本发明专利技术属于雷达目标检测技术领域，公开了机载雷达自适应双指向和差波束的目标联合检测方法，其具体步骤为：构造主波束中心向左偏离设定角度和向右偏离设定角度的两个等波束的空域导向矢量，令q依次取1和2，对上述空时二维回波数据中每个距离单元的数据分别进行多普勒域的因子化方法处理，得出第q等波束的约束下对应距离单元的空域自适应滤波结果；针对第q等波束的约束下各个距离单元的空域自适应滤波结果，分别进行单元平均恒虚警检测，得出第q组目标检测结果；如果在第1组目标检测结果和第2组目标检测结果中，任一组目标检测结果为存在目标，则最终目标检测结果为存在目标；否则，最终目标检测结果为不存在目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达目标检测
，特别涉及机载雷达自适应双指向和差波束的 目标联合检测方法。
技术介绍
机载雷达的主要任务是在杂波背景中检测目标，比较常用的检测方法之一是基于 自适应和波束的目标检测方法。该方法只对主波束中心的目标形成最大增益，但当目标偏 离主波束中心时目标就有可能由于波束边缘带来的增益损失而导致检测性能的下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提出机载雷达自适应双指向和差波束 的目标联合检测方法，本专利技术构造偏离主波束中心左右两边的两个自适应波束，然后在这 两个自适应波束内分别进行检测，这种方法的目标检测性能较常规目标检测方法有较大提 尚。 本专利技术的实现思路为：机载雷达的主要任务是在杂波背景中检测目标，比较常用 的检测方法之一是基于自适应和波束的目标检测方法，一般情况下都具有和差波束，因此 可以利用差波束对主瓣边缘的增益补偿来提高目标检测性能，同时进行目标测角。基于这 种机理，可以对雷达回波数据做自适应和差波束的目标联合检测。在和差波束中，和、差波 束还可以用双指向法形成，其原理是一个角平面内的两个相同且部分重叠的波束进行加、 减得到。由此可以将回波数据认为是主波束中心偏离和波束主波束中心很小角度的两个等 波束产生。如果目标偏离和波束主波束中心很远，但对于两个等波束来说目标可能会靠近 其中一个波束的主波束中心，这样如果利用这两个等波束联合检测目标就会提高目标的检 测几率。 为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。 包括以下步骤： 步骤1，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回波数据；机载雷达的接收阵列 为由N个阵元组成的均匀线阵； 步骤2,构造主波束中心向左偏离设定角度的第1等波束的空域导向矢量ss;1、以 及主波束中心向右偏离设定角度的第2等波束的空域导向矢量s s,2; 步骤3,令q依次取1和2,根据第q等波束的空域导向矢量ss，q，对上述空时二维 回波数据中每个距离单元的数据分别进行多普勒域的因子化方法处理，得出第q等波束的 约束下对应距离单元的空域自适应滤波结果； 步骤4,针对第q等波束的约束下各个距离单元的空域自适应滤波结果，分别进行 单元平均恒虚警检测，得出第q组目标检测结果； 步骤5,得出最终目标检测结果，如果在第1组目标检测结果和第2组目标检测结 果中，任一组目标检测结果为存在目标，则最终目标检测结果为存在目标；否则，最终目标 检测结果为不存在目标。 本专利技术的有益效果为：本专利技术通过双指向形成和差波束的思想分别得到偏离主波 束中心一定角度的两个波束的空域导向矢量，然后用这两个空域导向矢量对数据分别进行 多普勒域的FA方法（Factored Approach，因子化方法）预处理。FA方法处理以后得到两 组多普勒域的滤波输出结果，将这两组结果同时分别进行CA-CFAR检测并且将检测结果做 并运算。最后将并运算后的检测结果作为最终检测结果。本专利技术在目标偏离主波束中心处 检测性能有显著的提高。本专利技术主要用于解决偏离主波束中心的目标检测问题，从而提高 处在波束边缘的目标检测性能。【附图说明】 图1为本专利技术的的流程图； 图2a是仿真实验中分别应用常规自适应和波束的目标检测方法、传统自适应和 差波束的目标联合检测方法进行FA处理得到的距离多普勒图； 图2b是仿真实验中应用加权差波束的目标检测方法进行FA处理得到的距离多普 勒图； 图2c是仿真实验中应用本专利技术进行FA处理得到的第1等波束的距离多普勒图； 图2d是仿真实验中应用本专利技术进行FA处理得到的第2等波束的距离多普勒图； 图3a是目标方向向左偏离主波束中心时，分别应用常规自适应和波束的目标检 测方法、传统自适应和差波束的目标联合检测方法以及本专利技术得出的检测性能曲线对比示 意图； 图3b是目标方向向右偏离主波束中心时，分别应用常规自适应和波束的目标检 测方法、传统自适应和差波束的目标联合检测方法以及本专利技术得出的检测性能曲线对比示 意图； 图4是仿真实验中分别应用常规自适应和波束的目标检测方法、传统自适应和差 波束的目标联合检测方法以及本专利技术得出的目标检测概率与目标方位角的关系曲线的对 比示意图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步说明： 参照图1，为本专利技术的的流 程图。