[发明专利]基于多普勒引导的多帧联合小目标双重检测方法

摘要

本发明公开了一种基于多普勒引导的多帧联合小目标双重检测方法，主要解决现有技术不适用于在高分辨模式下检测海面小目标的问题。其实现步骤为：1)获取回波数据，并将回波数据沿着脉冲维进行相干处理得到数据矩阵z；2)利用数据矩阵z计算广义似然比门限检测器的检测统计量矩阵ξ1和多普勒通道矩阵3)计算第一重检测门限T1并重新设置ξ1和4)利用多普勒引导信息设计方向匹配滤波器；5)利用方向匹配滤波器和重新设置的数据矩阵ξ1′，计算待检测单元d的检验统计量ξ，并计算第二重检测门限T；6)通过比较检验统计量ξ和第二重检测门限T的大小判断出目标是否存在。本发明提高了雷达检测性能，降低了虚警概率，可用于检测海面小目标。

主权项

一种基于多普勒引导的多帧联合小目标双重检测方法，包括：(1)利用雷达发射机发射连续的脉冲信号，雷达接收机接收M×I×N维的回波数据矩阵X，其中，M表示帧数即扫描数，I表示距离单元数，N表示积累脉冲数；(2)利用回波数据矩阵X沿着脉冲维求不同多普勒通道下的广义似然比线性门限检测器的检测统计量，计算数据矩阵Z，其中，数据矩阵Z的第m行i列n页的数据为Z(m,i,n)：Z(m,i,n)=|pH(fn)M-1(m,i)X(m,i)|2(pH(fn)M-1(m,i)p(fn))(λ/η+X(m,i)HM-1(m,i)X(m,i)),m=1,2,...,M,i=1,2,...,I,n=1,2,...,4N,]]>X(m,i)表示回波数据矩阵X的第m行i列的回波数据；λ表示逆高斯纹理下的形状参数；η表示逆高斯纹理下的尺度参数；M(m,i)表示回波数据矩阵X的第m行i列的回波数据的散斑协方差矩阵；p(fn)表示多普勒频率fn下的多普勒导向矢量。(3)对数据矩阵Z沿着多普勒通道维进行如下处理：(3a)计算广义似然比线性门限检测器的最大检测统计量矩阵ξ1，其中统计量矩阵ξ1的第m行i列的数据为ξ1(m,i)：(3b)计算最大检验统计量对应的多普勒通道矩阵其中多普勒通道矩阵的第m行i列的数据为(4)给定第一重检测的虚警概率p1和第二重检测的虚警概率p，并通过蒙特卡罗实验计算第一重检测门限T1，其中，p1≥p；(5)根据第一重检测门限T1重新设置最大检测统计量矩阵ξ1和多普勒通道矩阵(5a)重新设置的最大检测统计量矩阵ξ1′的第m行i列的数据为：(5b)重新设置的多普勒通道矩阵的第m行i列的数据为：(6)给定窗长2L+1，对于第m行i列的待检测单元d，利用其多普勒通道信息作为引导，设计对应于检测单元d的方向匹配滤波器；(7)利用(6)中得到的方向匹配滤波器和重新设置的最大检测统计量矩阵ξ1′，计算待检测单元d的检验统计量ξ；(8)根据第二重检测的虚警概率p，通过蒙特卡罗实验计算第二重检测门限T；(9)比较检验统计量ξ和第二重检测门限T的大小，判断出目标是否存在：如果ξ≥T，则表明待检测距离单元d有目标，如果ξ＜T，则表明待检测距离单元d没有目标。