[发明专利]复高斯杂波中基于子空间杂波对消的目标检测方法

说明书

本发明涉及一种复高斯杂波中基于子空间杂波对消的目标检测方法，属于雷达信号处理和目标检测技术领域。本发明的步骤包括：1)获取未经匹配滤波处理的回波数据；2)针对每个距离单元，重组数据矩阵；3)计算每个距离单元对应的协方差矩阵；4)计算每个距离单元对应的非迭代自适应脉冲压缩滤波器权矢量；5)计算每个距离单元对应的非迭代自适应脉冲压缩滤波输出结果；6)计算每个距离单元对应的检验统计量；7)计算虚警概率对应的CFAR检测门限。与常规的“先匹配滤波后自适应杂波抑制与目标检测”方法相比，本发明给出的检测方法，解决了常规脉冲压缩中容易出现的强目标高距离旁瓣问题，并通过相干源对消实现了杂波抑制，且具有CFAR能力。

技术领域

本发明属于雷达信号处理和目标检测技术领域，特别涉及雷达目标探测中的目标检测技术。

背景技术

在复高斯杂波、发射相参脉冲串条件下，完全自适应的雷达杂波抑制与目标检测技术往往需要较大数量的独立同分布距离单元回波数据作为训练样本，特别是在数字阵列雷达观测条件下，所需训练样本数量尤其巨大。同时，强目标回波脉冲压缩时形成的大旁瓣也显著降低了常规的“先匹配滤波后自适应杂波抑制与目标检测”方法的性能。

针对第一个问题，在训练样本数量有限的条件下，常采用对角加载技术来改善雷达的检测性能。但是对角加载水平是一个较难确定的量，过小的加载将不起作用，过大的加载会影响对杂波的抑制；同时对角加载技术也需要一定的训练样本数量，否则其性能将有较大程度的下降。

针对第二个问题，通常采用迭代自适应脉冲压缩(Adaptive Pulse Compress，APC)技术来抑制距离旁瓣，但是迭代APC技术通常会破坏脉冲间的相位相参性和训练样本间的统计独立同分布属性，从而使得这个问题变得更加严峻。这也是密集强杂波环境下，基于迭代APC技术得到的检测性能甚至不如非自适应的匹配滤波技术的原因。

针对上述两个问题，本发明提出一种适用于复高斯杂波背景的基于子空间杂波对消处理的目标检测方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对复高斯杂波背景中杂波抑制与目标检测面临的训练样本需求高、强目标距离旁瓣高的问题，提供一种复高斯杂波中基于子空间杂波对消的目标检测方法，其中要解决的技术问题包括：

(1)将雷达相参脉冲串观测方式下未经匹配滤波处理的回波数据重组为非迭代自适应脉冲压缩所需的数据矩阵形式；

(2)在自适应脉冲压缩过程中，要保持来自当前距离单元散射点能量不变的同时，使来自其他距离单元的散射点能量最小化；

(3)基于非迭代自适应脉冲压缩滤波输出所设计的检验统计量的CFAR问题。

本发明所述的复高斯杂波中基于子空间杂波对消的目标检测方法，其特征在于包括以下技术措施：

(1)获取雷达相参脉冲串观测方式下未经匹配滤波处理的回波数据，得到K×L维数据矩阵D；

(2)针对每个距离单元，重组形成其对应的N×K维数据矩阵Y(l)；

(3)针对每个距离单元，计算其对应的N×N维协方差矩阵C(l)；

(4)针对每个距离单元，计算其对应的非迭代自适应脉冲压缩滤波器权矢量w(l)；

(5)针对每个距离单元，计算其对应的非迭代自适应脉冲压缩滤波输出结果z(l)；

(6)针对每个距离单元，计算其对应的检验统计量T(l)；

(7)针对检验统计量T(l)，计算虚警概率P_fa对应的CFAR检测门限η；

(8)通过比较T(l)与η，给出每个距离单元的检测判决结果。