[发明专利]海杂波背景下基于预白化比率均值检测器的目标检测方法

摘要

本发明公开了一种海杂波背景下基于预白化比率均值检测器的目标检测方法。其技术方案是构建雷达回波数据中检测单元的观测向量z和参考单元的观测向量zk(k＝1,2,…,P)，并利用最大似然估计法，得到这P+1个观测向量的归一化样本协方差矩阵的估计值利用对z和zk进行白化，得到白化后检测单元的观测向量和参考单元的观测向量计算的平均功率e和的平均功率ek；利用ek求P个参考单元的平均功率利用e和计算检测统计量ξ；利用检测统计量ξ和设置的检测门限T判断目标是否存在。本发明提高了目标的检测性能，可用于海杂波背景下的目标检测。

主权项

海杂波背景下基于预白化比率均值检测器的目标检测方法，其特征在于，包括：(1)利用雷达发射机发射脉冲信号，雷达接收机接收经过海面散射形成的回波数据，构建回波数据中检测单元的观测向量z和参考单元的观测向量zk为：其中，H0表示仅有杂波不存在目标的假设，H1表示有杂波且存在目标的假设，c表示检测单元的海杂波向量，ck表示参考单元的海杂波向量，s表示目标回波信号，P表示参考单元数目；(2)利用最大似然估计方法，得到回波数据中检测单元的观测向量z和参考单元的观测向量zk的归一化样本协方差矩阵的估计值(2.1)假设有杂波且存在目标，将回波数据中检测单元的观测向量z和参考单元的观测向量zk分别进行功率归一化处理，得到功率归一化的检测单元的观测向量和功率归一化的参考单元的观测向量其中，P＞2N，N为积累脉冲数；(2.2)根据上述计算P个功率归一化参考单元的协方差矩阵M：其中，(·)H为取共轭转置，M的维数为N×N；(2.3)根据上述协方差矩阵M，计算和的联合概率密度函数(2.4)将联合概率密度函数取自然对数，得到对数似然函数(2.5)将对数似然函数对M求导，并令导数为零，得到样本协方差矩阵的估 计值(2.6)将(2.1)中的和代入上述样本协方差矩阵的估计值得到归一化样本协方差矩阵的估计值(3)利用归一化样本协方差矩阵的估计值分别对回波数据中检测单元的观测向量z和参考单元的观测向量zk进行白化，得到白化后的检测单元的观测向量和白化后的参考单元的观测向量(4)假设有杂波且存在目标，计算白化后检测单元的观测向量的平均功率e和白化后参考单元的观测向量的平均功率ek，根据这两个平均功率e和ek，计算检测统计量ξ：其中，表示P个参考单元的观测向量的平均功率，N为积累脉冲数；(5)设置虚警概率Pfa，计算相应的检测门限T；(6)将检测统计量ξ与检测门限T进行比较，判断检测单元中目标是否存在：如果ξ≥T，则判断检测单元有目标，如果ξ＜T，则判断检测单元没有目标。