[发明专利]基于多普勒谱特征的海面低速运动目标检测方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒谱特征的海面低速运动目标检测方法，涉及雷达目标检测领域，其步骤为：步骤1，获得雷达回波数据X；步骤2，对回波数据X沿着脉冲维进行分块处理；步骤3，确定待检测距离单元rb,k,在rb,k两侧共选取2P个参考距离单元，计算rb,k的多普勒谱sb,k和参考距离单元多普勒谱矩阵Sb,k；步骤4，计算参考距离单元多普勒谱的中值和右中值偏差；步骤5，计算待检测距离单元rb,k的检测统计量ξb,k；步骤6，给定虚警概率f，通过蒙特卡罗实验得到检测门限Tξ；步骤7，门限判决，确定待检测距离单元rb,k中是否存在目标。本发明主要解决雷达对海面低速运动目标的检测问题，提高了对海雷达的检测性能。

主权项

一种基于多普勒谱特征的海面低速运动目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，雷达发射机发射连续的脉冲信号，脉冲信号照射到海面低速运动目标表面会产生回波，雷达接收机接收到沿着距离维和脉冲维的连续回波数据X，回波数据X是一个K×Q维的矩阵,其中K表示回波数据X的距离单元数，Q表示回波数据X的积累脉冲数；步骤2，将回波数据X沿着脉冲维分为B块，得到B个回波数据块{X1,…,Xb,…,XB}，b＝1,2,…,B，回波数据块Xb中的脉冲数为N，回波数据块Xb中距离单元数为K,其中B×N≤Q；步骤3，确定回波数据块Xb中第k个距离单元为待检测距离单元rb,k，在待检测距离单元rb,k的相邻两侧共选取2P个参考距离单元，P为自然数；k大于等于1并且小于等于K，K表示回波数据X的距离单元数；对待检测距离单元rb,k进行离散傅里叶变换得到待检测距离单元rb,k的多普勒谱向量sb,k＝[Sb,k(fd1),...,Sb,k(fdn),...,Sb,k(fdN)]T，其中,Sb,k(fdn)表示待检测距离单元rb,k的第n个多普勒通道的多普勒谱值，n＝1,2,...,N,N为回波数据块Xb的脉冲数；对第p个参考距离单元r′b,p进行离散傅里叶变换得到第p个参考距离单元r′b,p的多普勒谱向量s′b,p＝[S′b,p(fd1),...,S′b,p(fdn),...,S′b,p(fdN)]T，其中,p大于等于1小于等于2P，2P为参考距离单元总数目，S′b,p(fdn)表示参考距离单元r′b,p的第n个多普勒通道的多普勒谱值，n＝1,2,...,N；由2P个参考距离单元的多普勒谱向量形成多普勒谱矩阵Sb,k＝[s′b,1,s′b,2,...,s′b,2P]；步骤4，将多普勒谱矩阵Sb,k中的每一行元素升序排列，得到重排矩阵S′b,k；取重排矩阵S′b,k中第n行的中心中值Mb,k(n)，取重排矩阵S′b,k中第n行的P+1至2P个元素的右中值RMb,k(n)，将右中值和中心中值之差作为右中值偏差RMDb,k(n)，RMDb,k(n)＝RMb,k(n)‑Mb,k(n),n＝1,2,...,N；步骤5，计算待检测距离单元rb,k的第n个多普勒通道的归一化多普勒谱值NDPSb,k(n)=Sb,k(fdn)-Mb,k(n)RMDb,k(n),n=1,2,...,N;]]>由待检测距离单元rb,k的第n个多普勒通道的归一化多普勒谱值NDPSb,k(n)，得到待检测距离单元rb,k的检测统计量ξb,k：ξb,k=Σn=1Nmax{0,NDPSb,k(n)-λ},]]>其中，λ为过滤门限，max{}表示取集合{}中的最大值，Σ表示求和；步骤6，给定虚警概率f，通过蒙特卡罗实验得到检测门限Tξ；步骤7，将待检测距离单元rb,k的检测统计量ξb,k与检测门限Tξ进行比较，判断待检测距离单元rb,k中目标是否存在：如果ξb,k≥Tξ表示回波数据块Xb中的待检测距离单元rb,k有目标，如果ξb,k≤Tξ表示回波数据块Xb中的待检测距离单元rb,k没有目标。