该包括以下步骤： 步骤1，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回波数据；机载雷达的接收阵列 为由N个阵元组成的均匀线阵。 具体地，机载雷达工作在正侧视模式下，机载雷达的接收阵列为由N个阵元组成 的均匀线阵；当机载雷达工作时，利用机载雷达向外发射信号，在M个脉冲的相干积累时间 内，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回波数据。 步骤2,构造主波束中心向左偏离设定角度的第1等波束的空域导向矢量ss;1、以 及主波束中心向右偏离设定角度的第2等波束的空域导向矢量s s,2。 具体地，在步骤2中，可以根据系统参数确定主波束中心空域导向矢量s( Θ。）：【主权项】1. ，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤1，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回波数据；机载雷达的接收阵列为由N 个阵元组成的均匀线阵； 步骤2,构造主波束中心向左偏离设定角度的第1等波束的空域导向矢量Ss，i、以及主 波束中心向右偏离设定角度的第2等波束的空域导向矢量ss,2; 步骤3,令q依次取1和2,根据第q等波束的空域导向矢量对上述空时二维回波 数据中每个距离单元的数据分别进行多普勒域的因子化方法处理，得出第q等波束的约束 下对应距离单元的空域自适应滤波结果； 步骤4,针对第q等波束的约束下各个距离单元的空域自适应滤波结果，分别进行单元 平均恒虚警检测，得出第q组目标检测结果； 步骤5,得出最终目标检测结果，如果在第1组目标检测结果和第2组目标检测结果中， 任一组目标检测结果为存在目标，则最终目标检测结果为存在目标；否则，最终目标检测结 果为不存在目标。2. 如权利要求1所述的，其特征 在于，在步骤1中，所述机载雷达工作在正侧视模式下；当机载雷达工作时，利用机载雷达 向外发射信号，在M个脉冲的相干积累时间内，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回 波数据。3. 如权利要求1所述的，其特征 在于，在步骤2中，所述主波束中心向左偏离设定角度的第1等波束的空域导向矢量为：其中，Θ C1表示机载雷达主波束与机载雷达接收阵列的轴向夹角，Δ Θ表示设定角度， λ为机载雷达发射信号的载波波长，d为机载雷达接收阵列的阵元间距，N为机载雷达接收 阵列的阵元数，（· "表示转置操作； 所述主波束中心向右偏离设定角度的第2等波束的空域导向矢量ss,2为：4. 如权利要求1所述的，其特征 在于，在步骤3中，得出第q等波束的约束下对应距离单元的空域自适应滤波结果的过程包 括以下子步骤： (3. 1)对上述空时二维回波数据中对应距离单元的数据进行时域快速傅里叶变换处 理，得到对应距离单元每个多普勒通道数据；对应距离单元第m多普勒通道数据表示为zm， m取1至M，M表示机载雷达接收的脉冲数； (3.2)依据最小方差约束准则，建立以下关于自适应权矢量的优化模型：其中，Wm，q表示与第q等波束第m多普勒通道对应的自适应权矢量；上标H表示矩阵 的共轭转置，Rm ，E表示求本文档来自技高网...
【技术保护点】
机载雷达自适应双指向和差波束的目标联合检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，利用机载雷达的接收阵列接收空时二维回波数据；机载雷达的接收阵列为由N个阵元组成的均匀线阵；步骤2，构造主波束中心向左偏离设定角度的第1等波束的空域导向矢量ss,1、以及主波束中心向右偏离设定角度的第2等波束的空域导向矢量ss，2；步骤3，令q依次取1和2，根据第q等波束的空域导向矢量ss,q，对上述空时二维回波数据中每个距离单元的数据分别进行多普勒域的因子化方法处理，得出第q等波束的约束下对应距离单元的空域自适应滤波结果；步骤4，针对第q等波束的约束下各个距离单元的空域自适应滤波结果，分别进行单元平均恒虚警检测，得出第q组目标检测结果；步骤5，得出最终目标检测结果，如果在第1组目标检测结果和第2组目标检测结果中，任一组目标检测结果为存在目标，则最终目标检测结果为存在目标；否则，最终目标检测结果为不存在目标。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，任鹏丽，吴建新，王志林，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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