[发明专利]一种强地杂波下两级门限恒虚警检测算法

说明书

本发明公开了一种强地杂波下两级门限恒虚警检测算法，雷达接收回波经下变频、抽取滤波、脉冲压缩、相参积累后形成距离‑多普勒两维数据；采用两级门限删除平均CFAR检测算法确定目标在此二维数据中的位置，即距离、多普勒信息。本发明针对上述地面侦察雷达CFAR检测技术存在的问题，设计一种两级门限删除平均CFAR检测算法，提高发现概率，降低虚警概率，减少计算时间，满足雷达系统实时性要求。

技术领域

本发明属于地面侦察雷达数字信号处理领域，特别是一种强地杂波下两级门限恒虚警检测算法。

背景技术

雷达自动目标检测是让检测器能根据接收回波信号实时变化，自动提供随着杂波强度而变化的检测阈值，从而避免杂波以及噪声等干扰，保证恒定虚警概率的同时也保证了检测概率，即恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测问题。

在地面侦察雷达系统中，感兴趣的目标往往位于地杂波变化剧烈区域中，慢速目标与慢动杂波的速度区大致相同，加大了目标检测的难度。现有恒虚警算法中，均值类CFAR在非均匀环境中无法达到理想的性能，有序统计类CFAR在强地杂波下的虚警概率过高，而智能CFAR计算复杂度过高，不适用于对实时性要求较高的雷达系统。

地面侦察雷达的CFAR目标检测方法主要面临三个问题，第一个问题是强地杂波与目标的叠加导致目标的发现概率降低；第二个问题是不同距离段下目标信噪比不同，若在所有距离段使用同样的检测信噪比，会使得虚警概率升高；第三个问题是由于到达目标检测时的数据量较大，为了不影响整体雷达工作时序，必须保证算法的计算时间尽可能小。因此，为了提高对慢速目标的检测能力，降低虚警概率，提高运算速度，研究地面侦察雷达强杂波下的目标检测技术具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强地杂波下两级门限恒虚警检测算法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种强地杂波下两级门限恒虚警检测算法，包括：

雷达接收回波经下变频、抽取滤波、脉冲压缩、相参积累后形成距离-多普勒两维数据；

采用两级门限删除平均CFAR检测算法确定目标在此二维数据中的位置，即距离、多普勒信息。

进一步的，两级门限删除平均CFAR检测算法包括一级门限计算、二级门限计算以及目标判决，具体方法为：

在每个距离门的多普勒维除去低频杂波点后找到剩余的最大值，将其作为该距离门的待检测目标，再除去此最大值附近点后求和平均作为一级门限，即为该距离门的噪声加杂波功率估计，完成一级门限计算；

对一级门限进行滑窗，设定保护单元、参考单元，删除被检测单元左右参考单元中数个最大值后求和平均，均值作为该单元的二级门限；

将各距离单元的二级门限乘以设定的相应门限系数得到检测门限，与该距离单元的待检测目标幅值进行比较，若幅值大于检测门限则认为该点为目标点，否则不是目标。

进一步的，一级门限的计算方法为：

对于第i个距离门，删除此距离门内的低速杂波点后找到该距离门内的最大值，将此最大值作为待检测目标A_i，删除A_i及其附近的点后求和平均；假设多普勒维数据点数为N，其中第n点的多普勒频率为