[发明专利]基于相关距离的距离扩展目标检测方法

说明书

本发明公开了高斯白噪声背景下基于相关距离的距离扩展目标检测方法，主要解决现有技术低信噪比下检测概率低的问题，其技术方案是：1)利用雷达发射机发射P个窄带脉冲串X(t)，利用雷达接收机接收回波数据2)利用导弹惯导系统数据作为先验信息进行运动补偿，利用补偿后的回波数据计算得到目标的高分辨距离像Z；3)对P个高分辨距离像利用滑动互相关进行距离对齐；4)计算P个高分辨距离像中两两之间的相关距离，得到多个相关距离d_n；5)对这些相关距离d_n求平均得到检测统计量D；6)比较检测统计量D和检测门限T的大小判决检测目标。本发明提高了低信噪比下距离扩展目标的检测概率，可用于弹载步进频雷达。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种距离扩展目标检测方法，可用于弹载步进频雷达。

背景技术

在宽带雷达系统中，目标尺寸远大于距离单元，目标被分辨为多个独立的散射单元，因此称之为距离扩展目标。低分辨雷达下传统的点目标检测方法不再适用于距离扩展目标检测，这使得距离扩展目标检测成为近年来备受关注的一个问题。

宽带雷达系统可以通过雷达发射机发射一系列载频渐变的窄带脉冲来实现。高分辨雷达接收到的目标回波信号包含着大量的目标信息，因此可以用于目标成像、识别以及分类等领域。而基于目标高分辨距离像的目标检测方法也应运而生。应用目标的高分辨距离像进行距离扩展目标检测的难点在于：目标与雷达之间的相对高速运动会导致目标高分辨距离像失真，包括距离走动、能量色散以及信噪比损失等，从而导致检测性能的下降。因此，利用高分辨距离像检测目标的首要任务是解决目标高分辨距离像的失真，然后设计合适的检测统计量做出检测判决。

近年来，很多研究者对距离扩展目标检测进行了深入的研究，提出了一些基于目标高分辨距离像的距离扩展目标检测方法。文献“S.Xu,P.Shui,and X.Yan,CFARdetection of range-spread target in white Gaussian noise using waveformentropy,Electronics Letters,vol.46,pp.647-649,2010.”提出了一种基于波形熵的距离扩展目标检测方法，该方法使用波形熵作为检测统计量，取得了优于SSD-GLRT的检测性能，但是未做距离对齐以及运动补偿，而且在信噪比较低时，目标存在和纯噪声的情况区分度不明显。文献“X.Yang,G.Wen,C.Ma,B.Hui,B.Ding,and Y.Zhang,CFAR Detection ofMoving Range-Spread Target in White Gaussian Noise Using Waveform Contrast,IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters,vol.13,pp.282-286,2016.”提出了一种基于波形对比度的距离扩展目标检测方法，该方法基于波形对比度做了运动补偿，仅使用单个目标高分辨距离像、以波形对比度为检测统计量，取得了优于基于波形熵检测器的性能，但是在检测概率要求更高的系统中，该方法未能充分利用目标高分辨距离像的信息，从而不能达到更高的检测概率。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于相关距离的距离扩展目标检测方法，以提高在弹载步进频雷达体制下对高速距离扩展目标的检测概率。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案包括如下：

(1)利用雷达发射机发射P个窄带脉冲串X(t)，利用雷达接收机接收经过目标散射形成的回波信号并对其混频后得到模拟基带信号

(2)对模拟基带信号依次进行采样和运动补偿，利用补偿后的回波数据计算得到目标的P个高分辨距离像Z；

(3)对P个高分辨距离像利用滑动互相关进行距离对齐：

(3a)将P个高分辨距离像Z中的第一个距离像作为基准，记为其中m＝1,2,…,M，为Z的第一行，M为逆傅里叶变换点数；