[发明专利]基于CA-CFAR的雷达信号多目标检测方法及装置

说明书

本发明公开一种基于CA‑CFAR的雷达信号多目标检测方法及装置，该方法步骤包括：S1.获取待检测信号序列，并基于CA‑CFAR检测方法进行目标检测，每当检测到一个目标时，转入执行步骤S2；S2.去除当前检测到的目标的信息后，对所有使用过当前检测到的目标为噪底的单元重新进行检测；该装置包括CA‑CFAR检测模块、二次检测模块。本发明具有实现方法简单、能够避免小目标的漏检，且检测精度高、环境适应性及抗干扰性强等优点。

技术领域

本发明涉及雷达信号多目标检测技术领域，尤其涉及一种基于CA-CFAR的雷达信号多目标检测方法及装置。

背景技术

雷达系统在进行目标探测时，通过天线将电磁波发射出去并接收目标的雷达回波，在雷达接收机所收到的回波当中，既包含有用目标的信息，也掺杂着背景噪声及雷达系统电路的热噪声和杂波信息(以下统称为噪声)等，雷达信号检测就是从掺杂着噪声的回波信号中检测出有用信号。实际中噪声通常不会是一成不变的，而是会随着雷达的探测区域或者时间的变化而发生改变，因而为了保证当噪声强度发生变化时雷达对有用目标的检测效果(发生虚警概率)不发生显著变化，目前雷达系统通常是使用CFAR(Constant FalseAlarm Rate，恒虚警)检测技术，以增强雷达的抗干扰能力，通过CFAR检测能够使在检测过程中发生虚警概率保持在相对稳定的水平。CFAR检测中是实时测得待测目标环境噪声的平均强度，用来得出一个可以自动适应当前环境的检测门限，以使得检测门限同噪声的平均强度成正比关系。

目前，CFAR检测方法中较为常用的为CA-CFAR(Cell Average Constant FalseAlarm Rate，平均恒虚警)检测方法，CA-CFAR的核心思想是基于滑动窗口划出统计噪底，每个滑动窗口检测时，统计当前待检测单元周围的环境，将一个待检测单元周围的一定范围内看作是环境噪声，求得该待检测单元的环境噪平均水平，然后进行比较得到检测结果，因此CA-CFAR拥有适应不同环境的能力。如图1所示，CFAR检测时通过使用滑动窗口依次划过接收信号，使用每个滑动窗口内的背景噪声与杂波强度计算检测门限，判定检测单元是目标或是噪声。

但是由于CA-CFAR检测是基于滑动窗口统计噪底以保证有效检测不同环境噪声下目标，使得同时也造成了小目标容易被大目标遮盖而发生漏检的问题，因而在均匀噪声背景下进行多目标检测时效果并不稳定。CA-CFAR实现正确检测的前提是认为被检测单元的噪底统计范围内全部都是噪声，但是假如在噪底范围内存在一个目标，而通常目标的幅度是远远高于噪声，因而将大目标作为噪声后将会显著地拉高当前检测单元的门限，并且如果当前待检测单元越小，而被误作为噪声的大目标越大的话，这种“遮盖”也就越严重。

如图2所示，当幅度较小目标与幅值较大的目标距离较近时，即存在一大一小两个目标，且二者相距较近，CA-CFAR检测过程中，当待测单元为小目标时，由于大目标处于“噪声区”，则该大目标本身将被视作噪底的一部分，那么按照CA-CFAR检测中判决阈值的计算方法，当前计算得到的噪声幅度值估计很可能远大于真正的环境噪声幅度，致使检测阈值会被设定的过高，甚至超过当前待测小信号的幅度，当检测阈值设定为超过待测小信号的幅度时，此时的小信号将会被判决准则视作背景噪声与杂波而无法被有效检测，造成小目标的漏检。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、能够避免小目标的漏检，且检测精度高、环境适应性及抗干扰性强的基于CA-CFAR的雷达信号多目标检测方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种基于CA-CFAR的雷达信号多目标检测方法，步骤包括：

S1.获取待检测信号序列，并基于CA-CFAR检测方法进行目标检测，每当检测到一个目标时，转入执行步骤S2；

S2.去除当前检测到的目标的信息后，对所有使用过当前检测到的目标为噪底的单元重新进行检测。