[发明专利]一种多径条件下雷达目标检测方法

摘要

一种多径条件下雷达目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，选取天线个数和架设高度；第二步，计算检验统计量；第三步，计算检测门限；第四步，判断目标是否存在；本发明利用了多个不同高度的天线来接收信号，通过多个天线接收信号功率的最大值来判断目标是否存在。无需目标距离与高度先验信息。将多个不同高度的接收天线接收信号功率的最大值作为检验统计量，能够克服多径散射对雷达接收目标信号的衰减效应，同时利用了多径散射对雷达接收目标信号的增强作用，从而可以保证雷达对各种高度、各种距离的低空目标均具有较高的检测概率。本发明实现步骤少、计算量小，对现有雷达系统软、硬件改动较少，易于实现、工程适用性强。

主权项

1.一种多径条件下雷达目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，选取天线个数和架设高度；在垂直方向上架设多个天线，最下面的一个天线进行发射，发射天线距离地表面高度为100m，发射天线兼具发射与接收功能，其他天线进行接收，接收天线设置在发射天线的上面，发射天线与接收天线在同一垂直面；第二个接收天线高度为103m，第三个接收天线高度为106m，以此类推，之后每个接收天线高度增加3m；第二步，计算检验统计量；雷达第i个接收天线接收到的信号表示为：其中，si、ci、ni分别为第i个接收天线接收到的目标回波、杂波以及接收机热噪声，H0表示无目标存在，H1表示目标存在；雷达多个接收天线接收信号经平方律检波后的输出信号表示为zi＝|xi|2，i＝1,2,…,N  (2)检验统计量取为L＝max(z1,z2,…,zN)  (3)其中，max表示取最大值；第三步，计算检测门限；假定雷达第i个接收天线接收到的杂波幅度和接收机热噪声均服从瑞利分布，杂波与热噪声相互独立，且各天线接收信号之间相互独立，得到雷达虚警概率为其中，η为检测门限，N为天线数，ξi为H0下第i个天线接收信号平均功率，ξi＝Pci+Pn，Pci为第i个天线接收的杂波功率，Pn为i个天线对应的接收通道热噪声功率，Pn＝kTBFn，k＝1.38×10‑23为玻尔兹曼常数，T＝290°，B为接收机带宽，Fn为噪声系数；假定多个天线对应的接收通道热噪声功率相等；给定雷达虚警概率，在获得H0下雷达接收信号平均功率后，检测门限根据式(4)通过插值得到；第四步，判断目标是否存在；将检验统计量与检测门限进行比较，当L＞η时，判断目标存在；当L＜η时，判断目标不存在，即假定目标雷达截面积服从Swerling I模型，多个天线观测目标信号之间相互独立，得到雷达检测概率为其中，βi为H1下第i个天线接收信号平均功率，βi＝Psi+Pci+Pn，Psi为多径条件下雷达第i个天线接收目标回波功率。