[发明专利]一种杂波中扩展目标参数可调子空间检测方法与系统

说明书

本发明涉及一种杂波中扩展目标参数可调子空间检测方法与系统，首先构造信号矩阵，接着构造待检测矩阵和训练样本矩阵，再构造中间变量矩阵，再确定可调参数，然后构造检测统计量，进而利用检测统计量和虚警概率确定检测门限，最后比较检测统计量与检测门限之间的大小，判决目标是否存在。本发明设计的检测方法基于自适应检测的基本思想，能够同时实现杂波抑制和目标检测，具有恒虚警特性，无需额外的恒虚警处理，根据系统需要，还能够实现对失配信号的稳健检测或者灵活抑制。

技术领域

本发明涉及雷达信号检测技术领域，尤其涉及一种杂波中扩展目标参数可调子空间检测方法与系统。

背景技术

雷达接收数据中除了噪声和可能的目标回波外，还可能包含强度远远大于目标信号的杂波回波。要保证雷达在复杂电磁环境中的效能正常发挥，则需要解决好杂波中的目标检测问题。

此外，雷达通常还面临信号失配现象。一方面，由于阵列误差、指向误差、多径效应等因素的影响，真实目标的方向可能与雷达主波束的指向不一致。此时，为了提高检测概率，需要对失配信号具有稳健检测特性的检测器。另一方面，除了功率强大的杂波外，雷达还面临众多类型的干扰。由于雷达主瓣很窄，干扰信号主要从雷达旁瓣进入雷达接收机，会被雷达误认为是从雷达主瓣进入的目标信号，从而导致了信号失配的发生。此时，对于雷达来说，需要对失配信号具有抑制能力强的检测器，即失配敏感检测器。

然而，传统检测器对失配信号的检测特性是固定的，不能同时满足对失配信号的稳健检测和对失配信号的失配敏感抑制。

发明内容

为了解决对杂波中扩展目标检测时存在失配信号时的难题，本发明提供一种杂波中扩展目标参数可调子空间检测方法，用以克服现有技术中目标检测能力不足的问题。

本发明提供一种杂波中扩展目标参数可调子空间检测方法，包括：

步骤1：构造信号矩阵；

步骤2：构造待检测矩阵和训练样本矩阵；

步骤3：构造中间变量矩阵；

步骤4：确定可调参数；

步骤5：构造检测统计量；

步骤6：利用所述检测统计量和虚警概率确定检测门限；

步骤7：比较所述检测统计量与所述检测门限之间的大小，判决目标是否存在。

进一步地，所述步骤1中构造的信号矩阵适用于多极化雷达目标方位确定时的情形或单极化雷达时的目标方位非精确已知时的情形；多极化雷达包括两个极化通道的雷达和三个极化通道的雷达；对于多极化雷达目标方位确定时的情形，当采用两个极化通道时，信号矩阵具有以下形式

当采用三个极化通道时，信号矩阵具有以下形式

其中，和分别为和维单位矩阵，为导向矢量，具有形式

式中，为天线阵元间距，为雷达发射信号波长，为目标的方位角，上标表示转置；表示虚数，即 ； 表示系统通道数；

对于单极化雷达时的目标方位非精确已知时的情形，信号矩阵具有形式

式中，为很小的角度偏置量，仍然具有形式

进一步地，所述步骤2中构造的待检测矩阵和训练样本矩阵分别为

式中，为扩展目标占据的个距离单元的数据，为目标占据的距离单元数；为待检测单元附近的个训练样本数据。

进一步地，所述步骤3中构造的中间变量矩阵包括

、、、和，式中，上标表示共轭转置。

进一步地，所述步骤4中确定的可调参数按照下述两种情形设置：

若希望得到对信号具有失配稳健特性的检测器，则；

若希望得到对信号具有失配敏感特性的检测器，则。