一种干扰环境下的目标检测方法技术

本发明专利技术公开了一种干扰环境下的目标检测方法，在干扰环境下，将目标信息建模成雷达信息处理过程中的一个关于目标状态的时间序列(x1,x2,…,xk)，值函数K在状态xk的数值用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及包括运动特性在内的其他细微特征上的差异。通过对所有可能的目标状态时间序列进行搜索，找到一组使得目标值函数K达到最大的状态序列。再通过使用DPA对多个脉冲的值函数K进行积累，最后才给出目标的检测结果，有效改善干扰环境下的目标检测性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达目标检测
，尤其涉及一种干扰环境下的目标检测方法。
技术介绍
随着新的电子干扰技术的迅速发展，先进的电子干扰措施与装备的不断涌现，导致现代雷达面临的工作电磁环境日趋复杂。特别是近年来迅猛发展的基于数字射频存储器(DRFM)技术的有源欺骗干扰，以其样式多、使用灵活、对抗性强等特点，对军用雷达构成了最常见的威胁。基于数字射频存储器的干扰机将接收到的雷达信号存储，然后根据需要对信号进行延时、相位调制等处理后再转发到雷达，产生类似于目标回波的信号作用于雷达检测和跟踪系统中，进行速度欺骗干扰和距离欺骗干扰等。转发式干扰信号与雷达信号的相关性很高，可通过雷达匹配滤波器获得高增益。另外，转发式干扰机为达到干扰雷达的目的，通常会产生功率很大的干扰信号，在所产生的干扰信号功率一定的情况下，雷达接收到的干扰信号的功率与距离的二次方成反比，而真实目标的雷达回波功率与距离的四次方成反比，所以雷达接收到的转发式干扰的功率通常远高于真实目标的功率，这就使得转发式干扰信号比真实目标回波信号更容易超过检测门限而被检测出来。所以，基于数字射频存储器转发的欺骗式干扰很容易进入雷达接收系统，造成大量虚警，影响对目标的正常检测和跟踪。检测前跟踪(TrackBeforeDetect,TBD)是在低信噪比的情况下对目标进行检测和跟踪的一种技术。与一般的检测方法的不同之处在于，检测前跟踪在单帧内并不宣布检测结果，而是将单帧信息数字化并存储起来，对多帧数据处理后同时宣布检测结果与目标的航迹。时间序列的动态规划方法(DPA)是穷尽搜索法的一种等效实现算法，但是它的计算效率远远高于穷尽搜索。它的主要思想是将n维优化问题转化为n个1维优化问题，对优化问题的分级处理大大降低了它的计算量。将时间序列的动态规划方法DPA应用到雷达在干扰环境下的目标检测问题时，它把目标信息看成雷达信息处理过程中的一个关于目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)，状态xk描述了在雷达信息处理过程中的第k个状态时关于目标的相关信息。对干扰环境下的目标检测就是N个脉冲通过对所有可能的目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)进行搜索，找到一组使得值函数K达到最大的状态序列(x1,x2,...,xk)。值函数K能够反映目标和干扰在幅度、多普勒以及包括运动特性在内的其他细微特征上的差异，具有预期目标特征状态可以获得较高的值函数K，相反，具有干扰特征的状态获得较低的值函数K。再通过使用DPA对多个脉冲的值函数K进行积累，可以有效改善干扰环境下的目标检测性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种干扰环境下的目标检测方法。在干扰环境下，本专利技术将目标信息建模成雷达信息处理过程中的一个关于目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)，值函数K在状态xk的数值用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及包括运动特性在内的其他细微特征上的差异。通过对所有可能的目标状态时间序列进行搜索，找到一组使得目标值函数K达到最大的状态序列。再通过使用DPA对多个脉冲的值函数K进行积累，最后才给出目标的检测结果，有效改善干扰环境下的目标检测性能。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种干扰环境下的目标检测方法，包括以下步骤：步骤1)，将N个脉冲数据送入雷达目标检测器；步骤2)，对送入的N个脉冲数据分别进行目标状态时间序列信息检测，形成N个脉冲值函数，具体为：步骤2.1)，对于每一个送入的脉冲数据，将其幅度与预设的幅度门限阈值进行比较，如果其幅度大于等于预设的幅度门限阈值，赋予其预设的第一置信值x1，然后将第一置信值x1以及被赋予第一置信值x1的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.2)，对步骤2.1)送入的每一个脉冲数据进行脉冲匹配压缩，将其脉冲匹配压缩后的输出信噪比与预设的第一信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比值大于等于预设的第一信噪比门限阈值，再将其目标峰的宽度和强度分别和未受干扰时目标脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度进行比较，如果其目标峰的宽度和强度分别大于等于未受干扰时目标脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度，赋予其预设的第二置信值x2，然后将第二置信值x2以及脉冲匹配压缩后被赋予第二置信值x2的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.3)，对步骤2.2)送入的每一个脉冲数据进行动目标显示或动目标检测，将其动目标显示或动目标检测后的输出信噪比与预设的第二信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比大于等于预设的第二信噪比门限阈值，赋予其预设的第三置信值x3，然后将第三置信值x3以及动目标显示或动目标检测后被赋予第三置信值x3的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.4)，对步骤2.3)送入的每一个脉冲数据进行恒虚警检测，将其恒虚警检测输出信噪比与预设的第三信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比大于等于预设的第三信噪比门限阈值，赋予其预设的第四置信值x4，然后第四置信值x4以及恒虚警检测后被赋予第四置信值x4的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.5)，计算目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)在xi为不同状态值下的值函数K，形成条时间检测链路，其中，k＝4；i＝1,2,3,4；nk为目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)在状态xk处的状态个数；值函数K用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及运动特性的差异；步骤2.6)，选取使得值函数K达到最优的检测链路；步骤3)，对N个脉冲值函数K进行联合检测，并给出点迹；步骤4)，对步骤3)送入的点迹进行点迹航迹关联处理，给出航迹。作为本专利技术一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤2.6)中根据目标状态时间序列的最大概率准则选取使得值函数K达到最优的检测链路。作为本专利技术一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤3)中对N个脉冲值函数K进行M/N联合检测。作为本专利技术一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，所述步骤3)中根据最大概率准则对N个脉冲值函数K进行M/N联合检测。作为本专利技术一种干扰环境下的目标检测方法进一步的优化方案，进行M/N联合检测时，个数M大于等于本专利技术的有益效果是：本专利技术采用多脉冲目标状态的时间序列联合检测方法来解决雷达干扰环境下的目标检测问题，它避免了目标检测简单门限判决造成的目标点迹丢失问题，又能够利用目标和干扰在不同状态下的细微特征上的差异，将目标和干扰区分开来，同时，又利用多个脉冲的联合检...

