[发明专利]一种基于圈间异常单元识别的改进CFAR检测方法

权利要求书

1.一种基于圈间异常单元识别的改进CFAR检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)雷达信号处理与检测：获取每个波位的采样信号后，完成脉冲压缩、MTI、非相参积累和CFAR检测信号处理流程，积累连续M圈的检测结果后进行异常单元识别；

2)异常单元识别：采用多圈积累的方式识别异常单元：首先根据雷达工作模式对MN准则及多圈关联门限进行初始化，当前圈号为Q时，利用Q-M+1圈到Q圈检测结果之间的关联性进行异常单元识别，经过多帧积累采用MN准则筛选出异常检测单元；

3)异常单元剔除与目标输出：对Q-M+1圈检测单元进行判定，若判定为异常单元，删除该检测结果并对异常单元附近检测单元重新进行CFAR检测，若判为正常检测单元，则输出该检测单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于圈间异常单元识别的改进CFAR检测方法，其特征在于：步骤1)中雷达信号处理与检测包括以下步骤：

11)获取回波时域采样信号：雷达信号处理与检测按波位进行，假设岸基对海警戒雷达扫描时每圈共有L个波位，在每个波位发送m个脉冲，得到雷达脉冲回波信号的时域采样矩阵，每个波位的回波表示为：

其中n为波门采样的点数，m为连续发射的脉冲个数，r_mn表示第m个脉冲的第n个回波采样值。

12)脉冲压缩处理：

按雷达参数生成线性调频雷达波的匹配信号，每一行分别进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩矩阵信号：

表示第m个脉冲的第n个距离门脉压结果；

13)MTI处理：

对脉压结果进行MTI，采用3脉冲对消：

其中，为MTI后的信号，为脉冲压缩后的回波信号，得到MTI后信号：

14)非相参积累：对MTI后的数据求绝对值在脉冲维累加，得到非相参积累后信号：

15)CA-CFAR检测：采用单元平均算法计算背景，CA-CFAR检测结果为：

y＝R^NAC-B^CA-CFAR-BACK≥η

其中B^CA-CFAR-BACK为采用CA-CFAR计算得到的噪底，η1为检测门限。

3.根据权利要求1所述的一种基于圈间异常单元识别的改进CFAR检测方法，其特征在于：步骤2)中异常单元识别包括以下步骤：

21)参数初始化

根据岸基对海雷达工作方式及每圈扫描时间，确定距离与方位上开窗大小I₀、J₀、圈间积累的MN准则的M值及N值；

22)多圈点迹关联

当圈号为Q，且已积累M圈检测结果时，对Q-M+1圈所有检测单元进行遍历，假设Q-M+1圈共有K个检测单元，取第k检测单元作为搜索中心，初始化检测窗为左右I₀/2波位，距离上下J₀/2个距离门，若该搜索中心下一圈检测窗口上搜索到目标，则对应检测次数D_k++，搜索中心替换为已搜索点迹，检测窗重置为左右I₀/2波位，距离上下J₀/2个距离门，继续下一圈搜索，直至完成M圈检测；若该搜索中心在下一圈检测窗口上未搜索到目标，且已经连续3圈搜索不到目标，则直接判定该检测单元为异常单元，不再继续对剩余圈搜索，否则检测窗设置为左右I₀波位，距离上下J₀个距离门，继续下一圈搜索，直至完成M圈检测。

4.根据权利要求1所述的一种基于圈间异常单元识别的改进CFAR检测方法，其特征在于：步骤3)中异常单元剔除与目标输出包括以下步骤：

31)异常单元判定

遍历Q-M+1圈所有检测单元，根据每个检测单元被关联次数判定是否为异常单元，若第k个检测单元关联次数D_kN，则判定该单元为异常单元，否则判定该单元为正常目标；

32)检测结果输出

当前检测单元判定为异常单元，对当前检测距离单元的上下各m₀个距离单元采用噪底填充，同时对该检测单元上下n₀个单元重新进行CA-CFAR检测，并将检测结果存入输出点迹表；若当前检测单元判定为正常目标，则直接将点迹存入输出点迹表，完成K个检测单元遍历后，输出当前圈点迹结果。