[发明专利]一种基于概率统计的低信噪比条件下目标检测方法

摘要

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种基于概率统计的低信噪比条件下的目标检测方法。本发明以观测时间内的单个脉冲为处理对象，采用同时多波束方法覆盖感兴趣观测区域，通过对观测区域内的所有脉冲回波经脉冲压缩之后获取目标回波包络，然后对回波包络做恒虚警检测后统计记录不同方位单元和距离单元的回波包络检测频度，最后绘制概率直方图根据不同方位单元和距离单元的过门限的频度分布进行检测判决从而完成目标检测过程。本发明提出的方法不仅适应于低信噪比下的单脉冲目标检测，还可以作为多脉冲长时间积累后目标检测不理想的辅助检测手段。本发明提出的方法数据处理量小，满足硬件平台的实时处理要求，适于工程化实现。

主权项

1.一种基于概率统计的低信噪比条件下目标检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.根据雷达工作中威力覆盖的方位和距离范围，对感兴趣的观测区域进行方位单元和距离单元划分，其中方位单元θ∈{θi|i＝1,2,…,M}和距离单元r∈{rj|j＝1,2，…,N}，M和N分别表示该区域方位单元数目和距离单元数目；S2.根据步骤S1中观测区域内的单元划分，接收机天线采集接收不同单元内的回波信号；S3.对步骤S2采集接收到的回波信号进行数据预处理，再经数字下变频得到基带回波信号，对基带回波信号进行低通滤波，消除带宽以外的干扰和噪声；S4.根据步骤S1中感兴趣的观测区域划分的方位单元{θi|i＝1,2,…,M}，为形成第i个方位单元对应的波束，采取同时多波束的方法覆盖观测区域中划分的方位单元{θi|i＝1,2,…,M}，得到第i个方位单元对应的波束权矢量Wi＝[w0i,w1i,…,w1i,…,wLi]，wli为第l(l∈(0,1,…L‑1))个单元通道加权系数，L为接收机采用的阵列天线的单元数；S5.将步骤S4得到的波束权矢量和步骤S3得到的基带回波信号相乘得到含有方位信息的回波信号；S6.对步骤S5中含有方位信息的回波信号进行脉冲压缩处理，脉冲压缩利用匹配滤波方法实现，最后得到含有方位信息的脉冲压缩后的回波信号；S7.根据步骤S6中得到的含有方位信息的脉冲压缩后的回波信号，对观测时间内所有回波信号的包络进行门限检测，统计记录每一条回波包络过门限的距离单元和方位单元；S8.根据步骤S7中回波包络过门限的距离单元和方位单元统计结果，分别对不同方位单元和不同距离单元对应的检测频度做概率直方图；S9.根据步骤S8中得到的不同方位单元和不同距离单元概率直方图进行检测判决，对比不同方位单元和距离单元对应的概率直方图中检测频度分布，概率直方图中过门限检频度明显高于其他判决目标存在的，其对应的方位单元和距离单元即为目标的方位和距离信息；S10.如果步骤S9中概率直方图的检测判决无法给出准确的目标检测结果，则采用如下所述经过改进的概率直方图检测判决方法：根据步骤S1中方位和距离单元大小调整概率直方图的窗宽，再重复进行步骤S9的概率直方图检测判决，直到概率直方图的频度分布能明显给出目标检测结果，最后将目标检测结果输出。