[发明专利]多帧回波联合相参积累检测海面弱小目标的优化方法

摘要

本发明公开了一种多帧回波联合相参积累检测海面弱小目标的优化方法，其思路为：使用脉冲多普勒雷达机械扫描检测范围内海面动目标，得到脉冲多普勒雷达的回波，并对所述脉冲多普勒雷达的回波进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩处理后的多普勒雷达回波数据，并确定第K次滑窗的起始脉冲为第K个脉冲，得到经过第K次滑窗截取后的第T帧脉冲压缩回波数据，进而依次计算动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的脉冲压缩回波数据和数据矩阵的第H列元素，进而得到完整的N×(N″‑L+1)维数据矩阵，对所述完整的N×(N″‑L+1)维数据矩阵进行二维恒虚警检测，得到二维恒虚警检测后的N×(N″‑L+1)维数据矩阵，若二维恒虚警检测后的N×(N″‑L+1)维数据矩阵包含的元素值大于0，则脉冲多普勒雷达的回波中包含海面弱小动目标。

主权项

1.一种多帧回波联合相参积累检测海面弱小目标的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，使用脉冲多普勒雷达机械扫描检测范围内海面动目标，得到脉冲多普勒雷达的回波，并对所述脉冲多普勒雷达的回波进行脉冲压缩处理，得到脉冲压缩处理后的M帧多普勒雷达回波数据，每一帧多普勒雷达回波数据包含N″个脉冲；步骤2，根据脉冲压缩处理后的M帧多普勒雷达回波数据确定滑窗长度为L个脉冲，并确定第K次滑窗的起始脉冲为第K个脉冲，且根据第K次滑窗所在的位置对脉冲压缩处理后的第T帧多普勒雷达回波数据进行截取；其中，K的初始值为1，K∈{1，2，…，(N″‑L+1)}；j∈{1，2，…，N}，j表示第j个距离单元，T∈{1，2，…，M}，T表示第T帧经过第K次滑窗截取的脉冲压缩回波数据，每一帧经过第K次滑窗截取的脉冲压缩回波数据包含L个脉冲，每一个脉冲包含N个距离单元，T和j的初始值分别为1；其中，N″＞＞L；设定N×(N″‑L+1)维数据矩阵，并假设动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据的最大值与所述N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第H列元素一一对应；所述N×(N″‑L+1)维数据矩阵包含(N″‑L+1)列元素，每一列元素包含N个值，所述N个值为动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据的最大值；H的初始值为1；H表示N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第H列元素，H∈{1，2，…，(N″‑L+1)}；步骤3，根据第K次滑窗所在的位置对脉冲压缩处理后的第T帧多普勒雷达回波数据进行截取，得到经过第K次滑窗截取后的第T帧脉冲压缩回波数据；步骤4，使用改进的帧间Keystone变换算法对所述经过第K次滑窗截取后的第T帧脉冲压缩回波数据进行距离走动校正，得到距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据；步骤5，令T加1，重复执行步骤3和步骤4，直到得到距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第M帧脉冲压缩回波数据，然后将此时得到的距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第1帧脉冲压缩回波数据到距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第M帧脉冲压缩回波数据，作为距离走动校正后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据；步骤6，对所述距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据的第j个距离单元进行多普勒相位补偿处理，得到距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据的第j个距离单元的脉冲压缩回波数据；步骤7，令j加1，重复执行步骤6，直到得到距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据的第N个距离单元的脉冲压缩回波数据，并将此时得到的距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据的第1个距离单元的脉冲压缩回波数据，到距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据的第N个距离单元的脉冲压缩回波数据，作为距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第T帧脉冲压缩回波数据；步骤8，令T加1，依次重复执行步骤6至步骤7，直到得到距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第M帧脉冲压缩回波数据，然后将此时得到的距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第2帧脉冲压缩回波数据到距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的第M帧脉冲压缩回波数据，以及距离走动校正后经过第K次滑窗截取的第1帧脉冲压缩回波数据，按照原始帧的排列顺序拼接为距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据；所述距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据为N×ML维脉冲压缩矩阵；步骤9，对距离走动校正和多普勒相位补偿后经过第K次滑窗截取M帧脉冲压缩回波数据进行动目标检测处理，得到动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据，并获取动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据的最大值，所述动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据的最大值包含N×ML维脉冲压缩矩阵每一行的最大值，然后将所述动目标检测处理后经过第K次滑窗截取的M帧脉冲压缩回波数据的最大值，作为N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第H列元素，并令H加1；步骤10，令K加1，依次重复执行步骤3至步骤9，直到得到N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第N″‑L+1列元素，并将此时得到的N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第1列元素，到N×(N″‑L+1)维数据矩阵的第N″‑L+1列元素，作为完整的N×(N″‑L+1)维数据矩阵；步骤11，对所述N×(N″‑L+1)维数据矩阵进行二维恒虚警检测，得到二维恒虚警检测后的N×(N″‑L+1)维数据矩阵，若所述二维恒虚警检测后的N×(N″‑L+1)维数据矩阵中包含的元素值大于0，则脉冲多普勒雷达的回波中包含弱小动目标。