[发明专利]一种用于空时自适应处理雷达的检测前跟踪方法

摘要

该发明提供了一种用于空时自适应处理雷达的检测前跟踪方法，属于雷达目标跟踪技术领域，特别涉及了空时自适应处理(STAP)雷达微弱目标检测跟踪技术领域。首先利用全部帧全部距离单元计算统计STAP协方差矩阵；然后计算每帧每个距离单元在计算统计STAP协方差矩阵时所占的权重；进而利用每一帧中小于该帧权重均值的权重对应的距离单元重新估计统计STAP协方差矩阵；再计算每帧每个距离单元对应的检测统计量，并形成新数据平面；最后对新数据平面新距离单元进行值函数更新，最终得到目标航迹。从而具有减少估计性能损失，从而达到减少计算量的同时提高检测跟踪准确性、实时性的效果。

主权项

一种用于空时自适应处理雷达的检测前跟踪方法，该方法包括： 步骤1：系统参数初始化，初始化参数包括阵元(雷达传感器)个数N_a，脉冲数目N_p，距离单元个数L，动态规划检测前跟踪算法处理帧数M，自然数r；其中对于一个指定的方位(方位角为)，雷达所有N_a个阵元接收到的N_p次脉冲回波数据称为一帧数据，将一帧数据中各阵元接收到的每次脉冲回波数据平均分为若干段，并对各阵元接收到的每次脉冲回波数据的分段顺序编号，将一帧数据中相同编号的数据段排列在一起称为一个距离单元；步骤2：估计统计STAP协方差矩阵 步骤2.1：根据接收到的M帧回波数据，计算统计STAP协方差矩阵 其中表示第m帧第l个距离单元，其结构如下：其中表示第m帧，第l个距离单元，第i个阵元，第j个脉冲对应的回波数据；步骤2.2：计算第m帧第l个距离单元数据在计算协方差矩阵时所占的权重 步骤2.3：利用每一帧中小于该帧权重均值的权重对应的距离单元重新估计统计STAP协方差矩阵，具体操作如下：对m＝1,2,...,M，假设l＝1,2,…,L中小于权重均值的权重为则利用权重对应的距离单元重新估计统计STAP协方差矩阵，即步骤3：计算每帧中每个距离单元基于ad hoc检验的检测统计量，并针对每一帧形成新的L×1维回波数据平面； 步骤4：利用动态规划检测前跟踪方法处理新的数据平面 步骤4.1：值函数初始化 对于第1帧新的数据平面，即k＝1，每个新距离单元的值函数为该新距离单元记录的数据； 步骤4.2：值函数更新 对于第2帧的新数据平面的每个新距离单元，如果该新距离单元包含目标，计算目标在第1帧新数据平面中可能所在的所有新距离单元，寻找出这些新距离单元中最大值函数所在的位置，并将此最大值函数与第2帧当前新距离单元中记录的数据进行叠加，将叠加之后的值赋值给第2帧当前新距离单元的值函数； 步骤4.3：采用与步骤4.2相同的方法计算出第3帧到第K帧的值函数； 步骤4.4：将第K帧的最大值函数与门限V_T进行比较，若最大值函数高于门限，则认为目标存在，其中门限V_T通过蒙特卡洛仿真得到； 步骤4.5：将步骤4.4中认定的目标，利用步骤4.1‑4.3中记录的目标在前K帧的目标位置信息，恢复出目标航迹； 步骤4.6、若目标存在，则宣布目标存在，并且输出目标航迹。