[发明专利]基于变化指数的多策略韦布尔CFAR检测方法

说明书

基于变化指数的多策略韦布尔CFAR检测方法，涉及雷达自适应检测技术领域，针对现有技术中检测器在韦布尔分布杂波中会出现检测性能下降的问题，本申请提出了一种RWVI‑CFAR检测器，该检测器在均匀的韦布尔杂波环境中具有很小的CFAR损失，在多目标环境中具有接近TOS‑CFAR的检测性能，在杂波边缘环境中具有优于TGO‑CFAR的虚警控制能力，有效解决了检测器在韦布尔分布杂波中会出现检测性能下降的问题。RWVI‑CFAR检测器通过设计一种自适应目标剔除算法，有效解决了VI‑CFAR在双侧都存在干扰目标的环境下，检测性能下降的问题。

技术领域

本发明涉及雷达自适应检测技术领域，具体为基于变化指数的多策略韦布尔CFAR检测方法。

背景技术

恒虚警检测器作为一种自适应检测技术，被广泛应用于雷达目标检测中。在实际的雷达检测环境中，通常包含多种非均匀杂波，这些杂波的统计特性通常是未知的。在未知的检测环境中，恒虚警检测技术可以根据检测背景的变化，自适应的提供检测阈值以保证恒定虚警概率。

目前，大多数恒虚警检测器通常假设背景杂波的幅值服从瑞利分布，如CA-CFAR、SO-CFAR、GO-CFAR和OS-CFAR等。而这些检测器在同时存在干扰目标和杂波边缘的非均匀场景下，会出现检测性能下降的问题。为了解决该问题，Smith和Varshney介绍了一种基于变化索引的CFAR检测器(VI-CFAR)，该检测器不仅在均匀环境中具有最优的检测性能，在杂波边缘和多目标等非均匀环境下也具有一定的鲁棒性。但是VI-CFAR检测器在待检测单元两侧的参考窗中同时存在干扰目标的环境下，检测性能下降。随着雷达分辨力的升高，杂波统计特性发生变化，杂波包络的概率密度函数出现拖尾的现象。韦布尔分布就是一种典型的非瑞利分布模型。上述检测器在韦布尔分布杂波中会出现检测性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中检测器在韦布尔分布杂波中会出现检测性能下降的问题，提出基于变化指数的多策略韦布尔CFAR检测方法。

本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：

基于变化指数的多策略韦布尔CFAR检测方法，包括以下步骤：

步骤一：获取经过包络检波器的雷达回波数据，然后得到雷达回波数据中韦布尔分布形状参数，所述韦布尔分布形状参数包括前沿参考窗的韦布尔分布形状参数和后沿参考窗的韦布尔分布形状参数；

步骤二：判断雷达回波数据中前沿参考窗的韦布尔分布形状参数是否相同，若相同，则计算二阶统计量VI和统计和，并利用蒙特卡洛仿真实验得到阈值K_VI，然后将VI与K_VI比较，当VI大于等于K_VI时，则判定前沿参考窗中的雷达回波数据是均匀的，当VI小于K_VI时，则判定前沿参考窗中的雷达回波数据是非均匀的；

判断雷达回波数据中后沿参考窗的韦布尔分布形状参数是否相同，若相同，则计算二阶统计量VI′和统计和，并利用蒙特卡洛仿真实验得到阈值K_VI，然后将VI′与K_VI比较，当VI′大于等于K_VI时，则判定后沿参考窗中的雷达回波数据是均匀的，当VI′小于K_VI时，则判定后沿参考窗中的雷达回波数据是非均匀的；

如果前沿参考窗中的雷达回波数据和后沿参考窗中的雷达回波数据都是均匀的，且前沿参考窗的韦布尔分布形状参数与后沿参考窗的韦布尔分布形状参数相同，则利用前沿参考窗的统计和和后沿参考窗的统计和计算统计量MR，并利用蒙特卡洛仿真实验得到阈值K_MR，将MR与K_MR比较，若则判定前沿参考窗和后沿参考窗中的雷达回波数据具有相同的均值，反之，则判定为前沿参考窗和后沿参考窗中的雷达回波数据不具有相同的均值；