[发明专利]一种基于距离匹配的PD雷达微弱目标动态规划检测方法

说明书

本发明公开了一种基于距离匹配的PD雷达微弱目标动态规划检测方法，属于雷达微弱目标检测跟踪领域。PD雷达通常采用高中脉冲重复频率，从而导致雷达距离测量模糊，特别是在包括杂波和噪声的低信噪比环境下，PD雷达微弱目标的检测问题就变得更加复杂。本发明基于检测前跟踪的思想，提出了一种基于距离匹配的PD雷达微弱目标动态规划检测方法。首先，通过距离匹配处理恢复目标模糊量测的时空相关性；然后，利用动态规划批处理的特性，实现对微弱目标信息的非相参积累，避免了PD雷达测距模糊问题和微弱目标低信噪比特性而造成的目标漏检，可有效提高PD雷达对微弱目标的检测概率，工程实现容易，有较强的实用性和推广应用价值。

技术领域

本发明属于雷达微弱目标检测前跟踪领域，适用于解决PD雷达测距模糊条件下对微弱目标的积累检测问题。

背景技术

雷达微弱目标的检测跟踪是一个困难而又至关重要的问题，对于打赢未来高科技战争具有决定性意义。随着隐身技术的发展，微弱目标的出现对雷达性能提出了巨大挑战，由于微弱目标的回波信号信噪比非常低，用传统的短时间相参积累检测方法不能实现目标的可靠检测；另一方面，为了无模糊地测量目标速度，PD雷达通常采用高、中脉冲重复频率模式，从而造成目标的距离测量是模糊的，这使得PD雷达对微弱目标的检测问题变得更加困难。

为了改善目标信噪比，必须进行长时间非相参积累以获得更多的信号能量，其中最典型的方法是动态规划方法。动态规划是一种基于多阶段过程决策的等效穷尽搜索算法，它通过多阶段分级处理把一个多维优化搜索问题划分为几个单维优化搜索问题，在最佳路径的规划过程中实现多帧量测信息的积累，从而改善目标信噪比，实现雷达微弱目标的可靠检测；但是，PD雷达量测出现模糊情况时，目标量测在时空关系上是断续的，无法采用动态规划方法对来自同一个目标的回波能量进行长时间非相参积累。

在文献[张伟,孔令讲,杨晓波等.一种用于HPRF雷达的改进DPA弱目标检测算法[J].现代雷达.2011,33(5)]中，作者提出了一种改进的动态规划方法来解决上述问题，其基本步骤如下：

1)利用上一时刻的预测状态对当前时刻量测进行跳变判断，判断量测是否跨模糊区间；

2)根据判决结果，选择不同的动态规划搜索策略，实现目标能量的积累；

3)通过门限检测，得到目标模糊航迹的回溯。

上述方法通过跳变判断采取不同的搜索策略，从而实现沿着目标模糊航迹的非相参积累，以改善目标信噪比，实现对目标模糊航迹的检测，但是其存在如下缺点：

1)需要根据上一时刻的预测状态进行跳变判断，因此需要目标状态模型的先验信息，当无法建立目标状态模型或者模型建立得不准确时，就会导致判断错误；

2)通过算法处理后只能检测到目标的模糊航迹，无法从根本上解决雷达目标的检测跟踪问题；

3)如果要得到目标真实航迹，还需要通过余数定理来进行解模糊处理，算法的解模糊性能受到余数定理应用条件的限制。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明的目的是提出一种基于距离匹配的PD雷达微弱目标动态规划检测方法，从根本上解决动态规划方法无法应用于PD雷达模糊情况的问题。

2.技术方案

本发明提供了一种基于距离匹配的PD雷达微弱目标动态规划检测方法，采用技术方案步骤如下：

步骤1：初始化系统参数：

P_fa为初始门限虚警；

R_max为雷达最大作用距离；

M为PD雷达脉冲重复频率的种类；