[发明专利]基于杂波全局统计特性实现地物杂波背景下目标检测方法

权利要求书

1.一种基于杂波全局统计特性目标检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对距离多普勒幅度值采用直方图统计幅度值，采用基于一维统计灰度直方图的方法进行分割；

步骤2，计算目标检测结果期望数量N；

步骤3，杂波全局背景统计：包括计算距离杂波宽度、计算方位多普勒宽度和多普勒频道数、计算杂波背景全局统计均值；

步骤4，根据步骤1、步骤2和步骤3的结果确定检测门限，并根据检测门限进行目标检测。

2.如权利要求1所述的基于杂波全局统计特性目标检测方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下子步骤：

步骤11，对雷达回波处理得到的距离多普勒幅度值进行直方图统计，得到多个幅度值的分布特性，记录幅度最大值f_max和幅度最小值f_min，利用式1计算直方图量化间隔：

Δf＝(f_max-f_min)/256-1 (1)

步骤12，遍历所有距离多普勒幅度值，并利用式2对每个幅度值单元对应的距离多普勒幅度值f进行量化，得到每个幅度值单元对应的量化后的幅度值f_N：

f_N＝f/Δf (2)

其中，f_N为量化后的幅度值，大小为0～255；f为距离多普勒幅度值；

步骤13，对量化后的幅度值f_N进行统计，将量化后的幅度值f_N中为0-255的个数分别存放到数组Num，数组中的数值表示幅度为0-255的样本个数。

3.如权利要求1所述的基于杂波全局统计特性目标检测方法，其特征在于，所述步骤2中的目标检测结果期望数量采用式3计算：

其中，N为目标检测结果期望数量，k为展宽系数，无干扰下为1，有干扰为1.2；L为目标长度；为擦地角，C是光速；F_s为系统采样率，目标在方位向跨多普勒单元数为3。

4.如权利要求1所述的基于杂波全局统计特性目标检测方法，其特征在于，所述步骤3具体包括如下子步骤：

步骤31，计算距离杂波宽度，具体操作如下：

步骤311，计算波束中心的采样对应的距离单元：

N_R＝(R_c-R₀)/Fs (4)

其中，R_c为中心斜距，R₀为采样波门起始，N_R表示波束中心的采样对应的距离单元；

步骤312，根据波束的入射角、波束距离宽度和平台高度，利用式5计算距离向采样点数M：

M＝(H*tan(α+β/2)-H*tan(α-β/2))*Sin(α)/Fs (5)

式中，M表示距离向采样点数，其用来显示有效波束范围，N点为雷达所在平台所处位置，P为波束中心，点A和点B分别为波束距离向在地面投影的前沿和后沿，H为平台高度，α、β分别为波束入射角度和波束距离向宽度；

步骤313，根据步骤311得到的波束中心的采样对应的距离单元N_R和步骤312得到的距离向采样点数M，采用下式计算距离单元起始坐标和结束坐标：N_R–M/2、N_R+M/2；

步骤32，计算方位多普勒宽度和多普勒频道数，具体操作如下：

利用式6和7分别计算点C和点D的多普勒值，并利用式8计算杂波对应的多普勒频道数：

f_c＝2/λ*(V_x*X_c-V_y*Y_c+V_z*Z_c)/R_c (6)

f_d＝2/λ*(V_x*X_d-V_y*Y_d+V_z*Z_d)/R_c (7)

N_f＝(f_d-f_c)/Prf*N_p (8)

其中，点C和点D分别为波束方位边缘，它们的坐标为(X_c,Y_c,Z_c)、(X_d,Y_d,Z_d)；θ为方位波束宽度，V_x、V_y、V_z分别为平台三向速度；Prf是重频，N_p是方位频道数，杂波频道的起始位N_P/2–N_f，N_P/2–1+N_f/2；λ是波长；

步骤33，计算杂波背景全局统计均值，具体操作如下：

步骤331，对距离多普勒幅度值的N_P/2–N_f～N_P/2–1+N_f/2频道和N_R–M/2～N_R+M/2的距离单元范围幅度求和，得到幅度和，计算幅度和与样本数量的比值得到样本幅度均值f_mean；

步骤332，再次对距离多普勒幅度值进行遍历，并滤除幅度值大于f_mean*k_max的强目标信息和小于f_mean*k_min的弱噪声信息，对强目标信息和弱噪声信息对应的幅度值用f_mean替代，得到滤除后的样本数据，k_max和k_min分别取2.0和0.6；

步骤333，将步骤332得到的样本数据作为处理对象，执行步骤331，得到新的样本幅度均值f′_mean，将其作为最终的杂波背景全局统计均值。