[发明专利]一种基于KL散度单元筛选的CFAR检测器

说明书

一种基于KL散度单元筛选的CFAR检测器，涉及雷达目标检测技术领域，针对现有检测器在多目标背景下需要干扰目标数目的先验信息，TM‑CFAR中的大值删除数目需要人为设定，不能从环境中有效提取的问题，本发明结合KL散度与大津法设计了一种新的检测器，在将检测单元排序的基础之上能够有效地剔除幅度较强的异常值，依据环境的变化自适应地、有效地确定TM‑CFAR中的大值删除数目，抗击目标数目依照参考单元的情况自适应地调整，不需要干扰目标数目的先验信息，并且在多目标环境下具有良好的检测性能。

技术领域

本发明涉及雷达目标检测技术领域，具体为一种基于KL散度单元筛选的CFAR检测器。

背景技术

传统的CFAR检测检测器主要针对指数分布(高斯分布的杂波经过平方律检波变为指数分布)设计，分为均值类CFAR检测器与有序类CFAR检测器。均值类CFAR检测器包含CA-CFAR，GO-CFAR与SO-CFAR，而经典的有序类CFAR主要是OS-CFAR，及其改进型CMLD-CFAR和TM-CFAR。在均匀背景中，CA-CFAR具有最优的检测性能，但是在多目标环境下检测概率迅速恶化；GO-CFAR检测器在杂波边缘环境中可以控制由于高杂波背景引起的虚警，但是同样在多目标环境下发现概率下降；SO-CFAR改善了CA-CFAR在多目标环境下的性能，但是当干扰目标同时出现在参考滑窗两侧时检测性能也会下降。为了综合上述CFAR检测器的优点，VI-CFAR检测器被提了出来。该检测器通过计算VI统计量判断参考单元前后滑窗的均匀程度，进而选择CA-CFAR、GO-CFAR、SO-CFAR中的一种作为检测策略进行检测。为了改善VI-CFAR在多目标环境下的检测性能，其他VI类检测器被相继开发出来，OSVI-CFAR将上述三种检测器分别替换为OS-CFAR，OSGO-CFAR和OSSO-CFAR；IVI-CFAR只将SO-CFAR替换成OS-CFAR；SVI-CFAR只将SO-CFAR替换成S-CFAR。由于VI统计量在前后沿滑窗中均存在多目标的情况下很容易将多目标背景误判成杂波边缘背景，所以VI类检测器对干扰目标的位置有一定的要求，而凡是涉及到使用有序类CFAR检测器作为备选策略的VI类检测器其抗击多目标的性能受参数k值的影响，最大抗击数目小于N-k个，而实际的情况中干扰目标的数目并不先验已知，固定的k值的设计并不能实时地反映背景的变化，检测性能受到限制。针对多目标的环境，还有一类自适应CFAR检测器，如E-CFAR，CCA-CFAR和GCMLD-CFAR，其设计思想主要是将参考单元与满足某一错误删减概率的检测阈值相比较，删除超过检测阈值的参考单元，这一类CFAR检测器往往具有较大的运算量。现有检测器在多目标背景下需要干扰目标数目的先验信息，TM-CFAR中的大值删除数目需要人为设定，不能从环境中有效提取。我们希望检测器在均匀环境与多目标环境中都具有良好的检测性能，同时抗击干扰目标的数目能够随检测背景而自适应地调整，并且运算量较小，能够满足实际应用的要求。

发明内容

本发明的目的是：针对现有检测器在多目标背景下需要干扰目标数目的先验信息，TM-CFAR中的大值删除数目需要人为设定，不能从环境中有效提取的问题，而提出的一种基于KL散度单元筛选的CFAR检测器。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于KL散度单元筛选的CFAR检测器，包括以下步骤：

步骤一：接收雷达回波信号数据，并通过平方律检波对信号数据进行处理；

步骤二：参考单元前后沿滑窗载入经过平方律检波后的信号数据；

步骤三：将参考单元载入后的数据由小到大进行排序，得到有序数据

x(1)≤x(2)≤...≤x(R)；

步骤四：将有序数据分成n个整数段x(1)...x(k),x(k+1)...x(2k),...,x((n-1)k+1)...x(R)，其中n*k＝R；

步骤五：对每段数据分别求标准差；