[发明专利]基于低门限的雷达微弱目标检测方法

摘要

本发明提出了一种基于低门限的雷达微弱目标检测方法，其实现步骤是：(1)接收雷达回波信号；(2)产生噪声样本；(3)获得噪声滤波信号；(4)获得噪声最大幅值比值；(5)获得噪声幅值变化率区间；(6)提取动目标信号；(7)获得待检测目标；(8)获得待检测目标滤波信号；(9)获得待检测目标幅值比值；(10)获得待检测目标幅值变化率；(11)判断待检测目标幅值比值是否大于噪声最大幅值比值；(12)判断待检测目标幅值变化率是否在噪声幅值变化率区间外；(13)获得微弱目标。本发明具有能在雷达系统处于低门限检测下，正确检测微弱目标的优点。

主权项

1.一种基于低门限的雷达微弱目标检测方法，其特征在于，当雷达系统恒虚警处理器设定高虚警率时，恒虚警处理器得到低检测门限，雷达系统对待检测目标回波信号，进行滑动多普勒滤波处理，得到待检测目标滑动多普勒滤波信号，利用噪声滑动多普勒滤波信号与微弱目标滑动多普勒滤波信号之间的区别，确定待检测目标为微弱目标，该方法的具体步骤包括如下：(1)接收雷达回波信号；(2)产生噪声样本：随机产生服从高斯分布的1000个噪声信号，作为噪声样本，其中，每个噪声信号的长度等于雷达系统中一个相干积累时间内的发射脉冲总数的6倍；(3)利用滑动多普勒滤波方法，获得噪声样本中每一个噪声信号的噪声滑动多普勒滤波信号：(3a)以噪声信号的任意值作为起始点，从噪声信号中，选取与多普勒滤波器的长度相同的信号，作为测试信号；(3b)利用多普勒滤波器组滤波公式，计算多普勒滤波器组的输出值；(3c)从所有多普勒滤波器的输出值中找出最大输出值，将最大输出值所对应的多普勒滤波器的中心频率，作为噪声信号的多普勒频率；(3d)利用噪声滑动滤波器权值计算公式，计算长度等于噪声信号长度的1/6的噪声滑动多普勒滤波器的权值；(3e)利用噪声滑动多普勒滤波公式，计算噪声滑动多普勒滤波信号幅值；(4)获得噪声最大幅值比值：(4a)用噪声滑动多普勒滤波信号幅值的平均值除以噪声信号幅值的平均值，得到噪声样本中每个噪声信号的噪声幅值比值；(4b)从所有噪声幅值比值中找出噪声最大幅值比值；(5)获得噪声幅值变化率区间：(5a)用噪声滑动多普勒滤波信号幅值大于噪声滑动多普勒滤波信号最大幅值的0.5倍的个数，除以噪声滑动多普勒滤波信号幅值大于噪声滑动多普勒滤波信号最大幅值的0.707倍的个数，得到噪声样本中每个噪声信号的噪声幅值变化率；(5b)找到每一个噪声幅值变化率值在直角坐标系横轴上对应的位置，得到噪声幅值变化率区间；(6)提取雷达回波信号中的动目标信号：多普勒滤波器组从接收的雷达回波信号中提取M×N维的动目标信号，其中，M表示动目标信号的多普勒通道总数，N表示动目标信号的检测单元总数；(7)利用单元恒虚警检测方法，获得待检测目标的距离单元与多普勒频率；(8)利用滑动多普勒滤波方法，获得待检测目标滑动多普勒滤波信号：(8a)从雷达回波信号中提取与待检测目标距离单元相同的信号，得到待检测目标的回波信号；(8b)利用待检测目标滑动滤波器权值计算公式，计算长度等于待检测目标信号长度的1/6的待检测目标滑动多普勒滤波器；(8c)利用待检测目标滑动多普勒滤波公式，计算待检测目标滑动多普勒滤波信号幅值；(9)计算待检测目标幅值比值：用待检测目标滑动多普勒滤波信号幅值的平均值除以待检测目标回波信号幅值的平均值，得到待检测目标幅值比值；(10)计算待检测目标幅值变化率：用待检测目标滑动多普勒滤波信号幅值大于待检测目标滑动多普勒滤波信号最大幅值的0.5倍的个数，除以待检测目标滑动多普勒滤波信号幅值大于待检测目标滑动多普勒滤波信号最大幅值的0.707倍的个数，得到待检测目标幅值变化率；(11)判断待检测目标幅值比值是否大于噪声最大幅值比值，若是，则执行步骤(12)，否则，执行步骤(7)；(12)判断待检测目标幅值变化率是否在噪声幅值变化率区间外，若是，则执行步骤(13)，否则，执行步骤(7)；(13)将待检测目标幅值变化率在噪声幅值变化率区间外的检测单元对应的目标确定为微弱目标。