【技术保护点】
一种干扰环境下的目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)，将N个脉冲数据送入雷达目标检测器；步骤2)，对送入的N个脉冲数据分别进行目标状态时间序列信息检测，形成N个脉冲值函数，具体为：步骤2.1)，对于每一个送入的脉冲数据，将其幅度与预设的幅度门限阈值进行比较，如果其幅度大于等于预设的幅度门限阈值，赋予其预设的第一置信值x1，然后将第一置信值x1以及被赋予第一置信值x1的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.2)，对步骤2.1)送入的每一个脉冲数据进行脉冲匹配压缩，将其脉冲匹配压缩后的输出信噪比与预设的第一信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比值大于等于预设的第一信噪比门限阈值，再将其目标峰的宽度和强度分别和未受干扰时目标脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度进行比较，如果其目标峰的宽度和强度分别大于等于未受干扰时目标脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度，赋予其预设的第二置信值x2，然后将第二置信值x2以及脉冲匹配压缩后被赋予第二置信值x2的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.3)，对步骤2.2)送入的每一个脉冲数据进行动目标显示或动目标检测，将其动目标显示或动目标检测后的输出信噪比与预设的第二信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比大于等于预设的第二信噪比门限阈值，赋予其预设的第三置信值x3，然后将第三置信值x3以及动目标显示或动目标检测后被赋予第三置信值x3的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.4)，对步骤2.3)送入的每一个脉冲数据进行恒虚警检测，将其恒虚警检测输出信噪比与预设的第三信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比大于等于预设的第三信噪比门限阈值，赋予其预设的第四置信值x4，然后第四置信值x4以及恒虚警检测后被赋予第四置信值x4的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；步骤2.5)，计算目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)在xi为不同状态值下的值函数K，形成条时间检测链路，其中，k＝4；i＝1,2,3,4；nk为目标状态的时间序列(x1,x2,...,xk)在状态xk处的状态个数；值函数K用于反映目标和干扰在幅度、多普勒以及运动特性的差异；步骤2.6)，选取使得值函数K达到最优的检测链路；步骤3)，对N个脉冲值函数K进行联合检测，并给出点迹；步骤4)，对步骤3)送入的点迹进行点迹航迹关联处理，给出航迹。...

【技术特征摘要】
1.一种干扰环境下的目标检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)，将N个脉冲数据送入雷达目标检测器；
步骤2)，对送入的N个脉冲数据分别进行目标状态时间序列信息检测，形成N个脉冲值
函数，具体为：
步骤2.1)，对于每一个送入的脉冲数据，将其幅度与预设的幅度门限阈值进行比较，如
果其幅度大于等于预设的幅度门限阈值，赋予其预设的第一置信值x1，然后将第一置信值x1以
及被赋予第一置信值x1的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链路；
步骤2.2)，对步骤2.1)送入的每一个脉冲数据进行脉冲匹配压缩，将其脉冲匹配压缩
后的输出信噪比与预设的第一信噪比门限阈值进行比较，如果其输出信噪比值大于等于预设
的第一信噪比门限阈值，再将其目标峰的宽度和强度分别和未受干扰时目标脉冲匹配压缩后
目标峰的的宽度和强度进行比较，如果其目标峰的宽度和强度分别大于等于未受干扰时目标
脉冲匹配压缩后目标峰的的宽度和强度，赋予其预设的第二置信值x2，然后将第二置信值x2以及脉冲匹配压缩后被赋予第二置信值x2的脉冲数据送入后续的目标状态时间序列检测链
路；
步骤2.3)，对步骤2.2)送入的每一个脉冲数据进行动目标显示或动目标检测，将其动
目标显示或动目标检测后的输出信噪比与预设的第二信噪比门限阈值进行比较，如果其输出
信噪比大于等于预设的第二信噪比门限阈值，赋予其预设的第三置信值x3，然后将第三置信
值x3以及动目标显示或动目标检测后被赋予第三置信值x3的脉冲数据送入后续的目标状态
时间序列检测链路；

【专利技术属性】
技术研发人员：麻清华，蒋德富，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32