯仰角；

步骤3，根据所述初始观测距离向量，所述初始观测方位角向量，所述初始观测俯仰角向量，得到三维坐标系中每个观测目标的三维位置坐标信息；